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純電動、混合動力燃料電池汽車全面大對決

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所屬頻道:新聞中心

關(guān)鍵詞: 電動汽車,混合動力汽車,燃料電池汽車

      有人在網(wǎng)上詢問我們國家目前政府政策扶持力度最大的是哪個(gè)方面,中國在傳統(tǒng)的汽車領(lǐng)域與國外的差距已經(jīng)十分巨大,那么在新能源汽車領(lǐng)域,中國能不能實(shí)現(xiàn)另辟蹊徑、彎道超車呢?請比較一下這幾種模式的優(yōu)劣與前景。,以下回答來自新能源汽車從業(yè)者。

      混合動力,純電動(Battery Electric Vehicle),燃料電池(Fuel Cell Vehicle),這幾種新能源汽車技術(shù),到底哪一個(gè)會成為未來的主流,絕不僅僅是哪一個(gè)是最適合的汽車技術(shù)那么簡單。這個(gè)問題牽扯到配套基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù),各主要市場政府的政策,能源開發(fā)冶煉的技術(shù),核電的未來前景,民眾對核電的態(tài)度,電網(wǎng)的發(fā)展,自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,電池的技術(shù),新的化石能源的發(fā)現(xiàn),甚至是國際政治的走向等等諸多問題,變數(shù)實(shí)在太多,到底誰能勝出,即便是做新能源政策研究這行的大牛,基本也都無法給出確定答案。

      下面就僅依靠我個(gè)人進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域比較短的時(shí)間積累的有限知識和思考試圖對這幾種技術(shù)的前景簡單分析一下。先分別列舉以下各種技術(shù)現(xiàn)階段的優(yōu)勢劣勢,和未來可能的變數(shù)。

      其中我把混合動力分為常規(guī)混合動力(Hybrid Electric Vehicle,能源來源只有汽油,不能充電,電力為行駛過程中產(chǎn)生)和插電混合動力兩類來說(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,既可以像BEV一樣純電行駛,也可以像傳統(tǒng)混合動力汽車一樣電力只間接來源于燃油,不消耗蓄電池中的電量行駛,還可以同時(shí)消耗燃油和蓄電量行駛,可以看做BEV和常規(guī)混合動力的混合產(chǎn)物)。因?yàn)檫@兩種采用的技術(shù)雖然很近似,但在應(yīng)用上差別較大。我會先說常規(guī)混合動力,再說純電動,然后說像它倆的混合物的插電混合動力,最后說燃料電池(主要說氫燃料電池)

      一.常規(guī)混合動力

      現(xiàn)狀與優(yōu)勢

      相比純電動車,沒有續(xù)航問題,跟傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車一樣,沒油了就加油。相反,因?yàn)楦∮?,同樣的油箱大小可以做到比普通?nèi)燃機(jī)車?yán)m(xù)航更長。

      相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車,油耗低,而且維護(hù)費(fèi)用?。▌x車主要為能量回收,剎車片磨損很慢,prius是10萬英里換次剎車片,內(nèi)燃機(jī)因?yàn)椴皇且恢庇?,且多工作于最?yōu)工況下,耗損也小),但同時(shí)因?yàn)槌R?guī)混合動力車的電力來自于隨時(shí)發(fā)電或滑行、制動的能量回收,不需要大電池,而且只要淺充淺放,電池的成本低,重量輕,壽命長(prius的電池壽命接近內(nèi)燃機(jī)的壽命),整個(gè)生命周期的成本很低,電池生產(chǎn)帶來的額外污染也小。

      相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車,在內(nèi)燃機(jī)效率最低,油耗最高、污染最重且危害最大的市區(qū)低速和擁堵路段以電動機(jī)為主,平順,安靜,且大大減少排放

      性能相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車,提供了更多可能,因?yàn)殡妱訖C(jī)成本很低,所以可以通過增加一個(gè)電動機(jī)來實(shí)現(xiàn)四驅(qū),成本較一般的四驅(qū)結(jié)構(gòu)為低。也可以通過電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)同時(shí)驅(qū)動而增加動力。但因?yàn)槌R?guī)混合動力電池蓄電量較小,無法持續(xù)輸出電力,所以這方面的潛力有限。

      相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車增加的電池組,可以放置在汽車尾部下方,從而可以平衡前置發(fā)動機(jī)車的配重,降低重心,改善操控和穩(wěn)定性

      技術(shù)跟傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車相容度最高,消費(fèi)者基本不需要改變使用的習(xí)慣,也不需要建立額外的基礎(chǔ)設(shè)施,為社會接受相對容易。事實(shí)上,目前常規(guī)混合動力在所有新能源車型中普及率最高(不包括天然氣車型,天然氣雖然更環(huán)保,但依然是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車型的范疇),在補(bǔ)貼已經(jīng)取消的情況下,依然能夠有很高且不斷上升的銷量,技術(shù)相對成熟。

      劣勢

      雖然豐田的目標(biāo)是每一代prius的油耗提高3mpg(每加侖汽油行駛英里數(shù)),但是如果大家知道MPG的計(jì)算原理,就能明白常規(guī)混合動力降低油耗的速度是越來越慢的,未來可能會到達(dá)一個(gè)瓶頸。所以,常規(guī)混合動力不能完全解決化石燃料會用完的情況,只能大大延緩。

      雖然常規(guī)混合動力在低速也很平順,安靜,但畢竟內(nèi)燃機(jī)還是會時(shí)不時(shí)介入,平順安靜程度還是無法跟純電動車相比。此外,因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)需要時(shí)不時(shí)切換狀態(tài),做的不好的話會有小小的突兀(我個(gè)人的prius基本覺察不到)

      因?yàn)殡姵氐娜萘坑邢?,而匹配的電機(jī)也有限(防止電量迅速耗光),在需要高強(qiáng)度加速的時(shí)候,內(nèi)燃機(jī)仍然需要介入,其響應(yīng)速度和瞬時(shí)扭矩?zé)o法達(dá)到純電動汽車一樣的極為迅猛且隨踩隨猛。

      因?yàn)殡姵厝萘坑邢蓿瑹o法持續(xù)提供電力,在性能上的可能性少于純電動車和插電混合動力汽車

      相比內(nèi)燃機(jī)車,在同樣有內(nèi)燃機(jī)和變速箱的同時(shí),還需要增加電池組,一是少量增加制造成本,二是少量增加重量,惡化加速制動,三是因?yàn)槎嗾加昧梭w積,理論上會少量減少空間。

      技術(shù)上的復(fù)雜程度,既高過傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車,也高過純電動車。

      未來變數(shù):

      可能利好

      化石燃料在其他領(lǐng)域如發(fā)電、化工方面可能因?yàn)楹穗?、新型材料的發(fā)展而大大減少,從而大大減輕化石燃料的壓力,使得混合動力對燃油經(jīng)濟(jì)性和排放的改善就足以將化石燃料的可使用時(shí)間延長到不再是人類社會優(yōu)先需要解決的問題的地步。

      其他新能源汽車技術(shù)皆受挫,混合動力因?yàn)橐呀?jīng)獲得成功(標(biāo)準(zhǔn)可以定為不提供補(bǔ)貼,銷量大且穩(wěn)定),成為唯一存留的新能源汽車技術(shù)

      因?yàn)槟撤N原因,中日關(guān)系突然改善,政府大力推廣常規(guī)混動。

      可能不利

      目前常規(guī)混合動力日系廠商領(lǐng)先優(yōu)勢極大。中國政府出于防止日系形成壟斷,以及常規(guī)混合動力依然有大量內(nèi)燃機(jī)排放的考慮,在發(fā)展新能源汽車過程中不鼓勵(lì)發(fā)展常規(guī)混合動力汽車,且可能進(jìn)行限制,同時(shí)大力鼓勵(lì)其他新能源汽車的發(fā)展,因?yàn)槟壳捌毡檎J(rèn)為中國將是最大甚至是主導(dǎo)性的新能源汽車消費(fèi)市場,這種政策可以對國際市場進(jìn)行扭曲,從而使得純電動或插電混動汽車得到更好的發(fā)展

      日系廠商因?yàn)橹袊鴩竦某鹑涨榫w,在華份額繼續(xù)下降,同時(shí)中國市場占比進(jìn)一步上升,日系全球市場份額進(jìn)一步萎縮,研發(fā)經(jīng)費(fèi)減少,導(dǎo)致常規(guī)混動進(jìn)步停滯,其他地區(qū)廠商在插電混動(中國,德國廠商混動起步較晚,常規(guī)混動技術(shù)較弱,主打插電混動,注重性能,美國通用主打串聯(lián)插電混動,即增程式電動車,此種技術(shù)較少應(yīng)用到常規(guī)混動汽車中)方向進(jìn)步更快。

      二、純電動汽車

      現(xiàn)狀

      優(yōu)勢

      因?yàn)閺某潆娙腚姵?,到電池?qū)動電機(jī)的過程中能量損失極少,而大型火電廠將化石燃料轉(zhuǎn)化成電力的效率遠(yuǎn)高于汽車內(nèi)燃機(jī)化石燃料燃燒驅(qū)動齒輪的效率,所以即使發(fā)電來源都為火電,理論上僅考慮能源轉(zhuǎn)化流程,驅(qū)動車輛的成本和排放都更低

      電力的來源是多種多樣的??稍偕茉慈缢?、核電等,相比火電污染小,成本低,且沒有化石燃料耗光的危險(xiǎn)。甚至可以利用分布式的家用太陽能發(fā)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)家庭汽車能源的自給自足。

      社會用電存在波峰和波谷。在凌晨時(shí)段,用電量很低,很多多余電量被浪費(fèi),而此時(shí)正合適用多余的電量給汽車充電。

      純電動汽車完全沒有內(nèi)燃機(jī)的高噪音和振動,也沒有燃?xì)馊紵臅r(shí)滯,極為安靜,平順,且動力響應(yīng)極為迅猛。加之電動機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩很大,性能也很強(qiáng)。

      因?yàn)榧冸妱悠嚨闹饕杀臼请姵?,而電機(jī)成本較低,所以在汽車驅(qū)動方式上有更多的選擇。比如,增加一個(gè)電機(jī)就能夠很容易在沒有傳動軸和中央差速鎖(鎖定前后軸的轉(zhuǎn)速差)的情況下低成本的實(shí)現(xiàn)四驅(qū),而且前后軸動力分配可以很容易從0:100到100:0之間任意切換且沒有時(shí)滯。更進(jìn)一步的來說,得益與電控技術(shù)的提高,純電動汽車還可以實(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力。在傳動方面大大降低成本,同時(shí)顛覆性的提升性能。同時(shí)電池全布置在車底,可以大幅改善操控,也可以增加儲物空間(如model s前后均有行李廂)。電動機(jī)本身維護(hù)成本也較內(nèi)燃機(jī)為低。

      因?yàn)槟壳叭祟惿鐣呀?jīng)是一個(gè)電力社會,電力設(shè)施分布密度極高,成本極低,很容易發(fā)展成為充電設(shè)施。在一些發(fā)展中國家(如中國)的鄉(xiāng)村,加油站可能還沒有普及,但充電條件卻可能已經(jīng)普及,只要少量改造,即可以為汽車充電。即使在發(fā)達(dá)的城市地區(qū),充電設(shè)備也比加油設(shè)備容易達(dá)到高的多的密度,比如每個(gè)停車計(jì)時(shí)器上都可以附帶一個(gè)。

      相對于燃料電池,純電動汽車應(yīng)用的鋰電池等電池技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用在電子電器等行業(yè)

      純電驅(qū)動,使得全自動電控變得更容易,車聯(lián)網(wǎng),自動駕駛技術(shù)等等更容易實(shí)現(xiàn)

      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,而且因?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,影響到的人口更多,綜合危害可能更大。

      其他三種方式都還要依賴化石能源,純電動完全不需要。真的化石燃料用光了,這是四種之中唯一的選擇

      劣勢

      能源再次充滿的速度太低。燃油和混合動力汽車只要花幾分鐘的時(shí)間,就可以達(dá)到上千公里的續(xù)航里程。而目前電動車充電技術(shù)最快的特斯拉超級充電站,20分鐘充電達(dá)到240公里的續(xù)航,速度只有加油的十分之一,但這種充電站目前成本比加油站還要高很多。而對于成本較低的220V家用充電,選用雙充電器(需要80安培的適配器)以后,充電速度也只有每小時(shí)100公里,標(biāo)配的40安培適配器的單相充電器則只有每小時(shí)50公里,而一般隨處可見的電源可能是10安培或20安培的適配器。如果是110伏電壓的地區(qū),比如美國,日本,臺灣,充電的速度則會更低(在美國家用110v充電被稱為level 3,需要專門以較高成本建設(shè)240V的level 2充電樁),model s的110v,15A的充電時(shí)間是每小時(shí)6.5公里左右。也就是說,雖然農(nóng)村充電設(shè)施比加油站多,但到了農(nóng)村以后,可能充一整晚的電,都不一定能攢夠回程的里程。如果采用換電池的方法,則一來各家電池標(biāo)準(zhǔn)很不統(tǒng)一,二來重量很大,而且如果設(shè)計(jì)的整體性好,會較難拆卸,三來成本較高,金融結(jié)構(gòu)上難于實(shí)現(xiàn),四來一個(gè)換電站,很難有效的覆蓋一輛純電動車的活動范圍。(相比之下,電動自行車實(shí)際比較容易實(shí)現(xiàn),一般電動自行車電池很小,幾百塊錢一個(gè),標(biāo)準(zhǔn)比較統(tǒng)一,居民區(qū)的小店只需購買幾副電池輪流充電,經(jīng)常經(jīng)過此處的人或者附近住戶要用的只要交一個(gè)新電池的費(fèi)用,然后享受兩年的隨時(shí)換電池的服務(wù),按次付電費(fèi),就能解決相當(dāng)一部分人的需求)

      續(xù)航里程。受限于電池成本,重量,和電池管理技術(shù),電動車普遍續(xù)航里程較低。目前家用燃油車普遍高速續(xù)航能力在一千公里左右,最大的特斯拉按EPA測試是426公里,比亞迪E6和騰勢是200公里,其他車型最高的也只有100公里左右。這種低續(xù)航能力在充電很慢的情況下,負(fù)面影響就變得更大

      電池壽命。因?yàn)殇囯姵氐奶匦裕耆浞烹姇﹄姵貕勖休^大影響,而純電動車因?yàn)殡姵爻掷m(xù)輸出電力,無法像傳統(tǒng)混合動力一樣淺充淺放,壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于傳統(tǒng)混合動力的電池組。日產(chǎn)宣稱5年平均每天一次快充一次慢充的情況下,都是只充到85%,只用到15%,大概5年后還能有80%的電量??傮w上按不影響使用的電池容量衰減計(jì)算(日產(chǎn)在美國的保修標(biāo)準(zhǔn)是5年10萬公里,電池還剩70%以上),大概壽命只有prius的1/3。這還是理想狀況。實(shí)際差距有可能更大。更換電池在美國在日產(chǎn)虧本銷售而且必須提供舊電池的情況下,依然要6000美元。

      電池成本。因?yàn)槟壳半姵氐哪芰棵芏冗€較低,所以目前純電動汽車的價(jià)格都較高。比如銷量最大的日產(chǎn)leaf(國內(nèi)的啟辰晨風(fēng))在虧本銷售的情況下,售價(jià)約是27000美元,比同類型的緊湊型家用車高了10000美元左右。相比混合動力車型比同類車型只高出4000美元左右的售價(jià),而且還是盈利的。加上電池壽命有限,這使得通過省油回收成本變得幾乎不可能。所以基本上目前純電動車只有在政府高額補(bǔ)貼的情況下,才可以有一定銷量。

      電池污染。因?yàn)殡姵貕勖膯栴},同樣使用15年30萬公里左右(差不多是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車和常規(guī)混合動力車的壽命),純電動車要使用三組巨量的電池,這會產(chǎn)生巨大的污染,就現(xiàn)階段的技術(shù)而言,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過內(nèi)燃機(jī)排放的污染。

      欠缺充電設(shè)施。因?yàn)榧矣贸潆娝俣容^慢,且無法在旅行外出時(shí)使用,需要有充電樁建設(shè)才能更方便純電動車的普及。所以需要先有充電設(shè)施,才有純電車普及。但如果早期建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施,用戶很少,又肯定是賠本的,此處又需要政府的高額補(bǔ)貼。

      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,需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)劃需要改變,人們的生活方式也需要改變,中間也造成大量浪費(fèi),且存在大量來自傳統(tǒng)能源巨頭,基于加油站的小商戶的阻力。

      純電動汽車若能壟斷市場,將使得傳統(tǒng)汽車巨頭在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域積累的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和資本全部打水漂,所以傳統(tǒng)汽車巨頭可能不會太積極得推動推動市場的轉(zhuǎn)變,而會更傾向于發(fā)展兩種混合動力車型

      純電動汽車實(shí)際在汽車普及的早期,曾經(jīng)跟內(nèi)燃機(jī)汽車并存過一段不短的時(shí)間(早期還有蒸汽動力,三足鼎立)。開始內(nèi)燃機(jī)汽車?yán)m(xù)航里程優(yōu)勢較小,且加油站還沒有建設(shè)起來,而噪音,尾氣,振動都很嚴(yán)重,發(fā)動汽車還需要像拖拉機(jī)一樣手搖,所以直到20年代,美國的上層女性都還是普遍選擇電動車為多。但是因?yàn)橐陨系倪@些缺點(diǎn),特別是前四點(diǎn)——充電速度,續(xù)航,壽命,成本——這四大硬傷,電動車最終被內(nèi)燃機(jī)取代。而今日很多地區(qū)的城市已經(jīng)普遍郊區(qū)化,加上城際高速公路網(wǎng)的建設(shè),對續(xù)航的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于20世紀(jì)早期,而內(nèi)燃機(jī)又不再存在建設(shè)加油設(shè)施成本更高的問題,純電動汽車可能存在更大的比較劣勢。

      未來變數(shù):

      可能利好

      盡管電池污染較大,但中國政府出于鼓勵(lì)本國企業(yè)發(fā)展的原因(國內(nèi)車企跟國際車企在純電動車上競爭,沒有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)積累時(shí)間短的劣勢),以及農(nóng)村沒有既有加油設(shè)施投資的情況,特別進(jìn)行了優(yōu)惠。因?yàn)槟壳凹冸妱悠嚧嬖诘膯栴},目前優(yōu)惠的效果很有限。未來如果中國政府優(yōu)惠力度,還是有可能強(qiáng)推成功。

      中國政府意識到強(qiáng)推純電動不可行,決定先強(qiáng)推插電混動作為過渡,插電混動普及后,純電動鋪墊已做好,再改變政策轉(zhuǎn)推純電。此種方式將大大加快純電普及。

      核電等技術(shù)的發(fā)展,未來可能會進(jìn)一步降低電力成本

      雖然有四大硬傷,但只要充電技術(shù),電池容量密度兩者之中只要有一個(gè)取得重大突破,就可以解決續(xù)航焦慮和電池更換成本的問題。1)就充電技術(shù)來說,充電站如果變得通用、便宜而非常普及,可以解決充電的問題。如果變得速度比現(xiàn)在特斯拉超級充電站更快,也就不用太高的普及率就能大大方便出行。而如果無線充電技術(shù)變得效率更高而且成本很低,使得高速公路上可以有一條車道安裝這種設(shè)備,純電動車一邊行駛一邊充電,也能解決這個(gè)問題。三種重大突破無論哪一種發(fā)生,都會大大減少每輛車電池組的體積和更換成本(如果可以很容易充電,就可以降低電池組的續(xù)航能力),并且進(jìn)一步大大提高電動車銷量,并通過增加規(guī)模而降低電池的生產(chǎn)成本。2)如果在先有的體積重量和成本上上能夠承載更高的能量,就能夠或者電池體積重量不變,增加續(xù)航能力,從而推動銷量上漲并進(jìn)一步壓低電池成本;或者續(xù)航不變,體積重量下降,節(jié)省驅(qū)動需要的能量,在成本大幅降低的同時(shí)小幅增加續(xù)航并降低能耗,也能夠推動電動車銷量上漲并進(jìn)一步降低成本。而只要電池更換成本和電池壽命之中有一個(gè)問題解決了,對于消費(fèi)者也就不再是個(gè)嚴(yán)重的問題。

      自動駕駛技術(shù)如果極為成熟,出租車的成本將變得極低(不需要人駕駛,且有更有效率的路徑規(guī)劃,且可以再送完人后自行到成本很低的立體式停車場中停車),而很多人可能會放棄擁有自己的汽車,而采用手機(jī)預(yù)約自動駕駛出租車的方式作為城市主要出行方式(因?yàn)橐惠v車可以服務(wù)更多人,成本一定比自己家的車更低,而且不用考慮停車,更為方便,且自動駕駛可能更安全),這樣人們不再需要很長的電動車?yán)m(xù)航里程,電動出租車可以自行靈活安排接送顧客和停車充電。

      可能不利

      在日本福島核電站泄露事故以后,核裂變發(fā)電站的建設(shè)在很多地區(qū),特別是人口稠密區(qū)可能會陷入停滯,使得電價(jià)無法進(jìn)一步得到下降

      燃料電池汽車先于純電動汽車大規(guī)模普及,并普遍建設(shè)了加氫設(shè)施,解決了能耗和污染問題,同時(shí)大大提高了汽車的行駛品質(zhì)和性能,又不需要改變?nèi)藗兊挠密嚪绞?,使得研發(fā)純電動汽車的動力下降。

      電池污染沒有得到有效改善,社會意識到純電動車更不環(huán)保,不再青睞純電動車

      中國政府沒有意識到直接強(qiáng)推純電動不可行,最后推廣失敗,浪費(fèi)較多,民怨較大,不得不放棄該計(jì)劃。而其他主要市場多為民選政府,難以進(jìn)行大規(guī)模公共投資,無法補(bǔ)貼足夠多的充電設(shè)施,以及標(biāo)準(zhǔn)電壓問題(110v充電太慢),也無法使得純電動汽車得到普及。

      三、插電混合動力

      現(xiàn)狀:

      優(yōu)勢

      經(jīng)濟(jì)型插電混合動力的理念,是通過比純電動汽車更小的電池組,來保證城市通勤的需要,同時(shí)通過內(nèi)燃機(jī)的存在,來提供長途旅行的可能,并減少電池用光的焦慮。因?yàn)橥ㄇ诶锍梯^短,所以插電混合動力的里程可以只有20-60公里(prius插電混動是18公里,volt增程式混動是61公里,后者混動結(jié)構(gòu)更簡單,有更多的成本用于電池),但卻解決了人們的續(xù)航焦慮問題。

      實(shí)際上,根據(jù)這篇報(bào)道:Chevy Volt Owners Drive More Electric Miles Than Nissan Leaf Drivers: Why?,盡管leaf的純電里程是122英里,是volt的兩倍,但每個(gè)月美國平均每輛volt行駛的總里程是1629公里里程,其中1222公里是純電動里程。而leaf的每月總里程也就是純電總里程只有1012公里,還少于volt的純電里程!可見純電動車?yán)m(xù)航焦慮的影響有多大。這也就是說,volt雖然是混合動力,通過純電行駛節(jié)省的能源和排放,反而高于純電動汽車——雖然volt還有混合動力里程,排放相對較高(還是低于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車),但leaf比volt少行駛的那些里程,沒道理認(rèn)為人們就會因?yàn)橘I了電動車而減少出行,只能是更多的利用燃油車出行。因?yàn)槔m(xù)航焦慮逼迫家庭不得不至少購買兩輛車,實(shí)際是更大的浪費(fèi)和污染。

      因?yàn)椴咫娀旌蟿恿囆陀幸粋€(gè)可持續(xù)輸出電力的電池,所以可以更好的同時(shí)利用內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)來提升性能,并實(shí)現(xiàn)偏高轉(zhuǎn)效率的內(nèi)燃機(jī)和偏低轉(zhuǎn)效率的電動機(jī)的互補(bǔ),同時(shí)也能更有效的實(shí)現(xiàn)低成本高性能的四驅(qū),因?yàn)殡姵亟M重量更大,也更有利于降低重心,改善配重。同時(shí)一定程度上還能通過設(shè)計(jì)降低對變速箱承受扭矩的要求,降低制造高性能車的門檻,比如秦。著名的例子比如保時(shí)捷918,寶馬i8,邁凱輪P1

      因?yàn)殡姵亟M小了很多,更換的成本也就低了很多。但因?yàn)槿粘F囀褂么蟛糠掷锍淌浅鞘型ㄇ?,可以是純電里程(如volt是75%),所以大部分的行駛里程還是能源成本很低。這樣即使電池壽命依然有限,通過純電行駛卻變得大為可能。

      插電混合動力因?yàn)殡姵厝萘枯^小,對充電速度要求較低,可以先較好的利用先有的民用充電設(shè)施,特別是家用充電設(shè)施為汽車進(jìn)行充電。等到插電混合動力車型變多以后,市場足夠大,更多的商業(yè)充電樁就可以由市場自行建立。

      插電混合動力的核心技術(shù)與常規(guī)混合動力類似,傳統(tǒng)汽車巨頭更愿意發(fā)展,也已經(jīng)有更多的積累,市場也更容易接受。無論從生產(chǎn)方還是消費(fèi)方都相對容易由常規(guī)混合動力過渡而來。

      插電混合動力因?yàn)橐陨系奶匦?,相對于純電動車更易于普及,特別是對于一家普遍只有一臺車的中等收入國家。而插電混合動力的普及,無論在消費(fèi)模式的改變上,電動汽車技術(shù)上,生產(chǎn)規(guī)模帶來的成本降低上,還是充電設(shè)施的建立上,都可以為純電動汽車的普及做很好的鋪墊。

      劣勢

      因?yàn)樾枰睦m(xù)航里程少了很多節(jié)省的電池成本,差不多可以多加入一臺內(nèi)燃發(fā)動機(jī),但是因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的存在,隔音等各方面的成本依然較高,總體成本還是比純電動汽車高。比如volt比leaf要貴6000美元左右

      用并聯(lián)和混聯(lián)模式發(fā)展插電混合動力,并不能減少變速箱的存在,進(jìn)一步增加了插電混合動力車的成本,使得車廠或者減少純電續(xù)航里程(如插電prius),或者要進(jìn)一步增加售價(jià)。而用串聯(lián)模式發(fā)展插電混合動力(即增程模式),則在蓄電池電量耗光后,噪音性平順性和油耗排放相比并聯(lián)和混聯(lián)模式有劣勢(不過因?yàn)榇藭r(shí)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在最優(yōu)工況下,相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車還是有優(yōu)勢)。而無論哪種混動方式,相比純電動車,也都有平順靜音,動力響應(yīng),能耗排放的劣勢

      跟傳統(tǒng)混合動力車型一樣,技術(shù)也比較復(fù)雜。

      因?yàn)榧冸娦旭倿橹鳎€是很難淺充淺放(甚至因?yàn)橛袃?nèi)燃機(jī)后備,電量更容易被用光),依然有電池壽命的問題

      未來變數(shù):

      可能利好

      純電動汽車無法解決續(xù)航焦慮,傳統(tǒng)混合動力又走到能耗瓶頸,而化石能源已然很貴,插電混合動力就會長期存在

      對常規(guī)混動的不利因素占據(jù)了上風(fēng)。插電混動進(jìn)步更快。

      可能不利

      對常規(guī)混動的利好因素占據(jù)了上風(fēng)。插電混動推廣較慢,而在此過程之中,燃料電池汽車普及取得重大突破。

      中國政府長期因?yàn)閷γ癖娰徺I插電混合動力車型只當(dāng)傳統(tǒng)動力車駕駛,不能充分降低油耗的考慮,沒有以更好的政策推廣插電混合動力車

      四、氫燃料電池

      現(xiàn)狀:

      優(yōu)勢

      沒有續(xù)航和能量再充滿的問題。沒有續(xù)航焦慮。不需要消費(fèi)者改變用車習(xí)慣

      性能方面的潛力,跟純電動車一樣。且沒有純電動車的笨重的電池組對性能和能耗的不良影響

      沒有純電動汽車的電池壽命和成本的問題,也沒有純電動汽車的高污染

      相對于常規(guī)混合動力,能耗可以進(jìn)一步降低

      排放接近于零,可以忽略。

      氫氣來源廣泛,天然氣,煤,石油,頁巖氣這些化石能源都可以制氫,是化工產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物,也可以用風(fēng)能制氫,太陽能制氫,生物制氫這些可再生方法,還可以用電力這種通用能源制氫。

      劣勢

      目前大部分氫燃料電池的綜合能量轉(zhuǎn)化率,遠(yuǎn)沒有純電動高:如果是可再生方法,效率一般較發(fā)電為低,相比純電動是能源的浪費(fèi),會增加行駛成本;如果是化石能源生成,即時(shí)是副產(chǎn)物,也總歸是產(chǎn)生污染的生產(chǎn)過程的副產(chǎn)物;如果是電力制氫,白白增加一道造成能量損耗的工序。綜合起來單就行駛的能源消耗可能沒有純電動或插電混動經(jīng)濟(jì)環(huán)保

      目前氫燃料電池技術(shù)不夠成熟,成本較高

      目前缺乏加氫的基礎(chǔ)設(shè)施,而且跟充電站的建設(shè)一樣,存在先有雞還是先有蛋的困境,而且不像汽車充電起步初期可以多利用家庭設(shè)備推動普及,慢慢擴(kuò)展到公共充電樁和大型快速充電站,而只能一步調(diào)到大型加氫站。早期基礎(chǔ)設(shè)施推廣阻力大,反過來造成燃料電池汽車銷量難以擴(kuò)大。這個(gè)是最大的硬傷。

      未來變數(shù)

      可能利好

      氫燃料電池技術(shù)取得重大突破,成本大幅降低

      插電混動-》電動汽車路線推廣緩慢,而燃油價(jià)格已然升高很多,市場轉(zhuǎn)向氫燃料電池汽車

      可能不利

      因?yàn)槿毡据^為領(lǐng)先,中國政府再次因防止日本壟斷,或者中日爭端造成的雙邊關(guān)系惡化,刻意限制氫燃料電池汽車在華發(fā)展,而其他民選政府因?yàn)殡y以進(jìn)行大規(guī)模公共投資,無法補(bǔ)貼足夠多的加氫站設(shè)施,使得氫燃料電池普及進(jìn)入良性循環(huán)

      純電動汽車的利好因素出現(xiàn)很快,迅速的克服了續(xù)航焦慮的問題

      總的來說,我個(gè)人的觀點(diǎn),常規(guī)混合動力其實(shí)已經(jīng)成功了,是否能進(jìn)一步占領(lǐng)市場只取決于油價(jià)走勢。插電混合動力在目前有補(bǔ)貼的情況下,也挺值得買的,但類比prius從上市到在美國取消補(bǔ)貼的用時(shí)(12年,插電混合動力因?yàn)樯婕暗匠潆娫O(shè)施只可能比這個(gè)時(shí)間長),短期內(nèi)(2020年以前)不可能達(dá)到去除補(bǔ)貼能有較大銷量的情況,2030年前很有希望。長期純電動汽車跟燃料電池汽車哪個(gè)最可能普及這個(gè)我說不準(zhǔn),在美國這里接觸到的汽車制造業(yè)內(nèi)的大佬很多覺得燃料電池是比較好的方案,不過個(gè)人從推廣的難度來看傾向于認(rèn)為純電動普及成功的可能性大一些。我個(gè)人曾經(jīng)有個(gè)預(yù)言是到2050年,新車銷售純電和插電加在一起能達(dá)到所有車型的一半,應(yīng)該說是在不存在技術(shù)突變(這個(gè)因素真的不好說)的情況下,比較樂觀的預(yù)期了。但這個(gè)基本屬于瞎蒙。

      不過不管怎么樣,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車和常規(guī)混合動力這種加油車,純電動車,和燃料電池車這三種,應(yīng)該不會大規(guī)模的同時(shí)存在。充能設(shè)施是有成網(wǎng)效應(yīng)的,就單個(gè)市場而言,最多也就能容納兩種,最好是只有一種。但全球范圍內(nèi)各市場選擇了不同技術(shù)也還是有可能的,雖然在今天經(jīng)濟(jì)全球話的基礎(chǔ)上可能性比較小。

    (審核編輯: 智匯張瑜)

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