純電動汽車會取代燃油汽車?
中國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展更快。
2017年,中國新能源汽車?yán)塾嬁備N量77.7萬輛,同比增長53%。2017年,中國電動乘用車普及率約為2%,高于全球水平。到2017年,中國新能源汽車?yán)塾嫳S辛恳堰_(dá)180萬輛,占全球市場的50%以上。
近年來,中國中國新能源汽車產(chǎn)業(yè),尤其是電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2013年,中國電動汽車年銷量僅為1.76萬輛。
電動汽車會完全取代燃油汽車嗎?等一下,路真的很長,問題真的很多!
計劃到2020年,我國純電動汽車和插電式混合動力汽車產(chǎn)能達(dá)到200萬輛,累計產(chǎn)銷量超過500萬輛。而且,中國將在2035年全面禁止銷售燃油車。
看來純電動汽車將完全取代燃油汽車。
夢想是美好的,但我們終究要面對殘酷的現(xiàn)實。
政策仍是電動汽車的主要驅(qū)動力。
中國在新能源汽車尤其是電動汽車領(lǐng)域取得了不俗的成績。但與此同時,必須看到,電動汽車這幾年的快速發(fā)展,不是市場推動的,而是政策推動的。
在北京這樣的一線城市,很多人買電動車主要是為了一個車牌。
企業(yè)推出電動車的一個重要原因是補(bǔ)貼的引導(dǎo)。甚至有些車企上電動車,專門為了作弊。但國家及時調(diào)整了補(bǔ)貼政策。不僅提高了車企獲得補(bǔ)貼的條件,還將補(bǔ)貼政策逐步轉(zhuǎn)化為雙積分政策,及時遏制了騙補(bǔ)現(xiàn)象。
考慮到電動車售價高、續(xù)航差、充電過程麻煩、折舊率可怕,與傳統(tǒng)燃油車相比,大部分電動車在市場上沒有競爭力。
如果沒有補(bǔ)貼和牌照優(yōu)惠,大部分人根本不會考慮純電動汽車。
目前很多車企都宣稱自己的純電動汽車?yán)m(xù)航能力達(dá)到400甚至500公里。居然能跑出兩三百公里。與一輛加滿油可以輕松跑七八百公里的燃油車相比,它這根本不夠。
最近有蔚來車主曝光了蔚來ES8(查成交價|參配|優(yōu)惠政策),號稱續(xù)航355公里。實測高速續(xù)航僅178km公里。
既然電動車在續(xù)航上這么沒用,為什么國家還要給予補(bǔ)貼和大力支持?
能源安全是中國支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。
中國美國石油資源嚴(yán)重匱乏,大部分石油依賴進(jìn)口。然而,現(xiàn)在中國的汽車數(shù)量非常多。預(yù)計到2021-2022年,中國將超過美國,成為世界第一汽車大國。
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如果中國能夠逐步用純電動汽車取代燃油汽車,將會大大減少石油的消耗,從而減少原油進(jìn)口,保障國家能源安全。
事實上,不僅中國,日本、韓國和歐洲在發(fā)展新能源汽車時都有能源安全的考慮。
美國本身石油資源豐富,對其他產(chǎn)油國也有很強(qiáng)的影響力。美國雖然有特斯拉這樣的行業(yè)標(biāo)桿,但對新能源汽車行業(yè)卻比中國、歐洲、日本、韓國冷淡得多。
中國的發(fā)展美國的汽車工業(yè)長期落后于外國。合資企業(yè)放棄了市場,但沒有交換技術(shù)。自主品牌雖然取得了一些成績,但仍然不足以迎頭趕上。
新能源車作為燃油車的替代品,有著相同的起跑線,這就給了中國彎道超車的機(jī)會。無論對于國家還是企業(yè),新能源汽車都是一個趕超的機(jī)會。
關(guān)于新能源v是否
而電動汽車把分散的污染變成了集中的排放,治標(biāo)不治本,反而為集中高效的污染治理提供了契機(jī)。畢竟火電站的污染成本遠(yuǎn)低于汽車尾氣污染。
電動汽車的心臟病
可以說續(xù)航能力不足是電動車發(fā)展的最大瓶頸。電動汽車?yán)m(xù)航能力的提高依賴于電池能量密度的提高。
但是動力電池的能量密度還有很大的提升空間,令人擔(dān)憂。從目前動力電池的能量密度來看,想追上燃油車都很難,更別說超越了。
電池并不是一項新技術(shù)。誕生于19世紀(jì)(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)中期的可充電化學(xué)電池已經(jīng)有160多年的歷史了。
動力電池的化學(xué)原理本質(zhì)上還是氧化還原反應(yīng),需要氧化劑和還原劑。汽車只需要裝上作為還原劑的燃料,就可以直接利用空氣中的氧化劑——氧氣。電池可以不使用氧氣,所以電池必須有自己的氧化劑。
這個基本的技術(shù)原理決定了電池的能量密度很難超過燃料。
而且電池的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)遠(yuǎn)沒有燃料的燃燒氧化還原反應(yīng)劇烈,這也限制了電池的能量密度。
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在現(xiàn)有的電化學(xué)體系下,電池的能量密度理論上有一個上限,但現(xiàn)有的努力只是在接近這個極限。電池技術(shù)的限制,實際上使得電動車很難在續(xù)航里程上超越燃油車。
電池也有壽命短的問題。
電化學(xué)反應(yīng)的基本化學(xué)原理決定了還原劑不可能在每個循環(huán)中被完全還原。電池壽命達(dá)到一定年限后,性能下降是必然的。
電化學(xué)反應(yīng)過程明顯受溫度影響,低溫會顯著降低其效率。受此影響,電動車冬季性能會大打折扣。改進(jìn)材料和工藝可以改善這種現(xiàn)象,但永遠(yuǎn)無法從根本上解決。
電動車雖然在低速行駛和頻繁啟停時有節(jié)能的優(yōu)勢,但在高速行駛時續(xù)航能力會進(jìn)一步降低。高速時的續(xù)航能力是電動車的軟肋。不僅僅是國產(chǎn)電動車,特斯拉也沒能解決這個問題。
如何治療耐力性心臟病?
因為電池可以由于能量密度等原因,電池和燃料的結(jié)合是一個很好的選擇。
混合動力技術(shù)結(jié)合了純電動汽車和燃油汽車的優(yōu)點。電池容量不需要很大,可以有效減少石油資源的消耗,同時避免續(xù)航里程的擔(dān)心。
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在歐洲和日本,插電式混合動力汽車在新能源汽車中占據(jù)主導(dǎo)地位。在美國,純電動和插電式混合動力車的比例是平衡的。
與其他國家不同的是,中國純電動乘用車的比例美國新能源乘用車超過80%。
2017年,中國新能源汽車?yán)塾嬁備N量為77.7萬輛,其中純電動汽車65.2萬輛,插電式混合動力汽車12.5萬輛。
即使未來電動車技術(shù)全面發(fā)展,很多場景下的電動車依然無法勝任。比如更寒冷的地區(qū),比如基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后,充電站嚴(yán)重不足的地區(qū)。而電動車和燃油車在各自的好場景下發(fā)揮作用,更符合市場需求。
中國美國的政策支持更側(cè)重于電動汽車,這符合長期發(fā)展趨勢。但短期內(nèi)不放棄政策上對混動車的支持是比較穩(wěn)妥的。電燃油與電燃油并不是完全對立的,與內(nèi)燃機(jī)的結(jié)合更能發(fā)揮電燃油的優(yōu)勢。
但是,混合畢竟是一種過渡形式。
電動汽車取代燃油汽車的高比例需要各種配套的完善
充電設(shè)備作為一種基礎(chǔ)設(shè)施,其完善不能只靠相關(guān)企業(yè)的努力。這種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可以不是一蹴而就的,需要國家層面的長期規(guī)劃和建設(shè)。對于地廣人稀、利潤低、資本不愿進(jìn)入的地區(qū),政府要及時跟進(jìn)。
電動汽車充電不僅涉及充電站和充電樁,也對國家電網(wǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。大規(guī)模電動汽車投入使用,勢必對電網(wǎng)造成巨大壓力。國家電網(wǎng)的進(jìn)步也是電動車發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
充電設(shè)施的建設(shè)和電網(wǎng)的升級需要長期的努力,這也決定了電動汽車無法快速替代燃油汽車。
當(dāng)充電像加油一樣方便時,人們對電動車?yán)m(xù)航能力的焦慮會降低,電動車的市場需求自然會得到釋放。
手機(jī)也有能量密度低和電池壽命短的問題。手機(jī)廠商通過快充技術(shù)曲線救國,間接"擴(kuò)展"手機(jī)的電池壽命。如果電動車能更快的充電,實際上會緩解對續(xù)航的焦慮。
相比燃油車幾分鐘就能加滿油,電動汽車充電很麻煩。慢充需要六個多小時,快充需要四十分鐘左右。
目前有廠商宣稱自己的快充可以做到十分鐘80%的電量。聽起來充電速度的痛點已經(jīng)解決了。
但是充電可以不要只看速度。片面強(qiáng)調(diào)充電速度會降低電池壽命,影響續(xù)航能力,甚至造成安全隱患。
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充電技術(shù)的進(jìn)步也影響著電動汽車能否進(jìn)一步普及。
其實無論是手機(jī)還是汽車,大量使用快充都會對電池產(chǎn)生負(fù)面影響。但是手機(jī)電池成本低,手機(jī)更新快,可以接受這種損壞。
但是汽車一般要求十年左右的使用壽命,動力電池非常貴。很多快充不適合電動車。
由于充電太慢,一些企業(yè)開始押注換電技術(shù)。特斯拉早些時候嘗試過,但最終因為陳本太高而放棄了。目前國內(nèi)的北汽和蔚來都在努力堅持這條技術(shù)路徑。
然而,這項技術(shù)的前景并不樂觀。
原因是換電需要統(tǒng)一電池規(guī)格。電池的技術(shù)指標(biāo)是純電動汽車最關(guān)鍵、最核心的部分,涉及每個車企的核心利益,很難統(tǒng)一。
而且電池如果由壟斷公司研發(fā)制造,市場競爭就會被淘汰。純電動汽車最關(guān)鍵最核心的部分,失去了技術(shù)進(jìn)步的動力。
對于單個企業(yè)來說,僅建立電力交換系統(tǒng)的成本就高得令人無法接受。
其實車企統(tǒng)一電池規(guī)格是有價格的。比如蔚來ES8作為高配車型,就應(yīng)該配備能量密度更高的電池。但為了以后統(tǒng)一換電,只能兼顧低端機(jī)型,采用低密度電池,這樣續(xù)航能力就差很多了。
它可以不要說動力轉(zhuǎn)換模式?jīng)]有前途。
但有一點是肯定的:換電模式的大規(guī)模推廣離不開國家的統(tǒng)一規(guī)劃;而且,為了保證市場競爭推動技術(shù)的發(fā)展,只有在電動車技術(shù)足夠成熟的情況下才有可能。
電氣化仍然是汽車工業(yè)的未來。
雖然電動汽車面臨諸多發(fā)展瓶頸,但電動化仍然是汽車工業(yè)的未來。
這不僅是因為電動汽車相對于燃油汽車的優(yōu)勢,如啟動快、行駛噪音低、無尾氣排放等。更重要的是,電動汽車與汽車工業(yè)的未來是兼容的。
毫無疑問,汽車智能化的趨勢不可阻擋。與新能源汽車不同,新能源汽車只是對燃油汽車動力系統(tǒng)的改進(jìn),智能汽車是一個綜合的概念
燃料的功率輸出會釋放出大量的熱量和振動波,對電子元器件和半導(dǎo)體影響很大。同時,燃油車發(fā)出的電能需要經(jīng)過兩次動能轉(zhuǎn)換,不僅會造成能量損失,還會造成功率傳輸波動,不利于為電子元器件提供穩(wěn)定的工作環(huán)境。
隨著汽車電子化、智能化程度的逐步提高,在汽車后市場,燃油車的電子單元故障已經(jīng)取代機(jī)械故障成為最常見的故障類型。
純電動汽車是汽車智能化的最佳載體。
電池有獨立的散熱系統(tǒng);總的來說,電動機(jī)比內(nèi)燃機(jī)好得多。而且電池直接供電,不存在電力傳輸不穩(wěn)定的問題。純電動汽車與智能應(yīng)用的良好兼容性為其提供了廣闊的未來。
如果將來燃油車被電動車取代,它將被迫淡出主流不是因為它的機(jī)械性能不如電動車,而是因為智能化的趨勢。
電機(jī)也更適合自動駕駛。自動駕駛的控制部分需要給相關(guān)部件通電。在這方面,純電瓶車有先天優(yōu)勢。電機(jī)的響應(yīng)速度極快,電信號可以直接轉(zhuǎn)換成機(jī)械信號,更便于ECU(車載電腦)對機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制。
自動駕駛技術(shù)很難實現(xiàn),對安全性的要求非常高。電機(jī)易于控制的特點可以降低自動駕駛技術(shù)的難度,在保證安全性方面也更勝一籌。
雖然一些燃油車已經(jīng)配備了一些自動駕駛功能,但目前自動駕駛技術(shù)的研發(fā)大多是與電動汽車相結(jié)合的。電動汽車和自動駕駛這兩項代表未來的技術(shù),自然融合在一起。
從汽車共享的趨勢來看,電動汽車比燃油汽車有更好的發(fā)展前景。
在傳統(tǒng)出租車行業(yè),司機(jī)的人力成本可以達(dá)到總成本的50%70%。高昂的人力成本迫使優(yōu)步、滴滴出行等網(wǎng)約車公司加緊布局無人駕駛出租車業(yè)務(wù)。
考慮到人力成本高,汽車共享必須與自動駕駛相結(jié)合。即使無法實現(xiàn)無人駕駛,自動取貨、自動停車等技術(shù)也能大幅降低運(yùn)營成本。
對于共享汽車和出租車公司的車隊來說,由于統(tǒng)一管理和市內(nèi)短途運(yùn)輸,電動車的續(xù)航能力不再是問題。與燃油車相比,電動汽車在車輛維護(hù)保養(yǎng)方面,在成本上更有優(yōu)勢,電比燃油更便宜。
電動汽車會完全取代燃油汽車嗎?等一下,路真的很長,問題真的很多!
就目前情況來看,電動車短時間內(nèi)高比例替代燃油車是不現(xiàn)實的。
電動車市場的拐點有賴于技術(shù)突破帶來的性能提升,也有賴于配套設(shè)施和技術(shù)的完善。燃油汽車的發(fā)展花了一百多年才達(dá)到今天的結(jié)果。電動車的發(fā)展也需要時間的積累。
短期內(nèi),可以預(yù)見電動汽車將成為汽車市場的主要補(bǔ)充份額,在第二輛車、園區(qū)用車、共享交通、市內(nèi)交通中的比例較高。
目前電動汽車的市場份額還很低,即使替代20%的傳統(tǒng)汽車,也是一個很大的市場。
電動汽車符合汽車工業(yè)的未來。我們應(yīng)該給予足夠的重視,但不應(yīng)該操之過急。
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