電動(dòng)汽車與燃油汽車最主要區(qū)別在于以動(dòng)力電源替代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)。由于動(dòng)力電源比能量遠(yuǎn)低于汽油且不適應(yīng)快速充電，所以在電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程和充電方式兩方面有待新的思路和手段。但是人們習(xí)慣于簡單地從”傳統(tǒng)燃油車?yán)m(xù)駛里程和加油方式”延伸到”電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程和充電方式”，所形成的觀念是：

　　”要求電動(dòng)汽車增多蓄電池能量使其能續(xù)駛300至500公里而且到已建好的許多快速充電站在幾分鐘內(nèi)就完成充(換)電以便繼續(xù)行駛?！?/p>

　　在這種貌似有理的期望下，結(jié)論必然是： ”電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短且充電難”是當(dāng)前不可逾越的難關(guān)!。成為反對(duì)或質(zhì)疑電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的緊箍咒。于是有人主張不惜成本盡量多載蓄電池以求續(xù)駛300公里;有人怪罪于蓄電池比能量不能在短期內(nèi)提升一倍;有人怪罪于蓄電池不能在幾分鐘內(nèi)充好電;悲觀失望;凡此種種，嚴(yán)重打擊汽車用戶購買電動(dòng)汽車的信心，也影響政府近期發(fā)展電動(dòng)汽車的信心。

　　提高電動(dòng)汽車近期產(chǎn)業(yè)化的信心，關(guān)鍵在于澄清”以汽車企業(yè)和電池企業(yè)的近期生產(chǎn)水平能否滿足電動(dòng)汽車潛在的大部分用戶對(duì)續(xù)駛里程和方便充電的需求”。本文的剖析的結(jié)果是”當(dāng)前就有可能滿足!”

　　”近80% 汽車用戶每日經(jīng)常實(shí)際行駛80公里以內(nèi)，非經(jīng)常的用車?yán)锍唐谕芨撸_(dá)到300公里以上”(德勤全球調(diào)查，見附注1)。區(qū)分電動(dòng)汽車用戶的實(shí)際續(xù)駛里程 和期望續(xù)駛里程 并合理采納先進(jìn)企業(yè)的近期經(jīng)驗(yàn), 例如發(fā)展增程式電動(dòng)汽車，就能滿足大部份汽車(市區(qū)私家車)的用戶需求，加快電動(dòng)汽車的市場化起步，并發(fā)揮其戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)作用帶動(dòng)一批新興產(chǎn)業(yè)群。

　　當(dāng)前電動(dòng)汽車領(lǐng)域已經(jīng)涌現(xiàn)的關(guān)于”續(xù)駛里程與充電方式”的不同主張主要有：

　　1.多載蓄電池

　　2.大功率快充電站

　　3.機(jī)械更換蓄電池站

　　4.增程式發(fā)電機(jī)

　　5.蓄電池夜間谷電慢充電

　　以下逐一剖析其利弊。

　　1.多載蓄電池

　　把傳統(tǒng)汽車”多加油則續(xù)駛里程長”的習(xí)慣簡單延伸到電動(dòng)汽車，有些汽車廠商就不惜多載蓄電池以求續(xù)駛300公里以示其先進(jìn)性。然而電池比能量遠(yuǎn)小于汽油比能量，為此必須車載450公斤以上的電池(遠(yuǎn)重于汽油)。其后果為：

　　a)市內(nèi)汽車每公里能耗基本正比于汽車總重量，續(xù)駛300 公里的汽車比續(xù)駛100 公里的汽車每公里能耗多40 %左右, 嚴(yán)重背離節(jié)能原則(見附注2 -- 工信部2011年7月 《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南(2011年)》)。

　　b)可載人空間和可載重量都劇減。

　　c)車載蓄電池的購置成本和運(yùn)行成本劇增

　　d)底盤也要隨之加重，整車超重，安全性下降。

　　e)車載電池總能量是雙刃劍，安全事故嚴(yán)重性隨電池總能量而俱增。

　　以上剖析說明，多載蓄電池以求加大續(xù)駛里程顯然是誤區(qū)，媒體別再宣揚(yáng)其”先進(jìn)性”。日行超百公里的電動(dòng)汽車可用車載增程式發(fā)電機(jī)延長其續(xù)駛里程(見下文第4點(diǎn))。

　　2.大功率快充電站

　　把傳統(tǒng)汽車”到加油站加油”的習(xí)慣簡單延伸到電動(dòng)汽車，就把”大功率快充電站”看作電動(dòng)汽車不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施。導(dǎo)致的實(shí)際困難是：

　　a)電池廠商和電動(dòng)汽車用戶都深知快充電對(duì)蓄電池壽命損害極大，經(jīng)?？斐潆妼?dǎo)致蓄電池使用壽命劇減而成本劇增(可達(dá)一倍以上)。

　　b)充電站設(shè)備和輸電設(shè)備投資巨大。

　　c)充電站在市內(nèi)用地矛盾，搶先建了幾個(gè)，既顯得不夠，又顯得多余。

　　d)建設(shè)周期長，與電動(dòng)汽車產(chǎn)量增長很難同步。

　　對(duì)于日行80 公里的私家車只需電池總能量10 至15 kWh(約100至150公斤)，可在停車處利用夜間谷電慢充電(見下文第5點(diǎn))，而不必苦苦依賴快充電站的建設(shè)。

　　3.機(jī)械更換蓄電池(換電站)

　　a)每日換電池兩三次，車載蓄電池重量下降。每公里能耗降低。

　　b)零油耗零排放。

　　c)車載蓄電池能量少，安全性提高。

　　d)不適合于私家車，因?yàn)榧词闺姵匾?guī)格完全一致，由于更換前后蓄電池質(zhì)量無法快速測定，很難保證換電站與汽車用戶之間的公平更換。

　　e)最適合公交車公司。公交車有固定始發(fā)站和路線，換電站與公交車用戶統(tǒng)屬一公司，統(tǒng)一充電換電，統(tǒng)一管理。

　　f)可否適用同一出租車公司的出租車隊(duì)?視公司規(guī)模而定。

　　4.增程式發(fā)電機(jī)

　　增程式發(fā)電機(jī)是由小型燃油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)而成的。所采用的小發(fā)動(dòng)機(jī)不必考慮汽車的峰值功率需求，其發(fā)電的功率略高于車輛勻速穩(wěn)定行駛之需即可。其唯一作用是帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，與蓄電池并聯(lián)以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并在行駛中對(duì)蓄電池補(bǔ)充充電，所以小發(fā)動(dòng)機(jī)可以連續(xù)工作在最佳轉(zhuǎn)速下，輸出的功率和扭矩也基本恒定，因而其效率、排放、可靠性等均處在最佳狀態(tài)，比傳統(tǒng)燃油機(jī)”大馬拉小車”的費(fèi)油運(yùn)行模式節(jié)省油耗50 % 以上。電動(dòng)汽車的峰值功率需求則由動(dòng)力電源(蓄電池，超電容)提供。增程式電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)如下：

　　a)節(jié)油率高：80km以內(nèi)只用蓄電池，零油耗零排放。80km以外開動(dòng)增程式發(fā)電機(jī)，比傳統(tǒng)燃油機(jī)節(jié)省油耗一半。以大部份私家車每年行駛20000公里，需要開動(dòng)增程式發(fā)電機(jī)的里程平均不多于4000公里(即20%)而言，油耗減半只相當(dāng)于燃油車2000公里油耗，全年節(jié)油率達(dá)到[1 – 2000/20000 ] = 90%，遠(yuǎn)勝于混合動(dòng)力汽車或插電式混合動(dòng)力汽車。

　　b)解除電動(dòng)汽車用戶對(duì)續(xù)駛里程的擔(dān)心。

　　c)車載蓄電池只需提供市內(nèi)工作日經(jīng)常性行駛里程已夠，所以較輕，每公里能耗少，購車和使用兩種成本都低。

　　d)可利用夜間電網(wǎng)廉價(jià)谷電對(duì)電池充電，用戶省錢，電網(wǎng)調(diào)峰，兩利。

　　e)不依賴遍布市內(nèi)的高功率快充電站，快充電站建設(shè)周期長且投資大。

　　f)增程式發(fā)電機(jī)可固定在車上或臨時(shí)加裝或租用。

　　g)各種檔次的乘用車和商用車都可使用。

　　h)市場巨大，在電動(dòng)汽車先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)周圍可發(fā)展成”增程式發(fā)電機(jī)”新產(chǎn)業(yè)，初期可得到國家支持。

　　i)當(dāng)前已有汽車企業(yè)實(shí)踐增程式電動(dòng)汽車的寶貴經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)壁壘不高，易于先上馬再提高。(增程式電動(dòng)汽車實(shí)例見附注3)

　　5.利用夜間谷電對(duì)蓄電池慢充電

　　a)每個(gè)蓄電池組出廠時(shí)都配有相應(yīng)其性能的充放電自動(dòng)控制器。

　　b)按預(yù)約時(shí)間在夜間谷電時(shí)段開啟慢充電，按蓄電池特性在充電完成時(shí)自動(dòng)停止充電。滿足次日80公里使用，不需到快充電站充電，也不必頻繁更換電池。超長里程可用車載增程式發(fā)電機(jī)，又有利于延長電池壽命。

　　c)全國每夜有9億度谷電，可供數(shù)千萬輛電動(dòng)汽車充電之需。

　　d)在停車場每個(gè)車位設(shè)有計(jì)費(fèi)充電樁，優(yōu)先提供電動(dòng)汽車用戶。

　　e)在家庭停車庫，電動(dòng)汽車可視為2 - 3kW 的家用電器，通過市電插座直接用夜間谷電慢充電5至7小時(shí)。

　　f)在當(dāng)前停車位不足情況下，利用各種停車位設(shè)置計(jì)費(fèi)充電樁，優(yōu)先提供電動(dòng)汽車用戶。

　　g)農(nóng)村電動(dòng)汽車只須就近充電，不必遠(yuǎn)行到充換電站。

　　以上對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程與充電方式全面剖析比較，可以得到如下評(píng)價(jià)：

　　1.多載蓄電池 無謂地增多能耗和成本，降低安全性。

　　2.大功率快充電站 不要急于爭相圈地發(fā)展。

　　3.機(jī)械更換蓄電池 最適用于公交車。

　　4.增程式發(fā)電機(jī) 較好地解決延長里程，且易于上馬。

　　5.蓄電池夜間谷電慢充電 用戶與電網(wǎng)兩利。

　　電動(dòng)汽車的發(fā)展應(yīng)有近期和中長期規(guī)劃，近期發(fā)展應(yīng)立足當(dāng)前技術(shù)水平現(xiàn)實(shí)。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的近期技術(shù)方案應(yīng)是：

　　1.車載蓄電池只需提供市內(nèi)工作日經(jīng)常性行駛里程(80公里，對(duì)私家車而言。)，在夜間停車位用谷電對(duì)蓄電池充電以供次日行駛之能源。

　　2.需要超過里程時(shí)則由車載增程式發(fā)電機(jī)提供能源，邊行駛邊充電。

　　3.公交車公司還可選用機(jī)械更換蓄電池的模式。

　　以當(dāng)前汽車企業(yè)和電池企業(yè)的技術(shù)水平和潛力，不必依靠外國力量，上述技術(shù)方案已經(jīng)可以滿足城市大多數(shù)電動(dòng)汽車用戶 經(jīng)常日駛80公里以下而在非經(jīng)常需要時(shí)可延長到300公里以上而且充電很方便 的需求。破解了”電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短且充電難”的困惑。當(dāng)前大多數(shù)潛在汽車用戶的技術(shù)性需求得到滿足，企業(yè)看到銷路前景才可以放心擴(kuò)大生產(chǎn)，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化才能夠早日起步、發(fā)展，并在發(fā)展中繼續(xù)前進(jìn)，前景光明!

　　在技術(shù)性需求之外，汽車用戶和企業(yè)都還有經(jīng)濟(jì)性需求。雖然上述減少車載蓄電池的方案已經(jīng)顯著減少經(jīng)濟(jì)性困難，但是起步階段，特別是動(dòng)力電源未形成大批量生產(chǎn)之前，還需要政府財(cái)政支持。隨著蓄電池?cái)U(kuò)大生產(chǎn)和提高技術(shù)水平而下降其價(jià)格，政府財(cái)政負(fù)擔(dān)可以逐年減輕直至取消。

　　電動(dòng)汽車的今后發(fā)展的核心問題無疑是動(dòng)力電源技術(shù)的突破，在安全性、可快充電性、價(jià)格以及比能量四方面都有待顯著的進(jìn)步，盼望國家發(fā)改委和科技部門對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電源的研究大力支持。

　　【附注1】 德勤全球調(diào)查對(duì)17 個(gè)國家12,500人成年受訪者電動(dòng)汽車?yán)锍逃^點(diǎn)：

　　1. 每天實(shí)際駕駛距離: 只有少數(shù)人超過80 公里。與美國的77%，歐洲的80%，日本的94%相比，79%的中國駕駛者工作日每天駕駛80 公里以下的路程。

　　2. 駕駛距離期望值卻很高：69%的中國受訪者表示只有當(dāng)電動(dòng)車的持續(xù)行駛里程達(dá)到320 公里時(shí)才會(huì)考慮購買。63% 的美國人對(duì)行駛里程預(yù)期值是300 英里(或480 公里)，74%的歐洲人對(duì)行駛里程預(yù)期值是480公里，55%的日本人對(duì)行駛里程預(yù)期值是320 公里。

　　【附注2】 工信部2011年7月 《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南(2011年)》中，對(duì)小型A0級(jí)純電動(dòng)乘用車技術(shù)是：

　　整車整備質(zhì)量≤1100kg，

　　續(xù)駛里程(城市工況)≥100km，

　　經(jīng)濟(jì)性(城市工況)≤13kWh/100km。

　　【附注3】 近期增程式電動(dòng)汽車實(shí)例

　　• 奇瑞汽車首款增程型瑞麒M1-REEV純電動(dòng)汽車，消除了消費(fèi)者對(duì)續(xù)航里程的擔(dān)心，瑞麒M1增程式電動(dòng)車搭載了15千瓦的里程增加器，使該車最大續(xù)航里程可達(dá)350公里以上。

　　• 雪佛蘭Volt汽車是不必為電池電力擔(dān)心的電動(dòng)汽車。當(dāng)行駛里程小于60公里時(shí)，它能夠完全依靠一個(gè)車載的16千瓦時(shí)鋰離子電池來驅(qū)動(dòng)車輛，并實(shí)現(xiàn)零油耗零排放。當(dāng)車載電池電量消耗至臨界限值時(shí)，車載增程式發(fā)電機(jī)將自動(dòng)啟動(dòng)并為電動(dòng)汽車?yán)^續(xù)提供電能以實(shí)現(xiàn)額外高達(dá)450公里以上的續(xù)駛能力。

　　( 編輯/李艷嬌 )

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁 >