电动车续航提升非简单的堆电池，背后有多个门槛需迈过。

电动车的续航里程，一直是各大车企竞争的焦点。

近年来，电动汽车性能的发展往往遵循1年增加100公里的趋势，比如2018年大多数车型的续航在400公里的水准；2019年主流车型则集体跨入500公里时代等。

到了2020年，这一趋势仍在继续。

特斯拉Model 3的国产长续航版的续航在668公里，而即将上市交付或发布的比亚迪汉、荣威Ei6、广汽Aion V、小鹏P7、宝马i4、福特Mach-E等14款纯电车型的NEDC续航都超过了600公里，小鹏P7最远甚至达到了706公里。

很明显，不管是自主品牌、新造车品牌，还是福特、宝马等合资与豪华品牌，都已经在量产车上实现了这一目标，600公里时代已然到来。

目前燃油车的单次续航里程也在600公里左右，电动车产业达到这一水准已经和燃油车基本无差异，将大幅减轻消费者的里程焦虑问题。同时电动车比燃油车的使用成本更低，也更方便添加智能化功能，必将进一步加快电动汽车的普及势头。

那么为什么会有一年增加100公里这样的趋势？为什么是这个时候跨入了600公里时代？动力电池的未来又将走向何方呢？答案就在动力电池的技术迭代、成本下降以及纯电车型平台的发展历程之中。

14款车续航破600公里 小鹏P7能跑706公里

今年以来，由于疫情的影响，电动汽车的销量有所下降，但国内外车企们也没有因此而停下研发的脚步，传统车企、豪华品牌、新造车势力都推出续航超过600公里的车型。

▲续航超过600公里的电动汽车汇总表

从现有的信息来看，特斯拉已经有两款续航超过600公里的电动汽车推出了，分别是国产长续航版本的Model 3和新款Model S，两款车的NEDC续航都超过了660公里。

▲特斯拉Model 3

Model S配备了一块100kWh的大电池，所以续航能力才更加突出，而国产长续航版Model 3并不会搭载100kWh的大电池，这款车的百公里耗电量为12.8kWh，较低的能耗保障了车辆的续航能力。

除了特斯拉，宝马也在上个月发布了i4的概念车型，宝马官方称新车将配备一块80kWh的电池组，车辆的WLTP续航里程将会突破600公里。此外，福特的首款纯电SUV野马Mach-E的NEDC续航里程将超过600公里。

▲福特首款全电动车野马Mach-E

在自主车企方面，比亚迪汉将首次搭载比亚迪自主研发的刀片电池，这款电池的能量密度为140Wh/kg。根据工信部数据显示，这款车的百公里耗电量为14.1kWh，电池总容量预计将为85kWh，不出意外的话，这款车将会在6月份上市。

▲比亚迪汉EV<汉EV

而广汽新能源目前也将拥有两款续航里程在600公里以上的车型，Aion LX是广汽新能源在2019年10月份推出的一款新车，这款车的搭载了一块容量为93kWh的三元锂电池，车辆的NEDC续航最多可以达到650公里。据工信部信息显示，广汽最新申报的Aion V的NEDC续航里程最多可以达到600公里。

▲广汽新能源Aion LX

此外，上汽荣威也将在近期发布一款NEDC续航为605公里的电动汽车，荣威Ei6的电池容量并不大仅有70kWh，但电池的能量密度却达到了180.1Wh/kg，这款车的百公里耗电量仅为12.6kWh，超高的能量密度和比较低的耗电量让这款车在电池容量并不大的情况下还可以突破600公里。

在新造车公司方面，小鹏P7的NEDC续航里程最多可以达到706公里，是目前的电动车续航之王，这款车的电池容量为80.87kWh，电池的能量密度为170Wh/kg，这两项数据看上去都不够突出，但小鹏P7的百公里耗电量仅为12.5kWh，这一数据是现阶段最低的。

▲小鹏P7

蔚来的第三款量产车EC6搭载一块100kWh的大电池，车辆的NEDC续航将会超过600公里，另一家新造车公司爱驰在后备箱的位置装了一块18kWh的备用电池车辆的电池总容量达到了83kWh，也轻松的迈进了600公里俱乐部。

此外，威马汽车也在近日流出了新车的专利曝光图，据官方信息，这款车的综合续航里程也超过700公里。

可以预见，未来将会有一大批续航里程在600公里以上的电动汽车电动汽车亮相，电动汽车将正式进入600公里时代。

那么到底是什么在推动电池汽车续航里程的进步，又为什么是在这时候跨入了600公里时代呢？

答案就是动力电池技术的不断进步。

从现有信息上来看，这些电动汽车的续航里程能够突破600公里，甚至700公里主要是车企采用了容量更大的电池，同时电池的能量密度也在不断增加。

特斯拉Model S、福特野马Mach-E、广汽Aion LX、蔚来EC6、合创007等车型都用上了100kWh左右的大电池，而其他车型的电池容量也都在80kWh左右，更大的电池也带来了更长的续航里程。

但大电池并非说上就能上。

一方面，大电池需要专门的纯电车型平台才能容纳，此前车企们推出的油改电产品。自然无法享受大电池的待遇。

另一方面，动力电池技术也在不断突破，同时成本在快速下降。

随着宁德时代等企业NCM811电芯的量产上市，能量密度最高提升到180Wh/kg，让堆电池有了可能。

如果电池能量密度没有提升，更大的电池也会带来更大的重量，傻堆电池的后果是能耗更大，导致续航无法进一步突破。

此外，动力电池成本的下降也是重要助推力量。

与2013年3.2元/Wh的价格相比，2019年Q4动力电池的价格已经下探至0.86元/Wh，降幅达到70%，使得大电池车型的售价可以控制在30万左右，有了量产上市的可能。

成本下降纯电平台涌现 大电池终成现实

想要增加续航，能想到的最简单办法就是增加电池容量，但为什么车企此前没做呢？因为想装大电池，至少需要迈过3个门槛。

1、能装下大电池的车型平台。虽然有些车企有大SUV但是都是油车，改装潜力不大，需要专属纯电平台。

2、成本。在2013年，车企安装100kWh的电池需要30万成本，车得卖到好几十万，这时候要么消费者不买，要么品牌形象撑不起来，比如北汽的车卖50万肯定没有消费者接受，但特斯拉早期的售价比较高，所以能装大电池。

3、能量密度。如果电池能量密度不变，过大的电池增加了车辆的能耗，即使增加了电池的容量对于车辆的续航里程也不会起太大的作用。

此前车企在进行电动化转型的时候，首选的都是小型电动汽车，像北汽EC系列等，小型车更容易研发，但过小的体型也注定了这些车只能装载小型电池。

此前车企为了快速进入电动化领域，还会选择通过油改电的方式来生产电动汽车，燃油车的动力系统大油箱小，电动车是电机小电池大，电池体积过大，在燃油车平台上就很容易影响到其它结构设计的空间，这也是早期油改电车型续航里程短的原因。

2019年大众推出的油改电车型纯电朗逸，该车仅能搭载一块容量为38.1kWh的三元锂电池，导致车辆的NEDC续航里程为278公里。

而随着时间的流逝，这些问题都在逐步得到解决。

现阶段多个车企都规划了多款产品，其中就包括了多款大型车辆，这些车型则具备了安装大电池的空间条件，像广汽新能源Aion V、蔚来ES8等车型都属于大型SUV，具备装载大电池的条件。

而且现阶段车企都认识到了油改电的不足，纷纷开始研究自己的纯电生产平台，最典型的就是大众汽车斥巨资研发出了MEB平台，该平台上最多能够搭载容量为111kWh的电池。

电池的成本问题也一直在困扰着车企，电池的成本占一辆电动汽车的30%~40%，电池容量增加，电池的成本也会随之增加。

▲单体电池解剖样本

公开报道显示，2013年动力电池单体成本约为3.2元/Wh，按这个价格来计算，100kWh的电池的成本为32万元，再加上封装的成本，这一价格远远超过了车企和消费者的接受度。2017年，动力电池单体成本大约为1.3元/Wh，这时一块100kWh的电池的成本仍然为13万元，电池成本仍然较高。

▲汽车动力电池

至于最为重要的成本问题，现阶段也有所好转。据高工产研锂电研究所(GGII)在今年2月公布的数据，2019年4季度动力电池系统均价为0.86元/Wh，这时一块100kWh的电池的成本下降到了8.6万元，与13年相比下降7成。

动力电池成本的不断下降，让车企有了采用更大的电池的想法，100kWh的电池的成本为8.6万元，在一辆售价在30万～50万的电动车中占比并不算大。

但这两个问题相对来言还比较好解决，车企投入研发就能解决平台的问题，电池需求量大也能使成本降下来。

但是能量密度的问题更难解决，如果电池能量密度不变，增加电池的容量也会造成电池重量的增加，车型的整体重量也会随之而增加，这种情况下，电动汽车在行驶过程时能耗就增加了，实际上对于电动车的续航提升并没有太大的作用。

因而，电池能量密度的提升就更为重要了。接下来，我们来详细看一下电池厂商是如何提升电池能量密度的。

能量密度不断突破 长续航有了根本保障

现阶段，国内动力电池的两个主流的技术路线分别是三元锂电池和磷酸铁锂电池。

三元锂电池主要有两种，国内采用的一般都是NCM电池（正极材料由镍钴锰三种材料由一定比例组合而成），特斯拉采用的则是NCA电池（正极材料由镍钴铝三种材料由一定比例组合而成）。

在NCM电池中，按照正极材料中三者含量不同可以分为NCM523、NCM622、NCM811等，而国内此前用的最多的则是NCM523电池，这种电池的单体能量密度为200Wh/kg，电池组能量密度则在140Wh/kg～160Wh/kg之间。

▲宁德时代生产的动力电池

这样的电池能量密度虽然比较稳定，但是却无法在续航提升方面提供更多帮助。而NCA电池在材料制作工艺和技术上都有很高的门槛，产能主要集中在日韩，我国量产较少。

▲特斯拉的动力电池即为NCA电池

之后，我国政府明确了动力电池的发展规划：2020年，电池单体能量密度达到300Wh/kg；2025年，电池单体能量密度达到400Wh/kg；2030年，电池单体能量密度达到500Wh/kg。

由于政策规划的驱动，才让电池企业开始进一步研究三元锂电池。研究人员发现增加电池里面的镍的含量就可以提升电池的能量密度，于是就出现了NCM622电池和NCM811电池，另外，由于钴资源稀缺，提高镍的比例也成了动力电池企业的主要思路，因而NCM811电池开始脱颖而出。

NCM811电池的单体能量密度最高为250Wh/kg，电池组能量密度最高为200Wh/kg，这一数据也更符合动力电池的发展规划中的要求。不过NCM811电池的技术难度和供应链的要求都更高，国内的电池生产厂宁德时代在2018年左右就开始布局NCM811电池，目前已经具备了量产的条件。

因而多个车企都选择了宁德时代的NCM811电池，电池能量密度的提升，也让电动汽车的续航里程突破600公里成为可能。

磷酸铁锂电池则是另外一条主流技术路线，磷酸铁锂电池的优势在于循环寿命长，成本低。但磷酸铁锂电池能量密度低也是非常明显的事实，此前一直维持在的100Wh/kg的水准。

表面上看，用磷酸铁电池想要达到600公里，几乎没有可能。

比亚迪则是最大的磷酸铁锂电池玩家，上个月，比亚迪推出了其在磷酸铁锂领域的王牌产品——刀片电池，比亚迪刀片电池的能量密度达到了140Wh/kg，这一数据虽然仍然低于三元锂电池，但比此前的100Wh/kg已经提升了不少。

刀片电池的电芯被做成了长条状，采用了叠片工艺，而其他电池企业采用的比较多的是卷绕工艺。这些电芯可以沿着汽车底盘轴距的方向叠在一起，形成一个比较坚固的电池组，这样做的好处就是能够去掉模组，将原来磷酸铁锂电池的体积利用率由40%提升到60%。

▲比亚迪刀片电池的空间利用率更高

电池空间利用率得到了提升，在相同体积内的电池容量将能够更大，能量密度也会随之增加，正是这个工艺，让比亚迪汉实现了600公里的续航。

在此前，磷酸铁电池的车辆想要实现600公里续航，还是天方夜谭。

正是电池企业在电池材料和装配工艺上的不断调整改进，才使得动力电池技术取得了不断的突破，让电池的能量密度得到了不断的提升，使得电动汽车的续航得以突破600公里。

电池技术仍快速进步 1000公里续航不是梦

虽然目前电动汽车的续航已经突破了600公里，但电池技术仍然在快速进步，无钴电池、四元锂电池、固态电池等新技术造今年不断涌现。

通过特斯拉、通用、宁德时代等公司放出的资料来看，电动汽车1年增加100公里的技术趋势仍将延续，未来实现1000公里超长续航、5分钟极速快充、100万公里的使用寿命绝非天方夜谭。

2020年3月4日，通用的“EV week”活动上，通用与它的合作伙伴LG化学一同推出一款新的电池产品Ultium。

▲通用与LG合作的电池

这款电池是一块NCMA四元锂电池，其技术原理是通过向NCM三元锂正极材料，混入少量的铝元素，使原本性质活跃的高镍三元正极材料在保持高能量密度的同时，也能维持较稳定的状态。

NCMA四元正极材料在多轮充放电循环后，H2-H3（指正极材料微裂纹增加到难以复原的状态，引起电池内部参数变化）的不可逆相变电压保持稳定，材料内部微裂纹较少，正极材料中过渡金属的溶解情况不明显。同时，NCMA正极材料的放热峰值温度也更高，热稳定性更强。

NCMA四元正极材料中，成本最为昂贵的钴元素，含量从NCA/NCM 622中的20%下降至5%，成本进一步降低。按照LG与通用公布的数字，NCMA四元电池的量产成本为100美元（约合人民币694元），而此前，LG化学NCM 622的量产成本约为148美元（约合人民币1027元）。

高能量密度、高稳定性、低成本，原本在NCA/NCM三元锂电池上难以同时实现的特性，在NCMA四元锂电池上得以达成。

根据公开信息，锂电材料供应巨头Cosmo AM&T、格林美已经开始在这一领域布局，动力电池企业如国轩高科、蜂巢能源、LG化学也已经在进行布局了，而整车厂方面只有通用一家在进行布局。

而固态电池也是目前比较火的技术路线之一。2019年的诺贝尔化学奖颁给了“锂电之父”古迪纳夫，时年97岁的他仍然奋斗在研发的一线，并在三年前开发出了全球首个全固态电解质锂电池。

这类电池以固态电解质取代了传统锂离子电池的有机液态电解质，能量密度达到了普通锂电池的三倍，并拥有1200次的完整充放电循环。有学者认为，固态电池是目前距离量产最近的下一代电池解决方案。

上个月，三星高等研究院与三星日本研究中心在《自然-能源》（Nature Energy）杂志上发布了一篇名为《通过银碳负极实现高能量密度长续航全固态锂电池》的论文，展示了三星对于困扰全固态电池量产的锂枝晶与充放电效率问题的解决方案。

三星通过引入银碳复合负极、不锈钢（SUS）集电器、辉石型硫化物电解质以及特殊材料涂层，对固态电池的负极、电解质与正极进行了处理，有效解决了锂枝晶生长、低库伦效率与界面副反应，这三大固态电池量产所面临的核心问题，推动固态电池技术离产业化更进一步。

现阶段，松下、宁德时代、丰田、宝马等玩家都在积极布局固态电池，未来几年固体电池技术将会成为这些公司技术交锋、产业布局的关键所在。

▲全球车企、供应商固态电池布局

此外，电动汽车领域的大佬特斯拉则正在密谋自产电池。自2015年以来，特斯拉与动力电池相关的投资仅有三笔，分别是对达尔豪斯大学杰夫·戴恩研究小组（Jeff Dahn Research Group）的5年赞助计划、收购电池技术公司Maxwell以及收购电池制造设备公司Hibar。

但正是这三笔投资，凑齐了特斯拉自产电池所需的关键技术——动力电池的电极、电解液、隔膜、电池壳体以及电池的制造工艺。

今年2月27日，据外媒electrek报道，特斯拉的“Roadrunner”动力电池自产计划正式启动，位于美国弗里蒙特大沙漠内的工厂，一条属于特斯拉自己的动力电池生产线正在成型。

特斯拉自产的动力电池极有可能是NCM三元锂电池，第一代电芯产品的能量密度可能会在300Wh/kg左右，后续会逐步攀升至500Wh/kg。

其电解质添加剂可能会选用2%碳酸亚乙烯酯+1%硫酸乙烯、2%氟代碳酸乙烯酯+1%二氟磷酸锂、1%二氟磷酸锂这三种电解质添加剂组合中的一种，得益于优异的电解质性能，其电池的循环寿命将能够达到100万英里（约合160万公里），超过目前所有的动力电池循环性能。

不仅如此，超级电容技术也可能会被特斯拉投入应用，作为动力电池的辅助能源。

外媒称，特斯拉动力电池每度电仅需100美元（约合人民币701元，指每kWh容量电池价格），而根据投资机构瑞银公布的数据，松下当前动力电池每度电的成本约为111美元（约合人民币772元），而宁德时代动力电池的成本则为每度电150美元（约合人民币1042元）。

这样的性能和价格优势将会使特斯拉在动力电池领域充满竞争力。

不过，可以肯定的是，现在关于电池技术的探讨已经越来越多了，而电池技术的发展将会直接影响电动汽车的续航里程变化。

现在电动汽车的续航里程已经可以跟燃油车扳手腕了，在采用了新的电池技术之后，电动车的续航里程则有望进一步突破。在2014年日本东京举办《汽车世界》期刊会议上，丰田的工程师曾表示到2025年，丰田将会把固态电池的能量密度提升到600-700Wh/L，能够为电动汽车提供约1000公里的续航里程。

这也意味着未来电动汽车的续航里程将会有更大的突破，随着电池技术的不断突破，电动汽车的续航里程突破1000公里、寿命超过100万公里、充电更快等都将会实现。

结语：续航能力将不再是电动车的短板

从2015年起，国内的电动汽车的续航能力实现了一年提升100公里的突破，去年国内在售的广汽Aion S、比亚迪唐EV、小鹏G3、威马EX5等车型的续航里程都在500公里以上，已经有了跟燃油车扳手腕的能力。

而到了2020年之后，车企对于电动汽车续航里程的追逐并没有止步，一大批超过600公里的电动汽车开始大量出现，这些车的出现必然会掀起新一轮电动车里程升级大战。

当电动汽车的续航里程超过了600公里之后，电动车的续航焦虑将会被大幅缓解，这将会促进电动汽车的的推广和普及，而电动车时代也将会真正的到来。

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