純電動,雙模插電混動,串聯插電混動(增程)哪一個最有可能帶來汽車電氣化的指數級增長?
利益相關:航空專業,頗有燃氣輪機研究興趣。
正題:根據對於汽車出行依賴性強的美國而言,83%的日常使用也在60 miles(96km)以內,95%的日常使用在120mile (約180km)以內。那麼就目前階段,高電流充電站的基礎建設加上擴充電池容量的成本十分高昂,並且高續航里程(大於200km)的使用效率可能非常低。在這個基礎上,發展串聯式(增程式)混動,是不是能夠最大程度上節約社會成本,如果補貼在這個方向會不會更有效率?
發表一下自己的拙見:
我認為基於化石燃料熱機(內燃機、渦輪等)的增程式電動車是平衡基礎建設成本、使用成本、和開發成本後,最好的電動汽車解決方案,並且經濟效益上具有一定的優勢。
純電動車的基礎建設難度非常大,基於現有的油價,在美國建設充電站的經濟效益都十分有限,在這個基礎上政策補貼的壓力非常大。
對於純電動車,大部分的成本和重量都在電池組上,特斯拉15kwh的電池組轉嫁到終端售價是$8500-10000, 然而底配有320km左右的里程,15kwh只能將320km增加到380km的里程。以美國為例,83%的日常出行在90km以內,而美國在世界範圍內汽車日常行駛的里程已經很高了。
寶馬和雪弗萊以及特斯拉跳出去的聯合創始人(Ian Wright - Wrightspeed)推出的解決方案是:串聯式混動,用燒油引擎給電池充電(因為只需要勻速工作,可以達到理論最高效率),並且純電里程達到能夠滿足大部分日常需求(100km左右)。以寶馬i3為例,這樣一個低功率引擎的終端售價只要$3850但是能滿足巡航充電需求(實際上小汽車只有10kw左右)。目前的調查表明,直接補貼充電站和純電動汽車在美國都是不划算的,因為基礎建設費用太高,這樣看來是不是應該拿有限的補貼,到純電里程100km左右,但是配合一個低功率輕重量的發電機的車型,如Volt和i3上應該是更為優化的解決方案。
對於增程,我覺得有如下優點:
1. 保有電動汽車的驅動系統的優越性(燃油經濟性,動力系統易於保養,安全)
2. 研發成本可以控制:內燃機有廣闊的市場規模,發電用微型燃氣輪機結構並不複雜。在需要optimize的參數只有發電效率的情況下,可能研發成本並不高
3. 能夠利用現有基礎設施石油網路,並且在絕大部分情況適用純電模式。滿足續航的同時,由於電池包的減少甚至可以降低成本。
我一直覺得現在電動汽車的發展阻力在於社會層面而不在於技術層面,無限電站+電池的暴力手段或許在現在並不適合電動汽車佔領市場。
那麼綜上所述,在現階段,採用模塊分離的增程式電動在我看來是一個非常綜合的解決和過渡方案,甚至可以做到「Cleaner than EV」
Peterson, S. B., Michalek, J. J. (2013). Cost-effectiveness of plug-in hybrid electric vehicle battery capacity and charging infrastructure investment for reducing US gasoline consumption. Energy Policy, 52, 429-438.
Wirasingha, S. G., Schofield, N., Emadi, A. (2008, September). Plug-in hybrid electric vehicle developments in the US: Trends, barriers, and economic feasibility. In 2008 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference(pp. 1-8). IEEE.
我認為是串聯插電混動(增程)
純電的缺點很明顯:充電難,能充電的固定/公共車位資源緊張,想要續航長電池就得奔100度甚至更大,成本太高了,在可以預見的將來,都很難解決。
雙模混動的缺點呢:兩套動力系統成本也很高,而且動力系統協同工作技術門檻高,操控體驗想追上日系較難。
增程式相比雙模混動和純電,也就是動力差點(但也強於2.0L燃油車),最主要的是技術門檻不高,成本相對較低,各家都可以迅速跟進。可以不用充電,續航不是問題。
所以在平民級市場,增程式相比雙模混動更有機會取代燃油車,帶來指數級成長。謝邀!
先說結論:各種形式的混動車都不可能得到長久的發展,充其量僅僅是車輛向電動車過渡期間的一個補充。
題主看來比較容易接觸到國外的資料。那就一定會知道當年豐田推出混動車時GM的態度,GM認為:混動車(當時沒有插混,只有普通混動)是介於內燃機車和電動車之間的東西,是起到承上啟下的作用的,將來肯定要消亡。所以,GM對混動不熱心而專註於電動車。
當然,最後因種種原因GM也沒能發展出電動車。不過這是另一個問題。
這麼多年過去了,情況發生什麼變化了嗎?
應該說沒有。
實際上,由內燃機車向電動車等新能源車發展的客觀要求,在於石油、天然氣等自然資源越來越少,同時社會的其它領域如高分子材料、有機化工等領域對這一類自認資源的需求越來越大。從這個角度講,將有限的石油資源等由於燃燒、驅動車輛等,是一種浪費資源的行為。
因此,用任何形式消耗這些資源而驅動車輛的驅動形式,都會走向沒落。而可以使用其它形式能源的電動車終究會佔領市場。也許這個過程較長、較慢,但大的趨勢是不會變的。
至於電動車行駛里程遠遠低於其電池容量標定里程的問題,不僅在美國,日本也存在。據日產公司對其電動車Leaf的售後跟蹤的結果,相對於該車滿電240公里的指標,相當多的用戶每天僅行駛30公里左右。
實際上,用戶過渡要求續航里程的一個原因,是因為目前充電樁的數量較少,同時充電時間較長。所以,充一次電就希望盡量多跑幾天。
這個問題,隨著充電樁的問題得到解決,特別是待家庭用充電樁得到普及,電動車使用的便利性將會增加,電動車的普及將會更加加速。
只要是全電汽車就可以。這樣電氣化革命才算是完成了。
全電汽車-多比特的公牛-搜狐博客
我覺得美國的里程研究對中國市場沒有正面意義,反而會讓中國企業誤入歧途虧血本。因為中美對汽車的使用方法不同,兩國的社會情況也一個天一個地。
為什麼這樣說呢?因為你研究多少人在日常使用每天平均跑多少公里,這對絕大多數中國人毫無意義。中國人是窮人,這點沒意見吧?窮人只可能一個人同時擁有一部車,甚至絕大部分是一個家庭3-5口人共同擁有一部車,這就決定了這部車必須具有最大地通用性(這點非常重要),通用的意思是它能平時在市內開,也能過年往返故鄉幾百公里,也能自駕游幾千公里;既能在一線大城市方便地補充能源,也能在七線小鄉上方便地補充能源,只有汽油為主動力系統的車能做到這一點;同時它還需要便於維修,最好能一天之內修好,最多不超過一周修好,這對已經具備的全國維修網路是最好的適配。
所以不管是這動那動怎麼動,汽油機為主是不可能變的。那麼串聯混動我覺得有點脫褲子放屁多此一舉的意思,當然它的應用場景也還是有的。並聯混動我覺得還行,只要房管局和交管局下令物管給小區、城管給路面停車位配好充電樁即可。
汽油機為主電動機為輔的好處主要是低速堵車時可以把汽油機熄火交由電動機行駛,可以降低油耗和城市的大氣污染。另外的話在加速時或者大負載時讓電動機加入一起出力(但車價成本會高得不止一點半點,並不實用)。
PHEV成本太高,HEV早就沒有補貼了,而且不滿足CAFE要求。增程式混合動力應該成為補貼退坡大背景下的獲取新能源積分最合理的方向。
CNG/LPG的摺合碳排放有一定優勢,但是考慮到整體CAFE的大趨勢,除非CAFC指標政府確定未來鎖死在4L,否則其發展來不及。這一點,需要川普總統做到取消美國CAFE+以保護美國利益強迫中歐放棄或者大幅度降低新能源積分要求+美國開始大規模開採廉價的頁岩氣三個條件。
其實,多個純氫能內燃機汽車在秘密研發之中。2010年以前在BMW等企業已經具備了量產的技術儲備。如果燃料電池在具備商業化條件之後,純氫能內燃機可以反過來突襲市場,直接將燃料電池電堆換成內燃機就好了……目前純氫能內燃機的熱效率已經超過50%,其百公里消耗已經接近當下的豐田Mirai燃料電池汽車。這將是內燃機陣營目前最壓箱底的底牌黑科技。
至於純EV,呵呵~~~~~ 微笑再見~~~核心問題在於成本
插電混動,無論是串聯,並聯,混聯,只要一上去插電,電池組,電機,電控加上去,車價就是十萬級別的漲。
即使比亞迪這種廠商控制成本,價格也是高的,而對用戶來說,油電差價跑出10萬級別來所需的里程太長。
目前,插電在賣,也是靠補貼和牌照撐著,沒有補貼,沒有牌照,銷量就是另外一回事了。
純電動車也是這個問題,使用不便,不能長途不說,靠油電差價是跑不回來的。最後特斯拉的解決辦法,是我當豪華車賣。不考慮油電差價,賣賣加速,賣賣科技。
從目前看,新能源可行的道路是大規模的標準化,從計程車,網約車開始普及。
油電差價普通人跑不出來,計程車,網約車是能跑回來的,60萬公里車輛報廢。60萬公里的油電差價是有利可圖的。
強制計程車、網約車電動化,提供充電場所,有限的補貼資源得用到這個地方。
學韓國哪種強行壟斷,全國A級計程車,網約車,車型招標,划下技術指標,各家來競爭競價。
最強的兩三家,獲得幾年的採購訂單,車輛形成規模,產業鏈形成規模,才能把動力電池,電機,電控的價格降下去。
這一輪普及若干年,充電設施完善若干年。
插電動力汽車和原型車成本差距變成5、6萬甚至2、3萬級別,插電動力就開始有優勢了。
多花一點錢,市內不用燒油,享受電力車的寧靜順暢。很多人會花這個錢的。
插電普及了,就是所有停車位安裝充電智能插頭的時候。整個出行都電力化,空氣污染得到緩解。
還是純電動吧
國家高鐵機場建設越來越多,城鎮化進程越來越快,出遠門開車又不安全,當然坐飛機高鐵或者城際輕軌,市區內路程又不遠,人口密集,環境問題,用純電動是必然選擇
現在純電動有各種問題是不假,但中國是十三億人口大國,要帶著十三億人奔向富裕,靠石油? 別的國家又是中國威脅論了!所以還是純電動,這才可能全國人都開的起,保養得起,汽車行業那會迎來黃金紀元
不過,這還得靠國家引導,電池技術突破,價格降低,充電服務完善,消費者心理轉變等。。一系列問題
其他的什麼插電燃料混動增程,或許作為過度類型,在歷史上曇花一現吧,所以有長遠志向的還是一開始就積累純電動車技術吧,努力做資深企業,那些見什麼火就湊過來賺把熱錢的,也是出於企業逐利性質,無可厚非
電池容量沒什麼進步,反而通過石墨烯電池和超級電容之類在快充方面進步大。
所以我認為串聯式混動會發展的更好,發電機——電池——電動機——車輪這個體系定下來,要改進的就是發電機部分了,現在用柴油機,以後用燃料電池,在未來還能上微型核反應堆。
個人認為:不考慮科幻範疇(例如,無線供能,車載聚變堆等)的選項,最為合理的汽車能源形式應該是:燃料—空氣電池為能源,電驅動行駛。
1,汽車作為移動載具,需要隨車攜帶能源。燃料可以完全燃燒或參加反應,同時氧化劑還可以從空氣中獲得,因此同等質量下釋放的化學能必定遠大於具有複雜附屬結構的以電解質化學反應方式儲能的電池(物理儲能:超級電容就更不用說了)。
2,燃料的具體選擇待定,未來牛逼了使用氫動力也是有可能的。但是,從繼承發展的角度來講,選擇碳氫化合物,例如汽油,更有利於充分利用現有的體系和設施。化石能源的匱乏並不是問題,發展一個人工合成汽油的技術就好。在這裡「汽油」只是一個泛指,一種能量的載體。覺得汽油不好,易燃易爆易揮發,那也可以換成別的任何我們目前已知甚至還未知的化學物質。當然,以我有限的化學知識,還是碳氫化學物比較好,因為它們的氧化產物可以直接排入大氣,不用隨車攜帶。如果發展純電動車的思路是:多種形式的能源→電能→電池化學能→電能→動能,那麼使用燃料只是把上式中的電池化學能替換成燃料化學能而已。萬一真有了商用聚變電站,一樣雨露均沾。
3,目前的燃料汽車形式,換能器(發動機)其實才是拖後腿的豬隊友。重量龐大,同時效率偏低,適用工況窄等等。所以,如果能有體積,重量,效率更優的燃料電池被發明出來,替換掉發動機幾乎是必然的。
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