中國儲能網(wǎng)訊:節(jié)能環(huán)保新能源汽車經(jīng)過研究試生產(chǎn)、試運行階段,其推廣應(yīng)用,決定于市場。國內(nèi)經(jīng)過前階段大量研究和試運營,發(fā)展純電動換電技術(shù)為主的國內(nèi)新能源汽車發(fā)展方式慢慢暴露出弊端,轉(zhuǎn)而發(fā)展向快充技術(shù)方向發(fā)展,美國特斯拉新技術(shù)、新概念汽車投放市場,可能帶來直接顛覆傳統(tǒng)汽車制造業(yè)發(fā)展,我是一名高級工程師,從使用者的角度,提出國內(nèi)汽車工業(yè)發(fā)展方向的思考。
一、 前期純電動汽車發(fā)展方式弊端
中國前期投入大量人力和資金研究純電動汽車,生產(chǎn)出了純電動公共汽車、小轎車,經(jīng)過大量試運營,逐漸發(fā)現(xiàn)其存在很大弊端,一是核心技術(shù)未能突破,二是換電模式不能支撐大規(guī)模車輛運行,三是管理鏈條拉長,客戶市場化認(rèn)同低。
(一)技術(shù)問題
在以換電為主的純電動汽車試運行中,第一個電池儲能核心技術(shù)沒有取得突破,分析國內(nèi)普遍使用的充電電池發(fā)現(xiàn),電池存在體積大、笨重、儲存容量?。ㄏ鄬Χ裕潆姇r間長,因此必須專門建設(shè)充換電站,充換電站要有足夠的存放蓄電池空間場地,需要配套建設(shè)自動控制系統(tǒng),讓機(jī)器人(機(jī)械手)幫助取、放和移動更換電池,頻繁更換到汽車上的電池固定又帶來新的運行缺陷,更換電池提供能源方式不科學(xué)(好比手機(jī)沒電后頻繁換電池,會帶來諸多問題),還有在換電站內(nèi)充電的電池需要長達(dá)3-4小時充電時間,這種長時間慢充注定不能支持大量車輛運營需要,對充電完成的每組電池參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格檢測篩選,再有每輛汽車更換的若干組電池需要經(jīng)過嚴(yán)格電壓參數(shù)匹配,以保證電池使用壽命周期,更換放置到汽車上的電池必須固定良好、接觸良好,目前公交和轎車固定電池方式,車輛運行要求公路路面平整,不適宜顛簸和震動運行,目前這種運營客車?yán)m(xù)航里程短。
(二)大規(guī)模車輛運行問題
一是充換電站建設(shè)問題,每輛公交車一般需要配置九組蓄電池,通過機(jī)器人在兩側(cè)更換電池,每輛車充電模式不同,電池充電電量在80—300千瓦小時,大車一般1.5千瓦小時能夠支持車輛運行1KM,小車0.3千瓦小時運行1Km,每次充換電后車輛行駛里程50——200KM,當(dāng)夏季和冬季需要啟用車輛空調(diào)時,續(xù)航里程大打折扣,每組電池充電時間3-4小時,要滿足幾十輛,上百車輛運行必須建設(shè)相當(dāng)規(guī)模的充換電站,需要解決充換電池存放和車輛停放排隊場地,還需要配備相當(dāng)數(shù)量人員管理、運行維護(hù)充換電站內(nèi)設(shè)備和電池。
(三)管理問題
大規(guī)模換電車輛運行,必須考慮車輛購置、運行成本,后續(xù)管理和電池對環(huán)境的污染問題。一是車輛購入成本大幅度增加,以公交車輛為例,廠家每輛車售價約150—170萬元,其中國家每輛財政補(bǔ)貼50萬元,氣電混合公交每輛100萬元,國家補(bǔ)貼42萬元,純電動小轎車每輛30萬元(其中電池大約10萬元),國家補(bǔ)貼6—8萬元,而傳統(tǒng)燃油公交車輛燃油和燃?xì)夤幻枯v售價大約在45萬元左右,購車單位(者)需要投入更多資金,可能帶來商業(yè)運行的嚴(yán)重虧損或支出更高的運行成本。二是車輛運行成本問題,換電車輛和傳統(tǒng)燃油車輛比較,充電電費與燃油運行成本基本持平,但電池使用周期結(jié)束后需要投入巨額資金更換電池,附帶換電站運行成本遠(yuǎn)大于加油站運行成本。三是后續(xù)運行管理問題,為了保證車輛運行,需要增加專門的充換電站服務(wù)管理環(huán)節(jié),車輛運行過程中涉及電池日常維護(hù)、充電換電池操作、車輛行駛過程中電池故障,如何保證夏季高溫條件下電池散熱和暴雨情況下防雨水進(jìn)入(滲入)電氣回路,換電站自身設(shè)備和站內(nèi)電池安全問題不可忽視,還有斜坡(陡坡)起步和駐車問題。四是眾所周知電池會帶來更大的環(huán)境污染問題,國內(nèi)電池使用周期一般5—7年,廢舊電池如何處理,對環(huán)境產(chǎn)生的污染如何消除,還沒有找到有效途徑。
二、快充技術(shù)應(yīng)用更貼近市場
國內(nèi)快充技術(shù)與汽車加油模式貼近,在正常情況下不需要更換電池,解決了上述問題中頻繁換電池問題,不需要建設(shè)換電站問題,減少了兩個環(huán)節(jié),快充電時間只需8—15分鐘完成充電過程,車企為了保證電池使用壽命,但每次充電電量相對較低,一般大車充電80千瓦小時,續(xù)航里程又不能實現(xiàn)超越現(xiàn)有汽車運行里程。純電動汽車由原來的換電模式發(fā)展到充電模式,再由慢充發(fā)展到快速充電模式,更貼近客戶需求,更貼近市場。慢充電需要3—4小時,運行里程可以達(dá)到200Km,而快速充電每次需要8—15分鐘,能支撐車輛運行50Km以上,存在電池容量不夠。
美國特斯拉汽車在電池技術(shù)方面取得實質(zhì)突破,但充電時間長,一般每小時充電可以供車輛行駛50—100Km的電量(視充電設(shè)備不同,充電樁或大功率充電樁),需要數(shù)據(jù)3-5小時左右,充一次電車輛可以運行里程達(dá)到500KM以上,實現(xiàn)了與現(xiàn)有車輛相當(dāng)?shù)睦锍坦δ?,遠(yuǎn)超越了國內(nèi)電動汽車運行效率。
三、純電動汽車產(chǎn)業(yè)何去何從
國內(nèi)生產(chǎn)的以換電模式運行的純電動汽存在投入成本高,運行成本高,管理鏈條長,核心技術(shù)沒能取得突破,電動汽車市場是建立在政府大量補(bǔ)貼基礎(chǔ)之上的銷售模式,不利于促進(jìn)汽車制造廠降低生產(chǎn)成本,外加充換電設(shè)施建設(shè)和商業(yè)化運營困惑,僅適宜于試運行和不斷改進(jìn)提高階段,目前還沒有被消費者市場自然接受,不具備商業(yè)化大規(guī)模投放市場條件。
美國特斯拉汽車以小轎車為主流市場,它帶給銷售市場的啟示顛覆了傳統(tǒng)汽車的發(fā)展方向,給人以未來智能汽車的理念,通過信息化、智能化電腦控制實現(xiàn)駕車的一種享受,從材料制造到電池技術(shù),應(yīng)該說特斯拉走出了一條改變現(xiàn)有汽車制造新的路徑,從銷售策略來講,特斯拉汽車以占領(lǐng)高端客戶為首選,這一階段是成功的,其產(chǎn)品在向中端客戶和普通客戶覆蓋過程中,能否被市場接受,目前該產(chǎn)品還處于運行初期,車輛運行成本是否經(jīng)濟(jì),制造商能否邁過規(guī)?;a(chǎn),扭轉(zhuǎn)經(jīng)營虧損期,實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)盈利,也是擺在當(dāng)今的現(xiàn)實問題。
四、汽車工業(yè)發(fā)展方向
縱觀國內(nèi)和國際汽車發(fā)展,純電動汽車其是否有長效市場生命周期還存在一些不確定性,提出國內(nèi)汽車發(fā)展方向,供決策思考。
現(xiàn)在的汽車工業(yè)正在顛覆傳統(tǒng)汽車制造,首先要植入智能信息技術(shù),包含人性化的控制系統(tǒng),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),單一牽引動力系統(tǒng)向多技術(shù)綜合應(yīng)用方向發(fā)展,能源消耗轉(zhuǎn)向更經(jīng)濟(jì)和可回收循環(huán)使用,能源供應(yīng)由燃油向清潔能源、太陽能方向發(fā)展,代表一種安全、經(jīng)濟(jì)(制作成本、運行成本)、未來、時尚、享受。國內(nèi)汽車工業(yè)建議主推混合動力技術(shù)(含燃油和天然氣兩類),研發(fā)試運行儲備純電動汽車技術(shù),逐步淘汰現(xiàn)有傳統(tǒng)汽車技術(shù),將財政補(bǔ)貼重心由純電動汽車轉(zhuǎn)向混合動力汽車,實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)早日升級。
(一)創(chuàng)新純電動汽車制造思路
1.引入現(xiàn)代和未來智能信息化概念,中國國內(nèi)新能源汽車發(fā)展要借特斯拉的創(chuàng)新汽車制造思維,引入智能汽車的理念,給人以駕駛未來汽車的感覺。
2.突破關(guān)鍵技術(shù),制造技術(shù)先進(jìn),科技含量高能夠被市場接受的產(chǎn)品,在應(yīng)用新材料、新工藝制造技術(shù)情況下,突破電池技術(shù)難點,能夠滿足車輛提速快、續(xù)航里程遠(yuǎn)兩大基本需求。
3.控制汽車制造成本,作為消費者非常關(guān)注車輛一次購買成本和運行成本,這兩個因素如果不能解決,其市場化進(jìn)程可能受到很大影響。
4.解決快充技術(shù),汽車充電就好比加油,能夠提供快速、高效、經(jīng)濟(jì)的電能是滿足客戶人性化的另一基本需求,能被市場自然接受的產(chǎn)品,經(jīng)過一定發(fā)展階段,必須為消費者節(jié)約時間和提供方便。
5.逐步減少財政補(bǔ)貼,市場化產(chǎn)品不可能一直靠國家財政補(bǔ)貼存在,發(fā)展初期少量的車輛可以依存國家和地方財政補(bǔ)貼存在,畢竟財政補(bǔ)貼的錢也是廣大納稅人的錢,需要控制在一定承受力水平內(nèi),促進(jìn)汽車制造商降低產(chǎn)品制造成本,滿足市場化需求。
6.從大氣污染治理角度分析,城市里面大量使用純電動汽車固然可以減少汽車尾氣排放,但充換電需要的電能,則轉(zhuǎn)移到發(fā)電廠燃燒大量的煤炭,其排放的煙塵依然存在污染,電池污染如何解決,也需要決策者綜合考慮研判決策。
(二)中國新能源汽車發(fā)展方向
發(fā)展天然氣為動力的新能源汽車應(yīng)該是方向之一,國內(nèi)天然氣儲量豐富,加之目前技術(shù)可以實現(xiàn)天然氣液化,每次為汽車提供足夠動力原料,天然氣成分主要是甲烷(CH4),其燃燒排除的尾氣主要是二氧化碳(CO2)和水(H2O),比燃油燃燒尾氣排放相對好許多,在公共交通和出租車領(lǐng)域可以大量推廣,逐步進(jìn)入私家車領(lǐng)域是很好的路徑方向,當(dāng)然也可以研究發(fā)展氫氣等其他清潔能源為動力的汽車,汽車制造成本和運行成本合理,容易被市場接受。
(三)混合動力是當(dāng)前實用主流技術(shù)
混合動力汽車它有傳統(tǒng)意義的牽引動力機(jī)和電動機(jī)兩個系統(tǒng),傳統(tǒng)牽引系統(tǒng)運行油耗高,尤其在堵車(塞車)情況下更是白燒汽油,尾氣排放嚴(yán)重污染空氣,當(dāng)下成熟的混合動力技術(shù)解決了經(jīng)濟(jì)運行問題,減少了尾氣污染,每輛車燃油消耗減少30——50%,車輛燃燒尾氣排放自然按比例減少,可大大緩解國家的石油供應(yīng)和能源安全問題。
混合動力汽車在傳統(tǒng)牽引動力機(jī)基礎(chǔ)上,增加了一套電動機(jī)牽引系統(tǒng),經(jīng)濟(jì)運行控制系統(tǒng),還有收集儲存運行過程中多余能源,儲存制動、下坡發(fā)電轉(zhuǎn)換能源功能,還有太陽能等許多其它技術(shù)應(yīng)用,如何將兩套系統(tǒng)和其它復(fù)雜技術(shù)整合在一起,科技含量大幅度提高,是當(dāng)下最實用、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可行的一種實用技術(shù),國內(nèi)應(yīng)該在轎車、公交大量推廣應(yīng)用。(作者單位:國網(wǎng)重慶市電力公司營銷部)




