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“百年”之争 电动汽车能否再现辉煌?

北极星储能网  来源:电池联盟  作者:龙阙  2019/9/29 8:55:50  我要投稿  

北极星储能网讯:导读:早在汽车普及早期,纯电动车就与内燃机车、蒸汽动力车并存过一段时间。

(来源:微信公众号“电池联盟” ID:zgcbcu 作者:龙阙)

自从国家大力支持发展新能源汽车以来,政策、成本等因素促使新能源汽车市场增长迅速,如今国内新能源汽车市场早已打开。

目前,市场上主要有纯电动、氢燃料、混合动力等几种新能源汽车技术。那么,哪一种技术会成为未来主流呢?

关于这个问题,其中牵扯太多,不能简单的只看汽车技术本身,还得看能源开发冶炼技术、配套基础设施建设、市场走向、未来前景、民众态度、新的能源发现,甚至包括政治走向等诸多问题。

近两年,未来汽车电动化,相对而言呼吁比较高,那我们就来分析一下纯电动汽车的发展现状,以及未来前景。

纯电动汽车的核心零部件便是动力电池,分析纯电动汽车,我们可以从电池的寿命、成本、污染、续航里程、充电桩等几个方面进行分析。

从电池寿命方面来看,目前电动汽车主要以锂电池为主。纯电动汽车电池持续输出电力时,无法像传统混合动力汽车一样浅充浅放,因此寿命远远短于传统混合动力电池组。此外,由于锂电池本身的特性,在完全充放电时,会对电池寿命造成较大影响。

从电池成本方面来看,目前纯电动汽车使用的电池能量密度还比较低,所以纯电动汽车的价格相对比较高。例如,日产leaf在亏本销售情况下,售价约是2.7万美元,相比同类型家用车高了出万美元左右;而混合动力车型只高出4000美元左右,且还能盈利。

不过,纯电动汽车主要成本在电池,而电机成本较低,因此在汽车驱动方式上有更多的选择。比如,增加一个电机就能够在没有传动轴和中央差速锁的情况下,低成本实现四驱,且前后轴动力分配可以任意切换,还没有时滞。

此外,得益于电控技术的提高,纯电动汽车还可以实现轮毂电机,四个电机直接驱动四个车轮,这样车辆转弯时的差速问题也得以解决,普通汽车的传动轴,差速器都可以取消,转弯半径可以无限小,侧方停车可以采用横向进入的方式,同时四个轮子可以分别控制动力。这就在传动方面大大的降低了成本,同时提升了性能。

从续航里程方面来看,受限于电池成本、重量,以及电池管理技术,电动汽车普遍续航里程都比较低。

目前,家用燃油车普遍高速续航里程在一千公里左右,而电动汽车只能达到几百公里,例如,特斯拉按EPA测试的是426公里,比亚迪E6则在200公里左右,其他车型最高的也只有一百公里左右。

从电池污染方面来看,由于电池寿命的问题,纯电动车跑30万公里左右路程,要使用三组巨量电池,这就会产生巨大的污染,就现阶段的技术而言,超过了内燃机排放的污染。

不过,虽然电池本身有污染,但相对容易集中处理,而内燃机尾气排放很难集中处理,且因为内燃机尾气,及其形成的雾霾集中在人口密集的城市,影响到的人口较多,综合来看危害更大。

此外,因为从充电到电池驱动电机的过程中,电池能量损失较少,而大型火电厂将化石燃料转化成电力的效率要高于汽车内燃机化石燃料燃烧驱动齿轮的效率,所以即使发电来源都为火电,电动车驱动车辆的成本与排放都较低。

从充电设施方面来看,由于家用充电速度较慢,且无法在旅行外出时使用,需要有足够的充电设施才能更方便纯电动车的普及,但现如今纯电动汽车用户还比较少,充电基础设施建设很难做到完善,且目前充电站成本要比加油站高。

此外,从相对集中的快速传统加油站,到相对分散的慢速充电桩的转变,需要废弃大量已有的基础设施,建设大量新的基础设施,城市规划需要改变,人们的生活方式也需要改变,中间也会造成大量浪费。

从发展历程方面来看,其实早在汽车普及早期,纯电动车就曾与内燃机车、蒸汽动力车并存过一段时间。那是属于纯电动车、内燃机车、蒸汽动力“三足鼎立”的时代。

一开始,纯电动车较内燃机车有发展优势。因为那时候加油站还不曾普及,内燃机车技术也不够成熟,且噪音、尾气、振动等问题都还很严重。而纯电动车则没有内燃机的高噪音与振动等问题,也没有燃气燃烧的时滞,极为安静,且动力响应较为迅猛,加上电动机低转速扭矩大,性能也较强。

此外,内燃机车在发动时还要像发动早期拖拉机一样手摇,因此那时候人们普遍选择电动车。但是由于充电速度、续航、寿命、成本是电动车发展的硬伤,因此电动车最终被内燃机车取代。

虽然电动车存在充电速度、续航、寿命、成本等问题,但只要充电技术或电池容量密度两者之中有一样取得突破,就可以解决续航问题与电池更换成本问题。以下提出几点解决思路:

1、如果在先有的体积重量和成本上能够承载更高的能量,就能在电池体积重量不变的情况下增加续航里程,从而推动电动车销量上涨,并进一步压低电池成本。

2、如果续航里程不变,而体积重量下降,节省驱动需要的能量,在成本大幅降低的同时,小幅增加续航并降低能耗,也能够推动电动车销量上涨并进一步降低成本。

3、从充电技术来看,如果充电站普及,就可以解决充电难的问题。而如果充电速度比目前特斯拉超级充电站更快,也不用太高的普及率就能方便出行。

综上来看,只要任意突破项,就能减少电池组体积与更换成本,且进一步提高电动车销量,通过增加规模,降低电池生产成本。


原标题:“百年”之争,电动汽车能否再现辉煌?

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