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"百年"之爭 電動(dòng)汽車能否再現(xiàn)輝煌?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:481次  |  2022年01月20日  

自從國家大力支持發(fā)展新能源汽車以來,政策、成本等因素促使新能源汽車市場上升迅速,如今國內(nèi)新能源汽車市場早已打開。


目前,市場上重要有純電動(dòng)、氫燃料、混合動(dòng)力等幾種新能源汽車技術(shù)。那么,哪一種技術(shù)會(huì)成為未來主流呢?


有關(guān)這個(gè)問題,其中牽扯太多,不能簡單的只看汽車技術(shù)本身,還得看能源開發(fā)冶煉技術(shù)、配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、市場走向、未來前景、民眾態(tài)度、新的能源發(fā)現(xiàn),甚至包括政治走向等諸多問題。


近兩年,未來汽車電動(dòng)化,相對而言呼吁比較高,那我們就來分析一下純電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀,以及未來前景。


純電動(dòng)汽車的核心零部件便是動(dòng)力鋰電池,分析純電動(dòng)汽車,我們可以從電池的壽命、成本、污染、續(xù)航里程、充電樁等幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

從電池壽命方面來看,目前電動(dòng)汽車重要以鋰離子電池為主。純電動(dòng)汽車電池持續(xù)輸出電力時(shí),無法像傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車相同淺充淺放,因此壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于傳統(tǒng)混合動(dòng)力鋰電池組。此外,由于鋰離子電池本身的特性,在完全充放電時(shí),會(huì)對電池壽命造成較大影響。


從電池成本方面來看,目前純電動(dòng)汽車使用的電池能量密度還比較低,所以純電動(dòng)汽車的價(jià)格相比較較高。例如,日產(chǎn)leaf在虧本銷售情況下,售價(jià)約是2.7萬美元,相比同類型家用車高了出萬美元左右;而混合動(dòng)力車型只高出4000美元左右,且還能盈利。


不過,純電動(dòng)汽車重要成本在電池,而電機(jī)成本較低,因此在汽車驅(qū)動(dòng)方式上有更多的選擇。比如,新增一個(gè)電機(jī)就能夠在沒有傳動(dòng)軸和中央差速鎖的情況下,低成本實(shí)現(xiàn)四驅(qū),且前后軸動(dòng)力分配可以任意切換,還沒有時(shí)滯。


此外,得益于電控技術(shù)的提高,純電動(dòng)汽車還可以實(shí)現(xiàn)輪轂電機(jī),四個(gè)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)四個(gè)車輪,這樣車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的差速問題也得以解決,普通汽車的傳動(dòng)軸,差速器都可以取消,轉(zhuǎn)彎半徑可以無限小,側(cè)方停車可以采用橫向進(jìn)入的方式,同時(shí)四個(gè)輪子可以分別控制動(dòng)力。這就在傳動(dòng)方面大大的降低了成本,同時(shí)提升了性能。


從續(xù)航里程方面來看,受限于電池成本、重量,以及電池管理技術(shù),電動(dòng)汽車普遍續(xù)航里程都比較低。

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目前,家用燃油車普遍高速續(xù)航里程在一千公里左右,而電動(dòng)汽車只能達(dá)到幾百公里,例如,TSLA按EpA測試的是426公里,比亞迪E6則在200公里左右,其他車型最高的也只有一百公里左右。


從電池污染方面來看,由于電池壽命的問題,純電動(dòng)汽車跑30萬公里左右路程,要使用三組巨量電池,這就會(huì)出現(xiàn)巨大的污染,就現(xiàn)階段的技術(shù)而言,超過了內(nèi)燃機(jī)排放的污染。


不過,雖然電池本身有污染,但相對容易集中處理,而內(nèi)燃機(jī)尾氣排放很難集中處理,且因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)尾氣,及其形成的霧霾集中在人口密集的城市,影響到的人口較多,綜合來看危害更大。


此外,因?yàn)閺某潆姷诫姵仳?qū)動(dòng)電機(jī)的過程中,電池能量損失較少,而大型火電廠將化石燃料轉(zhuǎn)化成電力的效率要高于汽車內(nèi)燃機(jī)化石燃料燃燒驅(qū)動(dòng)齒輪的效率,所以即使發(fā)電來源都為火電,電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)車輛的成本和排放都較低。


從充電設(shè)施方面來看,由于家用充電速度較慢,且無法在旅行外出時(shí)使用,要有足夠的充電設(shè)施才能更方便純電動(dòng)汽車的普及,但現(xiàn)如今純電動(dòng)汽車用戶還比較少,充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)很難做到完善,且目前充電站成本要比加油站高。


此外,從相對集中的快速傳統(tǒng)加油站,到相對分散的慢速充電樁的轉(zhuǎn)變,要廢棄大量已有的基礎(chǔ)設(shè)施,建設(shè)大量新的基礎(chǔ)設(shè)施,城市規(guī)劃要改變,人們的生活方式也要改變,中間也會(huì)造成大量浪費(fèi)。


從發(fā)展歷程方面來看,其實(shí)早在汽車普及早期,純電動(dòng)汽車就曾和內(nèi)燃機(jī)車、蒸汽動(dòng)力車并存過一段時(shí)間。那是屬于純電動(dòng)汽車、內(nèi)燃機(jī)車、蒸汽動(dòng)力"三足鼎立"的時(shí)代。


一開始,純電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)車有發(fā)展優(yōu)勢。因?yàn)槟菚r(shí)候加油站還不曾普及,內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)也不夠成熟,且噪音、尾氣、振動(dòng)等問題都還很嚴(yán)重。而純電動(dòng)汽車則沒有內(nèi)燃機(jī)的高噪音和振動(dòng)等問題,也沒有燃?xì)馊紵臅r(shí)滯,極為安靜,且動(dòng)力響應(yīng)較為迅猛,加上電動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩大,性能也較強(qiáng)。


此外,內(nèi)燃機(jī)車在發(fā)動(dòng)時(shí)還要像發(fā)動(dòng)早期拖拉機(jī)相同手搖,因此那時(shí)候人們普遍選擇電動(dòng)汽車。但是由于充電速度、續(xù)航、壽命、成本是電動(dòng)汽車發(fā)展的硬傷,因此電動(dòng)汽車最終被內(nèi)燃機(jī)車取代。


雖然電動(dòng)汽車存在充電速度、續(xù)航、壽命、成本等問題,但只要充電技術(shù)或電池容量密度兩者之中有相同取得突破,就可以解決續(xù)航問題和電池更換成本問題。以下提出幾點(diǎn)解決思路:


1、假如在先有的體積重量和成本上能夠承載更高的能量,就能在電池體積重量不變的情況下新增續(xù)航里程,從而推動(dòng)電動(dòng)汽車銷量上漲,并進(jìn)一步壓低電池成本。


2、假如續(xù)航里程不變,而體積重量下降,節(jié)省驅(qū)動(dòng)要的能量,在成本大幅降低的同時(shí),小幅新增續(xù)航并降低能耗,也能夠推動(dòng)電動(dòng)汽車銷量上漲并進(jìn)一步降低成本。


3、從充電技術(shù)來看,假如充電站普及,就可以解決充電難的問題。而假如充電速度比目前TSLA超級充電站更快,也不用太高的普及率就能方便出行。


綜上來看,只要任意突破項(xiàng),就能減少電池組體積和更換成本,且進(jìn)一步提高電動(dòng)汽車銷量,通過新增規(guī)模,降低電池生產(chǎn)成本。


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