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所有被認(rèn)為“不可兼得“的東西,本質(zhì)上不是真正的矛盾,而是你還沒有找到同時解決它們的方法。
1798年,英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬爾薩斯寫下了一個讓整個世界不寒而栗的預(yù)言:糧食產(chǎn)量只能線性增長,而人口是指數(shù)級膨脹的,饑荒、戰(zhàn)爭、疾病是人類永恒的宿命,溫飽和人口增長,注定不可兼得。這個判斷在當(dāng)時無懈可擊,邏輯嚴(yán)密,數(shù)據(jù)充分,幾乎無人可以反駁。
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但馬爾薩斯錯了。他不是因為懶惰而錯,也不是因為愚蠢而錯,而是因為生活在工業(yè)時代早期的他無法預(yù)見一兩百年后的未來:化肥、雜交育種、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)會在一百多年后橫空出世,把他精心構(gòu)建的“鐵律”徹底打碎。
以如今的農(nóng)業(yè)技術(shù),養(yǎng)活80億人根本不在話下,實際上,今日許多地區(qū)的“饑餓”與其說是技術(shù)問題,不如說是某些地區(qū)的地緣政治問題和內(nèi)政問題。
因此,所謂“不可兼得“,很多時候并非是自然界永恒的定律,而是當(dāng)下認(rèn)知和技術(shù)邊界畫出的一條臨時的線。
只要有人不接受它,并且真的去找到突破它的方法,那么這條線就能夠被改變、被移動乃至被徹底抹去。
電動車行業(yè),曾經(jīng)也有這樣一條線——一條由能量密度、電池壽命、充電速度這三個指標(biāo)共同約束的技術(shù)邊界線。
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但從昨晚的比亞迪技術(shù)發(fā)布會開始,這條邊界線開始松動了。
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純電車“續(xù)航焦慮”的物理本質(zhì)
首先,我們要了解一下純電車“續(xù)航焦慮”的物理本質(zhì)。因為只有理解了這層意思,才能感受到迪子這些技術(shù)的價值。
很多人以為“續(xù)航焦慮”的根源是“續(xù)航虛標(biāo)”,這很現(xiàn)實,但并非全部。“續(xù)航焦慮”的根源,其實是充電速度。
眾所周知,車企在廣告里標(biāo)注的CLTC續(xù)航雖然很美,但你要真在現(xiàn)實里跑,往往會覺得差了點(diǎn)意思——這不是車企騙人,而是CLTC續(xù)航是在實驗室里模擬出來的理想結(jié)果,但現(xiàn)實中開空調(diào)、拉年貨、持續(xù)高速行駛、天氣過冷過熱等等因素都會讓你的續(xù)航打折。
這些問題很現(xiàn)實,但并非電車的專利,因為哪怕在燃油車時代,這種問題也并不少見——“乙醇汽油”和“正規(guī)汽油”之間的差異,就是燃油車的“續(xù)航焦慮”的一種變體。
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只不過,哪怕燃油老司機(jī)們都覺得“乙醇汽油”不經(jīng)燒,大家其實也并不會有很強(qiáng)烈的里程焦慮,更多的其實是“油費(fèi)焦慮”——續(xù)航不足又如何,加個油只要幾分鐘而已,倒是得多花幾百塊加油有點(diǎn)心疼。
因此,續(xù)航里程,并非是焦慮的本源。續(xù)航焦慮真正的根源,是充電太慢——如果充電像加油一樣可以在幾分鐘里搞定,那么續(xù)航打折這件事根本不值得焦慮——大不了多充一次就是了。
正是因為充一次電動輒四五十分鐘甚至更長,所以每一度電都顯得格外珍貴,每一次電量下滑都會觸發(fā)心理警報。
問題的核心,從來不是"跑多遠(yuǎn)",而是"充多快"。
而充電為什么快不起來,要從電池內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)說起。
一塊鋰電池,內(nèi)部有四個關(guān)鍵的東西:正極、負(fù)極、電解液、以及夾在正負(fù)極之間的隔膜。充電的時候,鋰離子從正極出發(fā),穿過電解液,越過隔膜,鉆進(jìn)負(fù)極里儲存起來;放電的時候原路返回,釋放電流驅(qū)動汽車行駛。
聽起來簡單,但麻煩就藏在這個來來回回里。
鋰離子每次進(jìn)入負(fù)極,都要鉆進(jìn)石墨內(nèi)部的微小縫隙。石墨的結(jié)構(gòu)像一摞疊放的薄片,鋰離子從邊緣擠進(jìn)去,嵌在層與層之間。充電越快,擠進(jìn)去的速度越快,離子來不及均勻分散,就會在局部堆積,產(chǎn)生大量的熱。
熱,是所有問題的起點(diǎn)。
熱會破壞負(fù)極表面一層叫做SEI膜的結(jié)構(gòu)。這層膜肉眼看不見,但極其重要——它是鋰離子進(jìn)出負(fù)極的門衛(wèi),一旦受損,負(fù)極直接暴露在電解液里,發(fā)生副反應(yīng),電池容量開始不可逆地下降。充得越猛,老化越快。
這是第一條約束,俗稱“傷電池”,也就是充電速度和電池壽命之間的矛盾。
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而要讓離子跑得更快,就要把石墨層間的通道做得更多更寬。但通道越多,結(jié)構(gòu)越疏松,單位體積能存的電越少,續(xù)航越短。反過來,材料堆得越緊,能裝的電越多,但離子跑不快,快充無從談起。
這是第二條約束,充電速度和能量密度之間的矛盾。
這兩條約束都在電池內(nèi)部。第三條約束則在外部。
即便電池能接受大功率,那么電從哪里來?答案是從電網(wǎng)來。1500千瓦的充電功率,相當(dāng)于同時啟動1500臺家用空調(diào),直接從電網(wǎng)取這個功率,輕則局部過載跳閘,重則區(qū)域停電。多輛車同時充電,情況更糟。
這是第三條約束:充電功率和電網(wǎng)穩(wěn)定之間的矛盾。
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三條約束,分別來自電池內(nèi)部的微觀化學(xué)、電極材料的物理結(jié)構(gòu)、以及整個社會的能源基礎(chǔ)設(shè)施。它們彼此獨(dú)立,卻共同指向同一個結(jié)果:充電,就是快不起來——真的不是工程師不努力,而是物理規(guī)律在約束。二十年來,全行業(yè)都在這三條約束里尋找平衡,消費(fèi)者也慢慢接受了這個現(xiàn)實:買電車,就是在接受妥協(xié)。
這種妥協(xié)的結(jié)果是:消費(fèi)者們獲得了一輛只要幾十塊錢就能跑幾百公里的電車,但充一次電往往要半個小時起步——便宜是真便宜,慢也是真慢。
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比亞迪的解題思路
在這樣的物理基礎(chǔ)上,比亞迪昨晚發(fā)布會的真實價值是:比亞迪基于其強(qiáng)悍的技術(shù)實力,給出了一條完全不同的解題思路,能夠擊碎這三條約束。
昨晚比亞迪發(fā)布會,老局最關(guān)心的就是這方面的兩個技術(shù),一個是“第二代刀片電池”,一個是“兆瓦閃充”——在我看來,這兩個技術(shù)可以說是互為表里,從根源上解決了“續(xù)航焦慮”。
“第二代刀片電池”解決的是電池本身的問題——讓電池能夠接受大功率充電,同時不損壽命、不犧牲續(xù)航。
兆瓦閃充解決的是電池之外的問題——讓充電樁能夠穩(wěn)定輸出大功率,同時不沖擊電網(wǎng)、不因多車同充而變慢。
一個在車?yán)铮粋€在車外,一個攻克了材料層面的約束,一個攻克了基礎(chǔ)設(shè)施層面的約束。兩者缺一不可:電池能接受1500千瓦,樁輸不出來沒用;樁能輸出1500千瓦,電池扛不住也沒用。
比亞迪選擇把這兩件事放在同一場發(fā)布會里發(fā)布,不是營銷決策,是技術(shù)邏輯決定的。
針對"快充傷電池"的問題,比亞迪從兩個方向同時入手:一方面重新設(shè)計了鋰離子在電池內(nèi)部的運(yùn)動通道,讓離子走得更順暢,內(nèi)阻大幅降低,產(chǎn)熱從源頭就少了;另一方面攻克了SEI膜技術(shù),通過動態(tài)自修復(fù)機(jī)制,讓這層保護(hù)膜既薄又強(qiáng),能夠承受快充的反復(fù)沖擊而不損壞。
兩手合力,把"快充必然加速老化"這個物理約束從根本上繞開了。比亞迪為此把質(zhì)保門檻從75%提高到77.5%,電芯依然終身保修,這就是迪子的底氣所在。
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而針對"快充犧牲續(xù)航",比亞迪重新排列了負(fù)極石墨顆粒的微觀結(jié)構(gòu)——讓顆粒像磚頭一樣定向整齊碼放,而不是隨機(jī)堆疊。
整齊排列帶來兩個同時成立的結(jié)果:空間利用率更高,單位體積能裝的電更多,能量密度比第一代提升了5%;同時定向排列天然形成了順暢的離子通道,快充性能也得以保全。
魚和熊掌,在微觀結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計面前,同時拿到了。
兆瓦閃充,拆掉了第三條約束。
針對大功率充電可能會對電網(wǎng)帶來的沖擊,比亞迪的解法是在每個閃充樁里配備一套儲能系統(tǒng)。
平時慢慢從電網(wǎng)蓄電,像一個水庫;用戶充車時由儲能瞬間放電,1500千瓦的功率從儲能里來,不從電網(wǎng)來——電網(wǎng)實際承受的始終是小而平穩(wěn)的功率,大功率沖擊由儲能內(nèi)部消化,電網(wǎng)穩(wěn)定和充電速度從此解耦。
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這種設(shè)計帶來了以個很現(xiàn)實的好處:因為比亞迪這次推出的閃充站的技術(shù)是采用儲能和充電一體的模式。也就是在傳統(tǒng)的充電樁基礎(chǔ)上,加一個儲能站,無需電網(wǎng)擴(kuò)容,大幅降低審批與基建成本,單站造價僅40至50萬元,每個閃充站的建設(shè)最快只需要一個星期的時間。
反觀其他車企與電池廠商,普遍依賴重資產(chǎn)自建超充或換電,單站成本高、周期長,且缺乏儲能與電網(wǎng)適配技術(shù),核心部件外購溢價高。多數(shù)企業(yè)補(bǔ)能布局僅為配套服務(wù),戰(zhàn)略投入不足,加之用戶體量有限、站點(diǎn)利用率低,難以支撐大規(guī)模低成本建站,最終在補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)布局上與比亞迪形成顯著差距。
這還額外解決了一個連帶問題:以前充電站車多了,每把槍的功率被分?jǐn)傁♂專F(xiàn)在儲能兜底,不管幾輛車同時充,每把槍都穩(wěn)定輸出1500千瓦,多人同充不變慢。
三條約束,被兩個技術(shù)組合拳一一拆解。
這就是我說的互為表里——第二代刀片電池和兆瓦閃充,是搭配在一起使用的組合拳。
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結(jié)尾:比亞迪發(fā)動總攻
某種程度上說,昨晚的發(fā)布會,可以理解為比亞迪開始向燃油車發(fā)動了總攻。
因為比亞迪的行動不是在比表面小修小補(bǔ),而是從技術(shù)實力出發(fā),在微觀物理層面進(jìn)行突破,根本性地給出了一個充電和加油一樣快的可能性。
快充損壽命,是因為熱破壞了SEI膜——那就從離子通道設(shè)計和膜的自修復(fù)技術(shù)上解決產(chǎn)熱問題。
快充犧牲續(xù)航,是因為材料結(jié)構(gòu)里魚和熊掌不可兼得——那就重新排列石墨顆粒的微觀結(jié)構(gòu),讓兩件事同時成立。
大功率沖擊電網(wǎng),是因為瞬時功率直接來自電網(wǎng)——那就用儲能系統(tǒng)做緩沖,把大功率和電網(wǎng)穩(wěn)定徹底解耦。
每一個突破,都不是繞開了物理規(guī)律,而是在更深的層面上找到了新的解法。
結(jié)果是:常溫充電,10%到97%,9分鐘。零下30度,只多3分鐘。這個數(shù)字,已經(jīng)和加油站的體驗站在了同一條線上,甚至在某些場景下更省心——畢竟充電不需要下車,插上槍即插即充,無感支付,全程不用掏手機(jī)。
燃油車最后那道防線,破了。
而且,比亞迪也沒有止步于此。技術(shù)突破如果只停留在旗艦車型上,改變的不過是少數(shù)人的選擇,談不上總攻。真正的總攻,是讓這套體驗下沉到足夠大的市場里。
比亞迪這次宣布,第二代刀片電池和閃充技術(shù)將下放到15萬級車型。15萬,是中國乘用車市場最主流的價格區(qū)間,是絕大多數(shù)普通家庭換車時會認(rèn)真考慮的價格帶。把這套技術(shù)放在這里,意味著"充電和加油一樣快"不再是高端配置,而是這個價格段的新標(biāo)準(zhǔn)。
與此同時,比亞迪宣布年底前建成20000座閃充站。這個數(shù)字背后有一組更具體的承諾:一二線城市3公里內(nèi)有站,三四線城市5公里內(nèi)有站,高速每隔100公里一座,五一前先建成1000座高速站。加上現(xiàn)有480萬根公共充電樁搭載第二代刀片電池后充電速度整體提升30%-50%,用戶甚至不需要專門去找閃充站,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)就已經(jīng)更好用了。
甚至還有更離譜的“圓夢建站”計劃——只要有4位比亞迪車主同時提出需求,具備條件的就可以規(guī)劃建站,用戶需求在哪,站就建在哪,并將閃充站面向全社會開放共享。
技術(shù)能力、價格覆蓋、基礎(chǔ)設(shè)施,三件事同時推進(jìn)。
這才是總攻的真正含義——迪子一開始就沒想著單純從某個維度搞單點(diǎn)突破,而是決定來個大的,直接從物理基礎(chǔ)層開始動手,建立了一個完全的新體系,把體驗優(yōu)勢、成本優(yōu)勢、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢同時推到消費(fèi)者面前,讓"還是買油車"這個選擇越來越難以成立。
····· End ·····
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