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工程师说 | 为什么特斯拉依靠锂电池就能达到500公里续航？
weINcar：新出行新能源大咖专栏作者
购买纯电动车的心理障碍之一，就是电池的续航能力。300公里以下的纯电动车，很容易引起使用者的里程焦虑问题。但绝大多数电动车的续航里程也没有像特斯拉那样超过500公里。
为什么特斯拉靠着锂电池就能达到500公里续航，而其他车型做不到？
北京紫晶立方科技有限公司联合创始人张抗抗，会从他从业者的视角和大家分享：
“为什么特斯拉靠锂电池就能达到 500 公里续航?”
文 | 张抗抗
直觉上答案似乎很简单：特斯拉往车上堆了足够多的锂电池。
这样回答不算错，但总感觉意犹未尽 —— 多堆电池的想法又不难，如果堆得多就跑得远，一点技术含量也没有，那凭啥只有你特斯拉想到了呢？
如下表，都2018年了，还是只有特斯拉续航超过了500km。难道其他车企，脑袋都被石头砸了吗？
殊不知，多堆电池也没那么简单，是需要条件的。
一、电池越多、续航越长的想法是否可行？
以特斯拉Model S 75举例，如果75kWh的电池可以跑469km，那么
装150kWh的电池是否可以跑900km？
装225kWh的电池是否可以跑1350km?
这仿佛是一道简单的算术题： 2倍电池2倍里程、3倍电池3倍里程，天经地义。即便不是严格的规律，那也不会差太远吧？
而真实情况却是反直觉的！
我们以Model S 75做个仿真，纵坐标是续航里程，横坐标是电池容量。
「粗粒化仿真，数据可能有误差，但趋势不变。有时间再重新仿真一变。」
装150kWh电池只能跑不到700km，与900km相差不少。
装225kWh电池只能跑不到800km，与1350km相差甚远。
无论装多少电池，续航里程都突破不了1250km!
为什么会这样呢？原因在于，当电池容量很大的时候，所增加电池容量大部分都用来运输电池本身了！
打个比方，一个人徒步远行，路上没有补给，带1斤的干粮可以走20公里，带2斤干粮可以走40公里，但是带100斤的干粮就可以走2000公里吗？肯定是不能的，因为干粮本身的重量就把远行者给压垮了。
那么汽油车为啥没这个问题呢？？
不难发现，这个问题的关键在于能量密度。
电池组一般在130-160Wh/kg，而汽油是12222Wh/kg，相差将近100倍。
也就是说，能量密度决定了堆电池数量的难度！
在能量密度受限的情况下，电池数量堆到一定程度，就会变得相当不经济了。
特斯拉在几年前的Model S上就做到了150-160Wh/kg，这是什么水平呢？
与下图的典型电池组能量密度比较一下: 特斯拉的能量密度，放到2018年依然是数一数二的顶尖水平，这是他敢于在好几年前就堆很多电池的底气。
二、百公里电耗
上步已经讲了，其实多堆电池也是挺有技术含量的。
那么，如果既能多堆电池，又耗电少，岂不是更能突显技术水平、跑得更远？
好，那我们再对比一下：
首先我们从上表中，找到国产电动汽车的两个优等生：
1、动力总成效率高：荣威Marvel X两驱版，车不轻，1759kg。但每吨百公里电耗做到了国内第一，所以百公里电耗也只需要13.03度电。
2、 轻量化做得好： 广汽GE3 530的动力总成其实不咋的，8.2的数据还不如蔚来、威马。但奈何轻量化做得好啊，只有1628kg，所以百公里电耗也只需要13.35度电。
国内两大高手，Marvel X走的是力量派，下肢肌肉青筋爆起，跳得高、跑得远；GE3 530走的是轻功派，肌肉弱一点，但身轻如燕，也跑得远。
特斯拉呢？
身体和GE3 530差不多轻，下肢肌肉比Marvel X还强，百公里电耗达到了惊人的11.55度。
与代表电动汽车最高水平的日产Leaf水平相当。感谢鱼非鱼博士的补充：特斯拉测Nedc故意保守了，说是为了避免误导消费者。看Epa数据，Model 3电耗比Leaf还低了17%。那Model 3的实际表现可能就相当恐怖了。
拿Model 3来对比，是因为整备质量相当，也就是车差不多大。
但也许有人说不公平？
毕竟Model 3不是SUV，风阻天然会小一些。
好吧，那我们搬出来Model X100D，2459kg比蔚来ES08还要重一些，背了100kWh的大电池与双电机驱动，它的百公里电耗18.12，优于蔚来ES08；每吨百公里电耗7.36，优于Marvel X四驱(这还没有考虑特斯拉倾向于把续航里程测低一些的因素)。
三、买到便宜的电池
即便百公里电耗做优秀了，但多堆电池，那还是要花钱的啊……
别急，马斯克这个人很牛。
马斯克： 松下先生，我要造车了。你的梦想是想和我一起造车呢？ 还是就像现在这样，卖一辈子的糖水呢？哦不，卖一辈子笔记本电池呢？松下： 马斯克先生，我的青春希望燃烧，请带我们进入汽车行业吧！马斯克：好，那你给我打个5折。松下：……
松下在给特斯拉初期赔本卖18650电池，多卖1节亏1节。
四、石破天惊的产品地位
如果做到了上面三点，放到2018年，成功做出电动汽车并卖出去，就基本可行了。
但时间如果回到七八年前，还是很难……那时电池还是挺贵的。
既然电池还是贵，那就做豪华电动车，这不是很简单的思路吗？
放在今天是不难，不难的原因在于特斯拉已经证明这条路可行了。
但作为电动汽车行业的亲历者，我可以负责任地说：第一个有这种想法并实施，真的很难！
作为创新的回报，Model 3在美国中级豪华车市场表现卓越。
做个小结
跑得远，是因为电池堆得多。这是能量守恒定律决定的，这话没错。
电池堆得多也不简单，需要：能量密度高、百公里电耗少、电池买得便宜。特斯拉都做到了，而且是很多年前。
产品定位正确。
·END·
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