电动汽车电池的关键指标：381瓦时/千克，续航里程可达1,000公里
就在几天前，我们还报道了ProLogium在开始批量生产其新一代Gen 3.5电池方面所取得的重大进展，该电池的单电芯能量密度分别为381瓦时/千克和903瓦时/升。在那篇文章中，我们介绍了这项技术、它与梅赛德斯-奔驰的关系，以及将这种性能的电池从目前有限的生产线引入大规模电动汽车生产所面临的巨大挑战。
但大家都有一个疑问：381瓦时/千克这一数值对电动汽车而言究竟意味着什么？对很多人来说，这个数字在纸面上确实令人印象深刻，但对另一些人而言则完全陌生，因为仅凭这一数值并不能说明明天就能有能够单次充电行驶1000公里的车型问世。
原因很简单。381瓦时/千克的数值指的是电池单元本身的性能，而完整的电池组还需要包含结构框架、冷却系统、连接部件、保护装置以及电子管理系统。所有这些组件都会增加重量，从而导致最终的能量密度降低。因此，若要真正了解这项技术的实际影响，想象一下如果这部分优势能够充分体现在电池组上会怎样，会更有意义。
目前，最先进的电池架构已大幅缩小了单节电池密度与整车所装电池组密度之间的差距。例如，CATL宣称其麒麟NMC电池的单节电池密度可达330瓦时/千克，而电池组密度则为265瓦时/千克。这一差距虽显著，但也表明越来越多的储存能量能够在车辆内部得到利用。
如果未来固态电池的包级能量密度能达到300瓦时/千克左右，其应用前景将极为广阔。目前需要约400公斤重才能储存80千瓦时能量的电池，未来可能仅需267公斤左右即可实现同样的储能能力。或者，在重量仍保持在400公斤左右的条件下，它能够储存接近120千瓦时的能量。
这就带来了第一个重要后果：制造商不必将密度提升带来的全部优势都用于增加续航里程。其中一部分可以用来减轻汽车重量，这不仅能降低能耗，还能让同样的能量支撑更长的行驶距离。
换言之，更高能量密度的电池能够产生倍增效应。更轻的重量意味着更低的能耗；更低的能耗则意味着相同的电池容量可以支撑车辆行驶更远的距离；这样一来，就无需再安装更大的电池了。
现有的电动汽车能发展到什么程度？
我们可以将这些数据应用到现有的车型上。想象一下，目前某款电动汽车使用的电池容量约为80千瓦时，凭借良好的空气动力学设计及较低的能耗，其官方续航里程可达500公里左右。如果它能使用100千瓦时的电池，同时保持与现有电池组几乎相同的重量，其续航里程将会显著提升。
对于高效能车型而言，实现600-700公里的官方续航里程并非不可能，而那些经过特别优化空气动力学设计的电动轿车，其续航里程甚至可能接近800公里。在最高效的车型上，120千瓦时的电池甚至有望让续航里程达到1000公里左右，不过这还受到许多其他因素的影响。
能耗正是决定这项技术发展极限的关键因素。一款每百公里耗电13千瓦时的轿车，在理想条件下行驶800公里需要104千瓦时的电量。而一款每百公里耗电20千瓦时的大型SUV，要行驶相同距离则需要160千瓦时的电量。
因此，即便出现了能量密度为381瓦时/千克的电池，我们也不会立刻看到续航里程达1000公里的电动SUV。能量密度虽能解决部分问题，但空气动力学、轮胎性能、车辆重量、温度以及驱动系统的效率依然起着决定性作用。
将所有这些元素结合在一起所能实现的优秀典范便是梅赛德斯-奔驰VISION EQXX。这款德国品牌的原型车凭借极低的能耗，仅依靠相对较小的电池就能实现超过1,000公里的续航里程。在某次测试中，梅赛德斯-奔驰记录的能耗仅为8.7千瓦时/100公里。
借助密度更高的电池技术，这一概念车型有望被转化为量产车。无需安装巨大的电池就能获得出色的续航能力。对于一款效率极高的轿车而言，100-120千瓦时的电池或许就足以实现至今仅限于原型车才有的续航水平。
但或许最重要的变化会是另一方面的：电动汽车未必需要配备越来越大的电池。
近年来，电池组的容量一直在逐步提升。目前最大的型号电量已超过100千瓦时，一些制造商甚至追求更高的容量以获得更长的续航里程。而更高能量密度的电池的出现可能会改变这一趋势。
制造商无需为了提升续航里程而将电池容量从80千瓦时提升到120千瓦时，只需保持80-90千瓦时的电池容量，同时大幅减轻其重量。这样在能耗、性能、动态表现及效率方面都会有优势，还能减少每辆汽车所需的材料用量。
ProLogium公布的电池体积能量密度为903 Wh/l，这还带来了另一种可能性。在电动汽车中，电池的放置空间十分有限，而在相同体积内提高储能能力，便无需占用更多车内空间即可提升电池容量。
快速充电技术也可能从这一进展中受益。只要制造商能够将其与高功率充电功能以及良好的热管理相结合，更高能量密度的电池就能让车辆在经过相对短暂的充电后仍拥有更长的续航里程。
在此需要格外谨慎。ProLogium已宣称其产品具备快速充电功能，但我们仍需了解，当整套电池组安装于汽车中，经过数千次充放电循环、在春夏季节交替以及多年使用后，其性能会如何表现。衡量电池真值的并非它刚出厂时的存储容量，而是经过长时间使用后仍能保留的电量。
而这恰恰将是ProLogium面临的下一项重大考验。Gen 3.5系列虽然已投入量产，从而跨越了重要里程碑，但与传统的巨大电池工厂相比，桃园的工厂目前的生产规模仍然较小。接下来的挑战在于能够以大规模、一致的质量，并以合理的价格生产这些电池单元，使其能应用于非豪华车型的汽车上。
敦刻尔克未来的工厂在这方面将具有特别重要的意义。其第一阶段的建设规模为4 GWh，而整个项目的设计目标则是达到44 GWh。如果该公司能够将第三代半技术特性应用到该工厂，并控制成本，那么其成果将远比单个电池的数值更具意义。
这时梅赛德斯-奔驰再度登场。自2022年起，这家德国品牌便与ProLogium保持技术合作，多年来一直在研发新一代电池。如果这项技术能够通过工业测试，梅赛德斯将成为最有望利用更高的能量密度来打造未来电动车的制造商之一。
因此，381瓦时/千克这一数值不应被理解为电动汽车续航里程能立即达到1000公里的保证。它其实更有意义：它表明汽车行业正逐渐接近这样一个阶段——能量密度不仅能够改变电动汽车的续航里程，还能影响其重量、尺寸和效率。
如果这381瓦时/千克中的大部分能量能够用于电池组，那么目前续航500公里的汽车有望在不大幅增加重量的情况下将续航提升至600-700公里。那些效率更高的车型甚至可能达到800公里的续航里程，而若再结合出色的空气动力学设计、能耗表现以及电池容量，1000公里的续航里程也将不再只是原型车的专属指标。
这正是ProLogium电池的真正优势所在。它并非仅仅通过增加千瓦时数来提升续航里程，而是让每一公斤、每一升的电池能够储存更多能量。如果行业能够将电池单元的这一优势转化为整辆汽车的真正优势，其提升幅度可能会远远超过仅用瓦时/公斤这一数值所能体现的。
