電池技術的突破會不會顛覆傳統汽車行業?(超級電池的出現,如微型石墨烯超級電容)

從畢業到現在一直從事傳統汽車行業的研發工作,工作時間越久越能覺得中國的汽車研發中心(包括那些外企在中國設立的研發中心),對新技術的研發基本處於零的狀態,依舊在模仿和跟進,而且就能源和環境來講,傳統汽車似乎也不佔優勢(個人認為純電動汽車也未必環保,只是將排放提前了)。尤其是最近越來越多超級電池的出世,讓傳統汽車最大的優勢——加油時間變得越來越小。


2015-02-15

超級電容作為儲能材料的一種,通過電極材料與電解液界面形成雙電層,或電極表面快速的氧化還原反應來儲存電能,可以在充放電的過程中釋放大量的能量,但其功率只有普通電容的十分之一。與化學變化的鋰電池充放電過程相比,超級電容器可以快成快放,不用擔心損傷電池,但是超級電容能存儲的電量並不多,因此超級電容並不能作為供電設備單獨使用。

目前超級電容器可以配合普通電池使用,從而大大提高電動汽車的動力,提供一個額外的能量用來完成加速。事實上,超級電容器也得到了一定的應用。中國的混合動力電動公交車使用它來快啟引擎,從而減少電池負載。另外,在今年英國
Chichester古德伍德速度節
(Goodwood Festival of Speed) 上,豐田
TS040 搭載的超級電容器,能在需要的時候增強車輛運動性能。

反觀在石墨烯能源方面的應用技術就是要朝表面介導電池 (surface-mediated
cell, SMC) 來發展,它的能量密度超過鋰離子電池,功率密度也高於超級電容。或許不用五年的時間,我們就能在生活中看到它的實際應用,那個時候,電動車就該和電池說拜拜了。

即便 Tesla
的 Elon Musk 曾經表示,電動汽車將來的突破將來自超級電容,而非電池。但從經濟、社會及政治的角度來看,電動車並不會在十年內取代傳統汽車,否則石油及頁岩油怎麼辦?所以我大膽預測,十年內電動汽車的市佔率會因超級電容性能的大幅改良而增加,但絕不可能超越傳統汽車。


贊同題主觀點,純電只是讓排放提前,並且做到排放的集中管理,但是在我國這種煤炭佔到60%以上的能源結構中,最終並未、短期很難做到排放低於燃油。

糾正題主一個觀點,超級電容並未能解決加油時間問題,兩者不相干,或許題主筆誤?另外也無法降低純電的充電時間,其容量的限制,導致超級電容仍然停留在電池的輔助上。在吸收剎車回饋等方面的應用,電容是優於電池的。

電池本身對汽車行業的革命性影響,個人認為至少是沒到時候在運的行業客戶,電池廠和bms廠家往往在充電站駐點維修。居高不下的故障率,和盲目的政策導向,加入到《新清明上河圖》完全無可厚非。本人在電池廠做支撐,負責售前和售後,整個工作過程也是心力憔悴,前段不負責的忽悠和後端無止盡的維修,壓力集中在一個人,這也是目前國內電池行業的縮影了。

短期內政策導向的存在,鋰電池正是大幹快上的時代,電動車由於政策和投資回報率的因素,是鋰電池的大方向。但是純電是否真的會對傳統行業產生顛覆,就目前的狀況,幾乎不可能。但是燃油是有限的,真到了山窮水盡而只剩下純電一條路時,當然非他莫屬。但是否現在的形態,我認為就未必了。


想想晶體管在電子管出現後帶來的進步吧,很多時候科研工作者有很多現在看來是天馬行空的設想,逐漸被工程師們用產業化的形式實現了。就好像打牌一樣,牌技好固然不錯,如果再有一手好牌就更值了。借用我師兄的一句話:所有技術的革命都是材料的革命。


研發電動車並不僅僅是為了減少環境危害,更重要的是擺脫對石油的依賴。

世界上任何一個大型發達國家都離不開汽車產業。汽車是國民經濟發動機,一個發達國家10-15%的工作崗位都跟汽車產業有關。有了汽車,人民的消費和生活水平會大幅度提高。

當中國步入發達國家的行列,汽車普及率必然會上升到300輛每1000人。那時中國的汽車保有量將達到4億。如果沒有新能源汽車,只依賴石油,中國的經濟就會受制於美國。

因為美國掌控著世界石油價格,可以把石油價格提升到200美元一桶,來截制中國經濟發展。也可以把石油價格降到30美元,打擊俄羅斯經濟。

發展電動車,煤化油,可以減少汽車對石油的依賴,世界產油國不敢隨便提高石油價格,因為那將會加速電動車普及。目前電動車相對於傳統汽車,成本依然很高,不利於大量普及,但可以作為未來的技術儲備。

另外,普及私家車是拉動內需最有效的辦法,而汽車增長卻面臨的嚴峻的交和環境問題,但不是無法解決。美國有3億輛汽車好多年,可環境依然很好。日本,韓國,德國的人口密度比中國還高,但汽車普及率也都超過300輛/1000人。

因此,目前中國汽車產業主要研發方向是就廉價,節能,環保,城市交通管理系統必須升級。汽車最大意義就是改變人們生活方式和質量。汽車不僅僅是交通意義上進步,更是國家整體意識的進步。汽車是中國夢的一部分。


任何方案脫離了成本那都是不可靠。

任何脫離了成本的方案都是騙子。

目前技術水平,個人認為最理想的改造方案是:車輛方面,純電用於短途或固定路線比如市內客貨擺渡,這個在運營成本上已經可以實現替代燃油燃氣,插電混動中的電用於市內,油用於長途出行或應急。

管理方面,市區停止純燃油車上牌,待六至七年原燃油車基本替換完畢後,市區內全部禁止燃油,路口設置尾氣檢測。市區全部停車位普及簡易充電裝置用於慢充,市區內加油站全部撤銷,根據充電技術進展改造為快充或者換電站。高速加油站予以保留,應對日常出行和節假日高峰。在市區各供電站加設儲能站,平衡每天之內的用電峰谷。

能源方面,可以減少大量燃油消費,降低石油對外依存度。限油加電帶來的能源缺口,短期內可以用火電核電替代。而且火力發電輸電充電這個能量效率,不比燃油低,對能源總量壓力不大。

環保方面,其中火電增加帶來的污染增量,可以在發電環節進行洗煤和廢氣集中處理。比燃油這種在每個汽車上裝尾氣處理器要高效和經濟得多。

這個方案最大的好處是經濟上可行,效果明顯,可以根據經濟發展和人口密集程度分城市分區域推進。

所以結論出來了,目前大城市最可行的家用車改造,就是插電混動。

相比較而言,豐田普銳斯那個方案,省油有限,對城市污染沒有明顯改善。

純電動車,就目前這個續航和經濟性,無法在城市家庭普及。家庭用它作為第一輛車的話,購置成本太高,而且無法自駕遠行,大傢伙要鬧意見的,作為家用第二輛車,在市區有兩個停車位的家庭我覺得不會有太多。總之,對群眾生活影響太大,而且相比較插電方案,治理效果沒有明顯超出。

氫燃料汽車,相比較而言,在造車成本上,安全性和經濟性無法兼顧,在發達國家都難普及,更不用說在我國這樣的發展中國家。而且氫氣製備到發電到驅動,這一整套下來能量效率太低,勢必大量增加能源總量消耗。

先說這麼多吧


不光是電池技術,包括發動機的技術還是依舊停留在模仿的階段,不過這是必然趨勢,想從幾十年完成國外更長時間的過程,確實就需要模仿。


超級電容器電動汽車在寧波運行的非常好,這個技術如果普及的話對於大城市市內固定線路交通的改造將是顛覆性的。另外快充技術也已有成熟的解決方案,電動汽車普及將指日可待。


電動汽車怎麼會不減少排放呢?如果電動汽車使用的都是太陽能發電或其他可再生能源發電,就可以達到本質的零排放。即使不是這樣,也可以減少汽油的排放,電動汽車是未來的汽車,將來隨著可再生能源比例的不斷提高,總排放會越來越小,而只有電動汽車才能解決交通排放的問題。


化學電池技術的突破不太可能了。化學電池本身是比內燃機和石油工業還要古老的技術,伏達電池知道嗎?


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20出頭對未來很迷茫,學的是汽車專業,市場營銷,做了半年銷售,因喜愛汽車,想轉戰汽車媒體,汽車編輯,網站一些的東西, 關於這方面完全是新手 ~ 很久之前,寫的這個問題了,現在考慮繼續讀書?

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