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电动车永远替代不了内燃机
电动汽车的关键是电池,电池的关键是成本和安全。近年来的电动车热,是因为高能量密度锂离子电池的出现,在充电时间、续驶里程、动力性、快速充放电能力等方面取得了可喜的进展。但即使是目前有代表性的磷酸铁锂电池、锰酸锂电池,其性能还不能完全替代燃油汽车的所有功能。
有官员说:我们规划到2015年“十二五”末,能量密度达到150瓦时/公斤,成本降到每瓦时2块钱。到2020年前后,电池的能量密度达到了250瓦时/公斤,成本1.5元。据测算,当电池能量密度达到每公斤500瓦时以上,纯电动汽车充一次电的续驶里程才能和现在的内燃机汽车相当。
有的学者认为2020年或者到2030年电动汽车的总体运行成本和总体性能才能逼近内燃机汽车。电池行业人士说:到2015年左右,就能实现200瓦时每公斤的水平。但前提是“要有比较大的市场,公司要有比较大的生产能力来均摊各种费用。同时提升制造效率,提升产品直投率和材料利用率。实行这些方法,也只能做到每瓦时30美分、40美分的水平,但消费者对汽车的要求大致是在15~20美分左右。”也就是说,成本下降的前提是大量的消费,但消费的前提是消费者能接受的合理价格。
即使能够达到500瓦时/公斤,电动车与内燃机汽车的最大区别是充电时间要比加油时间长得多,这个问题好像可以用快充来解决。但是有人打了一个比较粗口的比方:男人有不应期,而女人没有,这是科学也没有办法解决的事情。从这个角度看,电动车永远也替代不了内燃机。
清华大学的欧阳明高说:“从能源效率的角度看,传统汽油及柴油机,从油井到油箱最终的效率在15%,而电动车从煤到电的使用效率则大概翻一倍。从排放角度看,传统燃油汽车在城市中心区域排放,而电驱动汽车的源头是在发电厂排放,一般来说,发电厂远离市区,对人的直接健康威胁基本可以忽略。但用煤发电显然还是一个问题。”
一次能源结构是一个重大问题,日本30%靠核电,法国已经是70%,但是福岛核电站的事故使全球对核电的安全性再一次加重担忧。中国70%依靠煤发电,煤的污染最严重,专家预测,未来20年至少中国需20亿吨左右的煤,用其他一次性能源来替代是不容易的,至少要增加七八亿吨石油或天然气,而风电、太阳能现在还有很多问题没有解决。增加煤发电来满足几百万辆乃至几千万辆电动车充电,显然不是一个好的选择。其实,煤也好,石油也好,都是石化的太阳能,因此发展电动车的最佳方案应该是家庭直接利用太阳能发电,这就是智能电网(或称家庭能源集成系统),比亚迪就在试点这个概念。
发展低速电动车市场潜力更大
按现在的水平,电动车充一次电跑150公里,需要200公斤电池,相当于4个人的重量,如果跑400公里,大约需要1吨的电池,这是因为电池在驱动车体和乘员的同时,还要驱动自身的重量,所以把续驶里程提高到400公里在技术上不是不可能的,但是已经失去发展电动车的意义。
那么,就有了另一个思路:我们为什么一定要把每一个电动车都装上满满的电池?80%的私人汽车每天只行驶40公里,国内外的调查都是这样。因此应该把电动车定义成城市交通工具,每天的里程需求是四五十公里,也许100公斤电池就够用了。此外,还涉及到轻量化的问题。采用现在的小型汽车底盘和车身来改装电动车,总重量相当于1.5吨,而如果采用电动车特殊设计、两个座位、采用轻量化材料,整体质量可能在500~800公斤,其中电池也就50公斤就够了。
有人称:电动车是重新设计汽车,因为电动车取消了发动机、变速器、传动轴、驱动齿轮等等,其结构要比现有的汽车简单得多,只是由电池-电机-减速系统组成。通用汽车展示过一款燃料电池概念车,其全部动力系统(电池、液氢储罐、控制系统)设计在一个30厘米厚的平板结构中,采用轮毂电机,不用变速机构。
现在一般把电动车分为三类:时速70公里以上高速电动车、时速40~70公里低速电动车、时速20~40公里电动自行车。
从国外来看,低速电动车的技术是成熟的,也就是电动自行车的技术:轮毂电机、控制器、电池、骨架焊接等等。电池可以是锂电池,也可以是其他电池。现在在南方一些城市,到处都是充电桩子,充电非常方便,成本也不高,不需要政府操心。
低速电动车的销售对象是原来骑摩托车或电动自行车的消费者,不可能是原来开汽车的(哪怕是开夏利的也不会愿意换成低速电动车)。低速电动车比较适合于中小城市乃至小城镇的上班族,日出行距离40~50公里以内。低速电动车有三个轮子或四个轮子,有车篷,可遮风挡雨,要比自行车、摩托车舒适,市场潜力非常大。
但是,现在政府和汽车行业关心的是弯道超车,或者称跨越式发展,对市场需求好像不那么关注,这万万要不得。
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