長期來看,電動汽車是否一定會徹底取代燃油汽車?

十年之內?

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更新20171018

有關於燃油汽車退出/禁售的新聞,分析文章在此:

史上最詳細打臉貼來了,德國禁售燃油車是假新聞!

更新20170910

這兩天考慮制定燃油汽車退出表的新聞有些沸沸揚揚。個人觀點仍然很明確:技術是決定因素,否則想要100%取代太難。當然了,大家有什麼新的想法,歡迎留言,我可以適時做些補充更新。

上日報後更新一下:2017.04.05

不會。十年之內不會,三五十年的預測說實話不太靠譜,但是主要的影響因素仍就是下面幾項:電池技術,資源,電網互動,其中個人還是認為,電池技術是核心,電池技術不突破,電動車的進一步突破很難,想100%取代燃油車更不可能。

2017.04.07 更新

感謝 @藏鋒 - 知乎 在配電網、負擔分析方面的介紹,已經在評論區推薦。

2017.04.24更新

關於電動汽車充電給電網,尤其是配電網的影響,重點參考 @Henry-航 的回答,人家比我專業多了,哈哈。

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摘要:

1、十年之內不會。喊著「中東完了!電動汽車一統天下的人,不是不懂技術的人就是別有用心的想炒高自己股價的人。

2、個人認為占較大份額也不會:電動應該會做為汽車領域中的主要補充份額,在第二輛車,園區內用車,共享交通等領域中佔據比較高的比例,這仍然是由目前電池、電網等行業的發展現狀決定的。

3、如果你要想讓電動汽車佔據高比例,那就要看電池技術進步速度如何,脫離電池技術談電動汽車進步其本相當於鬼扯,當然了,電池業界從業者普遍都在表示定的目標並不容易做到。。。另外電動汽車與電網之間的互動(充電等)也很重要。所以本人對這一點持謹慎態度吧,佔據一個一定的比例倒是一個不錯的方案。

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更新:

感謝@落雪@ 羅伊 的提醒:電動汽車充電很可能要慢很多,這與傳統用車習慣是非常不同的,會造成推廣上阻力。另外,電動汽車充電對於電風基礎設施的挑戰可能是最關鍵的,對於發電設施的要求反而可能還好。

本文說的主要是純電動汽車。那只是曾經把概念擴大到插混,油混和增程,答案肯定不一樣,發生大範圍和完全取代是有可能的。不過擴大到這個範圍,要分析的量太大,就不展開了。

如果對快充感興趣的,請看這一篇:光說幾分鐘充滿,其它性能都不說的快充技術,都是耍流氓-第一電動網

此外,中國新能源汽車行業其實多少已經有些過熱,去年的騙補,原料漲價已經說明了一切。補貼在今年將開始退坡,潮水慢慢退去,哪些人在投機,哪些人技術過硬不久會有結果。技術進步是曲折中前進的,不會跑步進入共產主義,所以我不認為電動汽車會很快大規模取代燃油汽車。

但是其實,哪怕是取代傳統汽車的20%,也是很大的一塊市場了。踏踏實實做好現在能達成的目標比好高騖遠要實際一些,畢竟現在才0.2%。

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OK,展開聊聊。

這個問題筆者曾經被各種搞投資的以及普通人問過。其實搞過電池的人都會明白動力電池有多難搞,但是電動汽車對於國家發展的確是有很重要的作用和意義的,這個勿庸置疑。 電動汽車想大面積推廣,得考慮以下幾個重點因素:電池技術水平(能量密度,成本 等),電網的負擔(一堆汽車要充電帶來的衝擊以及場地要求),原材料資源的問題(鋰等夠用不夠用),現有體系需要做的調整和改變(衝擊燃油汽車,政策,就業等)

1、 為什麼十年之內全面取代不會?咱就只從電池技術適應性這一點簡單說說,就是動力電池PACK能量密度真的達到了300WH/kg,(現在也就是100多一點),意味著屆時電動汽車續航是現在的2.5倍左右——200KM變500KM,倒是能滿足大部分家庭的一般要求了,但是——你要考慮一些特殊領域:比如北部、西部偏遠地區,極寒條件,空氣稀薄(負壓對電池可不好),光這些地方電動汽車(的電池)也很難吃的消——還是那句老話,為什麼藏區藏民喜歡開陸巡呢?可靠,更能勝任極端條件,而電動汽車——天冷的時候算準SOC,少趴窩才是目前比較實際的目標,喊著開著電動汽車去西藏的,精神可嘉,但是完全沒有正視電動汽車存在的問題嘛。(TESLA倒是能去西藏,但是這完全不對應我們的「完全取代「情景,我們討論的是普通老百姓隨便開的一輛電動車都要去西藏的情況)。

而且在這我還沒算電網的問題,原材料供應等情景,在下面的情景里分析也不晚。

2、 咱們再說說這個高比例取代燃油汽車情景,為什麼難:

A、 電池技術層面:其實與剛才場景的問題一樣了,但是這時我們就不謀求特殊條件下情況了,只讓電動汽車在大部分家用領域進行替代唄。那麼還是按剛才說的:500KM續航,電池PACK達到300WH/KG,這樣對應單體怎麼也得350WH/KG,其實這已經是鋰電的極限了,估計甚至要從全固態甚至是鋰硫鋰空領域找突破才有可能實現。

鋰電的能量密度極限

實際上,雖然外面喊的熱鬧,鋰電研發有多難只有做過這行業的人才辛苦,大鍊鋼鐵式的期待,以為加把石墨烯電池就能進外太空的想法真是要多不靠譜有多不靠譜。本文不會過多展開動力電池技術研發情況的介紹,知乎上有不少好貼了,電池話題有整理: https://www.zhihu.com/topic/19555765。

總之,說來說去是一點,真想把電池做到350WH/kg,肯定不容易。當然一大希望就是電池技術研發真的出現突破,那樣的話在電池技術這一點上可能能解決,但是你要是認識電池從業者,你可以問問他們這個好不好做。而哪怕只從實業的人得到的待遇這一點上來說,做電池太辛苦了,還是金融領域光鮮,還是炒房來錢快嘛。想讓電動汽車領域發展更好,給電池工程師一些好點的待遇唄。

B、 鋰原料供應問題

從某種意義上來說,資源勘探會不斷有新的進展,所以老是用靜止的能源耗盡觀點來看資源供應似乎不太科學,比如這兩年石油供應-頁岩氣革命使得化石能源一下子寬裕了不少。但是在這裡我們要先要看看鋰電幾種重點材料的地殼內儲量:

大家可以看看LI、CO的地殼相對含量,是不是比較低

地殼中各元素儲量

然後對行業有了解的人可以去研究一下過去兩年里的鈷、鋰礦漲價事件,T鋰業和XX科技撕逼的故事,BYD布局全產業鏈買鋰礦的事情。主要想說明什麼呢:就是鋰電池產量擴張帶來的各種行業劇烈的變化。

再然後看一下:截至2015年底,我國機動車保有量達2.79億輛,新能源汽車保有量達58.32萬輛——0.005832/2.79=0.2%。然後你來想想把0.2%擴成80%,帶來的原材料資源上的衝擊——倒不是說完全不可能做到,短期內要這麼變革,是不是有些太血雨腥風了

C、 電網的負擔問題

——這部分大家可以看看我的觀點,但是還請大家多參考 @Henry-航 的回答—— 更新於2017.4.24

電網是個大系統,簡單的說是要隨時發電與用電功率平衡,這樣整個系統才能穩定運行,不至於崩潰,而電網非常怕的就是各種負荷不規律的接入(對應新能源的衝擊 ),以及在用電高峰期的集中使用(對應夏天的削峰限電需求,以及做的相應的需求響應的工作)。

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這裡重點推薦一下@藏鋒 - 知乎的評論,已經在評論區中推薦。簡單概括一下,就是:相比於對於電網整體的負荷衝擊,局部配電網的壓力才是電動汽車大規模推廣的一個實質性阻礙。在小區配電網中,一輛汽車充電有時可以頂幾戶人家的用電,一旦電動汽車普及開來,對於小區這樣的地方配電網的壓力極大,如果建成集中式的充電站對電網的挑戰更是不小。此外,電動汽車充電的安全性,不論是電池本體-汽車,還是電網配電系統,都要考慮。

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然後我們假設一下,北京的汽車80%換成電動汽車,帶來的對於電網的影響。

首先:北京的用電負荷峰值為2000萬kW,即20GW。

然後,北京2016年機動車保有量為548萬輛,如果其中400萬輛是電動汽車,咱們拉出其中100萬輛同一時間進行7KW慢充,則——此時帶來的電網負荷是7GW,對於電網系統峰值20GW的影響是非常可觀的……要知道我們還沒算上快充,要是大家都想著上30KW的快充,那這個結果……

當然了,通過能源網路的改革,引導有續充電,比如把電動汽車都引到晚上充電,應該可能能夠提供解決方案,但是難度絕對不小,涉及多方技術,能源體制更是要改變。這塊說來說去,可以做為技術發展與電力體制的重點改革方向。

3、 所以個人一向支持低比例取代,這個應該不難,在第二輛車領域,園區用內部車輛方面先進行電氣化取代,這樣可以促進行業發展,減少尾氣污染。此外,技術研發需要積累,需要時間,材料行業的進步都是這樣,一口吃不成個胖子,我們給新技術多一點耐心,它會走的更穩更好。最後,鋰電池其實也不見得是能源的最終解決技術,我們沒有必要只看鋰電池,也許其它電池,也許氫能源都有希望,沒準走著走著,東方不亮西方亮了,假以時日,其它技術有可能會有令人驚喜的進步,但是前提是我們要真正重視工程技術研發,過度重視一些太花哨的所謂前沿,搞技術的人員又沒有太好的待遇,恐怕都是我國技術進步的最大障礙。

4、 最後總結一下:電動汽車十年內全面取代燃油汽車?


@弗雷劉 答主從電池方面提供的知識和解答非常全面,這也是我認為非常核心的一個問題所在。

特斯拉股價超過福特的今天,來聊聊這個問題,受制於電網和電池原料價格,不看好電池電動汽車(Battery EV)

既然題主提到的問題是「電動汽車」。那麼這個問題我認為首先要分為獨立的兩個層面來看,第一個是動力系統的區分,第二個是驅動能源的區分,在這兩個選擇下,現有的技術能夠實現不同的組合。在這裡提兩個功率,一是峰值功率,一般家用車在100馬力左右,這個功率決定了加速性能。第二個是平均功率,即在一般工況下能量平衡的功率要求,一般家用車在20馬力左右。

解釋圖例:https://i.stack.imgur.com/HCxm4.png

一、動力系統

首先對於動力系統而言,分為內燃機驅動,電機驅動,和電機內燃機協同驅動三個種類。

在動力系統這一點上我認為電氣化的趨勢是十分明朗的,電機作為動力輸出單元,相對內燃機有如下幾個優勢:

1. 成本優勢:同一最大輸出功率水平下,電機本身的成本非常低,這也是特斯拉性能爆棚但售價相對於性能車較低的原因。所以用電動機作為峰值功率輸出,純電動力系統是較低的

2. 效率優勢:電機在輸出過程中,單在這個過程中效率變化不大並且非常高(90%左右),非常適合頻繁啟停的任務要求。

3. 保養、壽命優勢:優質電機的保養間隔時間在30,000小時左右,與內燃機有數量級上的差別

4. 整車結構、體積優勢:同樣輸出功率下,電機體積非常小,並且可以實現輪轂附近布局的形式,將整個傳動系統極度簡化,換句話說,奧迪花了幾十年引以為傲的quattro四驅系統,在電機車中是一個程序升級就能解決的問題。其實能看出來電動系統的平台和傳統汽車的平台構建邏輯是非常不同的,電動力系統的結構可以相對簡化,所以在傳統汽車平台上替換電機,是會犧牲一部分優越性的。

Model X 是沒有前後傳動系統的

Q5 混動的傳動系統就極其複雜

5. 控制、安全優勢:首先電機的反應速度極快,電信號能夠直接轉化到機械信號,而傳統汽車的啟動加速停止每一環都有一個控制誤差的Loop,緊急情況下反應就慢了。還有就是,自動駕駛或者程序輔助駕駛難度更大,在電機動力系統的控制與反饋就非常靈敏,為了達到安全標準和反應速度,汽油車的自動駕駛反應速度不可避免地會收機械系統拖累,現在做自動駕駛的也基本上是電車,所以電動力系統跟自動駕駛是相輔相成的。

http://138.100.76.11/visionguided2/sites/files/wfmfolder/groupusers/images/control_loop_c3.png

@弗雷劉 先生提到的 7kw 快充已經會對電網造成可觀的壓力,這是建立在80%的保有假設條件,但特斯拉的快充可是120kw,鼓勵電池電動快充的操作模式幾乎完全不可能,而且最大的局限性在於地域電網,充電站可不能用普通插頭解決問題,必須要單獨變電站。但是鼓勵夜間5-7kw慢充以達到日常使用是完全可行並且應該引導的,由圖片可見夜間供電於儲能系統是最好的利用電能的方法,因為它可以將用電和用車的共同閑置時間形成配合,電價低廉並保護電網

二、驅動能源系統

1.純電池電動汽車

吹了一段特斯拉,但我認為特斯拉整體發展的方向就是有待考量,電機動力系統優勢明顯,但電池電動車(BEV)市場驅動力低下。

在這個部分,既然是趨勢預測,自然有各種不同考慮的方面,個人更偏向於工程和市場驅動力方向來分析這個問題。電動機確實有非常多的好處,但是它有一個極大的命門,就是電池儲能的能量密度極低,但是電池的成本下滑已經達到了瓶頸期,很多人疑惑換電池模式為什麼不可行,最重要的原因就是貴,哪怕是最大規模優化能力最強的電池廠商,電池的成本也在$300/kwh左右,特斯拉相同配置的型號15kwh的容量增加在終端售價最少提高$8500, 在$567/kwh。

電池原料價格上漲速度非常快,現在保有量才0.2%,高里程(200km以上)的電池電動汽車對於電池幾乎就是浪費,應該合理分配電池資源,而且一味增加電池只會讓電動車更不具備性價比,是一個非常嚴峻的問題

可以看到特斯拉的15kwh增配是將里程從210英里提升到249英里,增就增了,但是這8500刀的邊際成本幾乎換不回邊際收益。這麼貴的電池,沒收益,為什麼?

這跟駕駛模型有關,以上是德國家庭日常出行的調查,可以看到Daily Mileage在80%的情況都是小於50km的,並且人們的出行需求具有肥尾性,對於汽車仍有長里程出行的要求,但是在長里程的使用場景中210英里與249英里並沒有實質性的區別,仍需要頻繁的充電,並且時間很長。所以先說看法,我認為最適合目前市場的電動車模型是50-60英里以內純電里程(15-20kwh)的電動力系統插電增程式電動車,接下來會詳細分析。

畫個圖解釋一下

純電動汽車伴隨著的第二大問題就是基礎建設阻力非常大。高功率的充電樁的建設成本是很高的,並且牽扯到電網改造,美國能源部門針對美國作出的分析是,哪怕油價飆升,用政策力量來資助充電基礎建設仍然是一個「經濟上不合理、沒有回報」的舉措,所以想當然的認為電動車在「有了充電站就會發展」的想法是非常缺乏市場驅動力的。

這一段指出了純電池電動汽車在使用上的巨大不足。

2. 燃料電池

燃料電池汽車也可以理解為「添加了高密度能源模塊」的增程電動車,在技術成熟的時候將會有市場,但是目前而言,車載儲氫系統和基礎建設的成本過於高昂,同樣在目前沒有市場驅動力,對於基礎建設的網點要求太高。

3. 並聯式混合動力

在這裡先明確在這裡的概念,只要內燃機能夠參與驅動輪胎,就算是並聯式混動的一種,在這裡本田的immd略微有一些牽強了,但是總體而言,並聯式混動更像是,在內燃機汽車上加了一個電機作為輔助,提升燃油經濟性,但是並不是說提升燃油經濟性不好,但是這樣甚至比內燃機車更為複雜,需要添加行星齒輪組和離合器,並且保留傳統的傳動系統,這個概念在我個人看來有點吃力不討好的意思。但是這樣就不能完整地利用電機作為動力系統方面的優勢了。

4. 串聯式混合動力(增程型混合動力)

簡而言之,在純電動汽車基礎上減去多餘的電池組,添加一個小型內燃機作為「充電寶」。 看上去挺傻逼,有人認為這是脫了褲子放屁。但我認為這是一條針對目前市場而言,純電動車的一個優化方向。讓電機驅動汽車,因為電機的效率不會由於啟停降低。而讓內燃機發電,因為熱機本身就適合勻速的工作,在低轉速下效率極低,在經常堵車的亞太地區的熱機綜合效率約在9%-13%左右

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(記得電池的成本高昂,還不如換個引擎哦)。

寫在最後

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+電池暴力政策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」,哪怕以後增程系統換成燃料電池,具有優勢的電機動力系統仍然得到了保留。將動力系統和增程模塊區分開,統一充電功率比統一電池規格容易太多,利用夜間充電和低功率(平均功率)內燃機增程,是一個非常值得嘗試的路徑,中國EV百人會的楊裕生院士一直在做相關的報告,非常值得一讀。

參考資料:

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.


2017.4.27更新:本答案主要是基於英美現有基礎設施給出的判斷,有關中國配電網的現狀請參考留言區 @王大明 的評論,已在評論區推薦。

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@弗雷劉 先生有關電池的回答擊中了問題的核心, @譚清宇先生有關動力系統的回答也很好,有關配電網這部分似乎還沒有人給出一個系統的回答,我這裡嘗試做一下這部分的補充吧。

從電網的角度來說不要說10年,估計30年電動汽車也無法徹底取代燃油車,再往遠的猜測就不太靠譜了,就算是徹底取代了燃油汽車,以後是電驅動還是氫驅動誰也說不準。

電網和電動汽車像一對魚水關係,互相共生、互相制約也互相影響。

對於電網來說,電網主要分為輸電網和配電網。輸電網將電能大規模從發電廠輸送過來,配電網則將負責將這些電能分流各個不同的用電端。輸電網的容量和電壓等級都很高,而配電網的容量和電壓等級則要低很多。

輸電網就好比是主動脈血管,將血液大規模地輸送出來。而配電網好比是毛細血管,從主動脈血管中將血液分流到組織的各個細胞邊上供給營養。

而電動汽車就好比是一個終端突然出現的一種需氧量特別高的細胞,主要並不是對輸電網(主動脈)造成負擔,而恰恰是脆弱的配電網(毛細血管)。

電網簡易拓撲結構示意圖,黃色部分為輸電網,綠色+紫色部分為配電網

圖片來源:How the Electric Power Grids Function

對於配電網來說,電動汽車是一個突然冒出來一塊巨大的終端負載,現有的配電網有點無所適從。而如果配電網不能適應電動汽車的發展,提供相應強大的輸電能力的話,電動汽車的充電問題將會極大受阻,配電網的落後無疑會成為電動汽車大規模普及的一大制約因素。

配電網會根據用戶終端的負載用戶的性質不同,配置不同容量等級的設備。比如在下面這張常見的配電網構造圖中 [1],將終端用戶分成了商業用戶和居民用戶。

上面的綠色區域是居民區用電的變壓器,容量為50 kVA,電流為單相電。而下面的綠色區域則是商業區域用電變壓器,容量是2 MVA,比居民端的變壓器容量等級高出一個數量級,電流也用了三相電。

圖片引用自[1]

那麼如果電動汽車大規模普及之後,會對我們的配電網造成什麼影響呢?

既然具體到了配電網這樣的毛細血管部分,我們就要分開場景來討論。電動汽車如果大規模普及後,電動汽車密集充電的主要場所主要有以下三個地方:

家庭停車場

商業樓宇或購物中心停車場

其他停車場

那麼對應的配電網也就是:居民配電網( Domestic )、商業及工業配電網(Industry)、其他配電網。其他配電網不好界定,這裡暫不討論。

居民配電網( Domestic )

[1]里測算了電動汽車充電對居民配電網的衝擊,而且相當保守。 @弗雷劉 先生已經用了相當保守的7 KW慢充來計算。以下這張負荷曲線圖則是用了比7kW慢充慢得多的1.4kW慢充得到的,用1.4kW對電動汽車在居民端配電網的夜間充電來做測試。結果發現居民區配電網的夜間負荷上升了一倍不止。

居民端的充電行為一般發生在夜間大家下班通勤完回家,雖然夜間整個電網的負荷是低於日間符合的,但是居民端的用電負荷由於大家回家做飯、照明、娛樂等行為卻是上升的。在這基礎上再對電動汽車進行充電,居民端配電網無疑是峰上加峰,並沒有起到很多人所想的那樣,在夜間充電起到削峰填谷的作用。電網在一開始規劃的時候是沒有這麼大的冗餘度的,特別是居民端的配電網。一開始大家規劃的無非也就是冬夏多開個空調、少開個暖氣之類的負荷差。突然加入電動汽車這麼一個用電大戶,現有的居民端配電網毫無疑問無法支撐。脫離電網結構談削峰填谷和負荷轉移,其實有相當大的誤差。

從上面我們也可以看到,居民端配電網一般是將三相電分成各路單相電,在大家家庭負荷差不多的基礎上保持三相平衡。如果突然出現有個別相上接入大功率電動汽車充電。會導致嚴重的三相不平衡,輕則導致線損增加、電壓電能質量諧波等問題。重則可能會損傷用戶的終端設備、觸發過載保護造成區域性斷電,畢竟居民端的配電網也往往沒有配備很高級的潮流監控設備。

商業及工業配電網(Industry)

那麼商業配電網的情況如何呢?和居民配電網不同,在商業配電網環境充電的用戶一般會要求比較高的充電功率(如百貨商場、寫字樓等),畢竟我買個東西、看一場電影回來發現車才充了幾公里電,在百貨商場設置這樣的低功率充電設備並不能起到吸引客流的作用,這樣雞肋的充電設備無疑是沒有吸引力的。

所以我們看到,在和特斯拉合作的商場或酒店的專用充電位上,一般配備的是功率比較高的壁掛式的充電樁,這樣的充電站又稱為目的地充電樁。

圖片來源:【圖文】好好談談:開特斯拉過年的10個問題_新聞中心_易車網

特斯拉壁掛式充電樁,圖片來源:Wall Connector with 24amp;amp;amp;amp;amp;amp;#x27; Cable

壁掛式充電樁有提供24A-72A不等的功率模式可選,在建議的標準的48A的功率下,壁掛式充電樁一個半小時可以充34英里的電。在購物或者看電影期間差不多可以補充往返購物中心的所需的電量。

圖片來源:https://shop.teslamotors.com/collections/model-s-charging-adapters/products/wall-connector-with-24-cable

在壁掛式標準48A,標準240V電壓的充電功率下,一個壁掛式充電樁的負荷功率大概是

48A*240V=11.52KW

那麼如果一個中等規模的商業中心保守一點配置50個充電樁位,則會增加潛在576KW的負荷。

那麼576KW的負荷大概是一個什麼樣的概念呢?按照西門子配電網設計手冊給出的數據 [2],商業中心的負荷大概是30 – 60 W / m ^ 2。取45W/ m ^ 2 來計算的話,576KW的負荷大概是12800平方米的購物中心賣場建築面積。

一個中級購物賣場的如家樂福超市瀋陽塔灣店的單層建築面積為13000m^2,這50個充電樁位的負荷量相當於這樣一個中等賣場一層樓的負荷。

家樂福瀋陽塔灣店。圖片來源:瀋陽家樂福塔灣店_白雲深處_新浪博客

(感謝 @梁驍 指出之前用南京家樂福賣場做例子的關鍵性錯誤,例子已做了修正)

城市的用電大戶,如工業用戶、最大的用電大戶兼電動公交系統——地鐵系統,是有自己專門的配電網供電的。有專門設置的電壓等級、變壓器和配電線路保證供電可靠性和功率。電動汽車的這種級別的負載可以說是居民負載中,用電量突然躥升一出量級的負載。這樣的大負載還接入原有的配電網無疑會造成相當大的衝擊。

加上配電網在規劃時的容量等級是偏保守的,一般是按照這一地區的負荷調查和相應的負荷歷史數據來確定各個器件的容量的,按照相應的負荷性質和負荷大小,來確定相應的變壓器容量、輸電線容量。過大的容量冗餘度會導致配電網造價高昂,而十幾年前的很多規劃更不會想到突然間冒出電動汽車這種東西。配電網的冗餘容量是相當有限。

總結一下上面的內容:雖然夜間負荷整個電網的負荷水平是較之白天要低的,但是由於電動汽車夜間大部分是接入處於用電高峰、容量小的居民配電網,而不是夜間不用電、容量又大的商業配電網,實際上是峰上加峰。就算是現有的商用配電網,也難以支撐大規模的電動汽車充電。脫離電網結構單純談負載轉移可以削峰填谷是不現實的。在電網現有條件下實現充電還有很長的路要走,而V2G和需求側相應等技術其實就更加遙不可及。

那麼是不是電動汽車就完全被電網卡住脖子無法發展了呢?為了推廣電動汽車的發展,無數工程師和科研人員也提出了不少的解決方案,現有能看到的比較有希望實用或已經實用的解決方案有以下幾個:

1.繞開原有的配電網,建設專用充、換電基礎設施和相應的容量級別的配電網路

這個方案直接打直球:既然現有的配電網不好使,那我就建設相應容量的配電網路來給電動汽車補充電能好了。

這個方案的一個特點就是要求電能補給速度要快:我都專門跑出來充、換電了,你總不能讓我等上半天吧。所以這個方案一般配套的是電能補給效率高的快充或換電模式。

目前最成功的案例就是特斯拉的Supercharger,Supercharger除了40分鐘可以從0%充到80%的電以外,一般都設置在商業百貨、高速路出口的商業中心邊上,方便用戶在充電時進行娛樂和餐飲等活動。結束完娛樂活動後,充電也差不多結束了。

而單獨鋪設基礎設施的缺點也是很明顯的:重資產、燒錢、城市地價高昂等。

當然如果想遠一點,新建的換電站還可以進一步變成儲能電站,由於用電設備都是新鋪設的,還可以按照消納新能源和提供頻率響應和需求側響應設計,進一步提供額外服務賺錢等。集中化的管理也比較符合城市土地短缺的背景。

2.通過微電網來緩和電動汽車充電的衝擊

這個方案則是將更新配電網的成本分攤到終端用戶頭上,通過建設社區微電網或家庭微電網來緩和電動汽車充電對配電網的衝擊。

代表模式有特斯拉在美國的光伏板+電動汽車+家用電池的一體化微電網,日本的智能社區方案等。這樣的方案利用電動汽車附帶的儲能價值來參與到家庭能耗管理中。在美國分散居住、獨棟房子較多的區域下比較容易實現。如果像中國這樣高度城市化的密集型居住環境,要實現則可能要走日本的智能社區方案,如日本提出的 「I-Japan(智慧日本)戰略2015」 ,智能社區其實是另一種大規模基礎設施升級,方案實現難度不小。

特斯拉電動汽車+家用光伏+家用電池模式

日本智能社區模式,圖片來源:smart-community /METI Ministry of Economy, Trade and Industry

3.改變用戶充電習慣,錯峰充電

這個方案看上沒有上面兩個那麼高大上了,但是現有基礎設施制約下的一個不錯的妥協。既然大規模充電會導致配電網吃不消,那麼錯峰充電是一個不錯的選擇。Europcar的一份報告顯示,英國車主的汽車平均97%的時間都是閑置的 [3],那麼在閑置時候規範充電行為和充電功率,也能獲得不錯的電能補給。

實際上特斯拉和比亞迪都配備有低功率的充電設備,只是充電速度比較慢,比如特斯拉的 Mobile Connector是可以直接插插線板的,而比亞迪的車型如唐也是支持低功率充電。用Mobile connectors的低功率充電Model S一小時能充幾公里到十幾公里的電,但如果在夜間凌晨充電(Overnight charging)的話,一晚上8-10個小時也能充夠100公里上下的電能,足夠滿足絕大多數人日常通勤的需要了(排除掉里程焦慮的心理因素),也能不對配電網產生很大的衝擊。

在中國300公里以上的出行大部分被高鐵承包,再往上的區段被飛機承包,現在在「最後一公里」又出現了共享單車。絕大部分人是非自駕游愛好者,他們在非春運時段的通勤還是集中在城市裡。而電動汽車只是用於城市內通勤代步,外加低功率的能量補給的模式也是聽有吸引力的。實在要出遠門可以選擇租車或公共交通的話。這種模式也是挺有吸引力的。但由於涉及到要改變用戶的充電習慣,難度會不小。電網公司可以通過調整電價激勵車主在負荷低時進行充電也不失為一種聰明的做法。隨著售電端放開,通過售電公司購電也有不小的想像空間。

Tesla Mobile Connector圖片來源:Home charging installation

總而言之,在現有階段,要想大規模普及電動汽車,不好意思電網給你拖後腿了,未來10年徹底取代燃油車是不可能的。說了這麼多電動汽車的不好的地方其實並不是要黑電動汽車,我個人是忠實的電動汽車擁護者,只是我覺得能做成事情的都是理性的樂觀派,他們能找出創新中的問題,拆解問題,用自己的智慧和努力,逐個擊破,讓創新成為可能。改變現實的第一步是面對現實,大躍進思維想一步登天的思維不僅浮躁不可取,可能還會傷了創新的生態,透支大家對創新的熱情和信心。

最後是一點配電網的小八卦:

人類一開始鋪設電網初衷很單純:為了點電燈。電網從誕生那刻時,是非常小容量的一個基礎設施,並且十分脆弱,並不是很多人想像中那種非常堅韌的基礎設施。愛迪生髮明了燈泡之後,為了大規模普及他的燈泡才開發出一套輸電系統來點燈,也就是電網。後來人們發現電可以驅動電機來幫助人類完成各種各樣的體力勞動,對電網的輸電量才有了一個質的飛躍。

但拖動電機、用於替代人類勞動的這部分電能和我們的日常用電其實是分開的:工業配電網和居民配電網。居民配電網的容量等級一直沒有質的飛躍,相較之愛迪生那個時代的用電量,除了電燈以外,最大的負載增量估計就是洗衣機、空調、冰箱這種需要用到小型電機的家電設備。

愛迪生髮明電燈之前,紐約用的是煤氣燈,各家各戶都有細小的煤氣管道通向屋內,燃燒煤氣進行照明。電燈取代的也就是這些煤氣燈,而電燈的電能需求可以形象地對比這些細小的煤氣管道,而電動汽車的充電線路則可以形象地對比現在加油站的油管噴槍,不難想像為什麼在居民配電網給電動汽車的充電會給居民配電網造成如此大的衝擊。

家用汽油燈,圖片來源:Gas lighting - Wikipedia

石油大王洛克菲勒也正是因為人們需要用汽油、煤油、煤氣來照明發了大財,當然之後福特發明汽車,對汽油的需求從照明轉到了需要代替人類勞動,如汽車這樣的機械設備上。則讓他徹底地發了更大一筆財。是不是有點像今天從電燈到電動汽車的一個轉變。

愛迪生一開始的公司名只是叫愛迪生燈泡公司(Edison Lamp Company),而愛迪生在電流大戰剛愎自用輸給特斯拉之後被投資人J.P 摩根逐出董事會,J.P摩根將愛迪生燈泡公司重組,提供業務範圍更為廣泛的各種電力器件和服務,命名為通用電氣(GE)。

愛迪生當初為了給電燈供電的基礎設施公司——愛迪生照明公司( Edison Illuminating Company,這裡的Illuminating是ing結尾,有種動態的「去點亮這些地區」的意思,和上面售賣器件的燈泡公司區別開來 )負責建造發電廠,鋪設輸電線路。現在這家公司的業務從電網拓展到了其他能源網路,如天然氣網、蒸汽網等,就是在現在因為頻頻因為建設儲能電站和新能源電站發電廠而上新聞的愛迪生聯合電氣公司(Consolidated Edison Inc.)

參考文獻:

[1].A. Ipakchi and F. Albuyeh, "Grid of the future," in IEEE Power and Energy Magazine, vol. 7, no. 2, pp. 52-62, March-April 2009.

[2].SIEMENS, 「Totally Integrated Power Planning of Electric Power Distribution Technical Principles.」

[3]S. Cairns, 「Accessing Cars and use choices: Different ownership and use choices,」 no. February, p. 96, 2011.


看如何定義,電動。

燃油發動機,但是沒有變速箱,發動機不與車輪機械連接,用燃油機-發電機-電池-電動機模式的車,算什麼車?

如果算電動的,那麼,除賽車,老爺車外,10年很可能實現汽車的全電化。

上述模式的傳動效率基本上不低於AT變速箱,考慮到電池對怠速能量的吸收及發動機工況的改善,實際上熱效率超過任何發動機變速箱組合都不是問題,關鍵是成本,10年內也不是問題。


用電機驅動的就算電動車的話,我個人還是比較看好燃料電池汽車的前景,畢竟現在的車用鋰電池技術仍然無法滿足汽車行業要求,存在諸多不利因素,無法作為大規模替代傳統內燃機車的技術路線,續航里程和充電時間只是冰山一角。


會的,在各個國家和地區發生的時間點會因為當地的政策取向而不同;

拿中國來說,能源形勢比很多地區更加緊張,石油嚴重依賴進口,污染問題也更嚴峻。

中國自己造燃油車的技術也不行,指望著新能源彎道超車。

這些方面會決定中國在全球應該是較早全面推進電動汽車的國家。

我們看到現在的政策也是這樣子的。

其實,電動汽車時代要來臨,並不只是因為污染和能源問題,電動汽車相比燃油車是有著一些天然的優勢的。

笨虎也開過幾款不同檔次價位的燃油車和純電動車,跟大家說說我自己感受到的電動汽車的優點吧:

1.動力超級平順

什麼抖動啦、頓挫啦、升降檔邏輯啊,這些燃油車需要花大工夫解決的問題在電動汽車上根本不存在,行駛超級平順、線性。

由於電動機在任何轉速區間都能爆發最大扭矩,電動汽車普遍比同級別燃油車的加速性能都要好...

所以電動汽車往往有越級的操控質感。

2.特別安靜、經濟

靜音性能是燃油車品質的一個關鍵指標,但是電動汽車本身就很安靜了。

雖然有的人還是喜歡引擎轟鳴的聲音,但在城市裡堵車或者低速蠕動的狀態下,不得不說這種安靜是一種享受。

而且這個時候電動汽車的節能經濟作用會更加明顯

3.獨特的安全設計

電動汽車的安全來自於幾個方面,一方面是電池密佈於底盤,讓整車重心趴在下面極大降低了翻車風險。

二是由於沒有進氣口,所以涉水行駛性能遠強於燃油車;2011年北京大雨中淹死在廣渠門橋下那哥們多慘啊...

三呢,電動汽車發動機艙可以空出來作為前備箱,比如 @TESLA就這麼設計的,這樣車頭就有了一個很大的吸能緩衝區。同時也有了更大的儲物空間。

很多人都說電動汽車現在還有這樣那樣的問題Blabla...但笨虎想說任何新生事物都是這樣的,一開始都存在各種問題。

現在過多的爭論也沒有意義,我們少些爭論,多些探討,剩下的留給時間去驗證吧!


樓上有部分人擔心電動車帶來的電網負擔,實際上稍微計算一下,就算把目前所有燒油的機動車換成電動,電網的壓力也不是不可承受。

大致計算一下,2016年我國總發電量約6萬億度,汽油柴油消耗量約2億噸,10升油的里程大概與25度電相當,那麼我們可以換算出來,把這些油全部換成電大概需要6850億度電,相當於全年發電量的11%,這點電,還不夠電網損耗和峰谷浪費。電動車最合適的充電時間還是夜間,如果大量電動車都在夜間充電,電動車大部分都有定時充電功能,電網壓力就更小了。

但純電動車完全替代燃油車的難點還是在於兩點,第一是電池能量密度的提高極其困難,電動車出生得比燃油車還早半個世紀,為什麼最近才重新復活呢?電池技術太落而已。

另外一個是充電時間,快充技術也很難,而且真的充太快不僅傷害電池而且很危險。這些特點就註定了,即便是特斯拉那種續航400多公里的電動車,也不敢跑高速,因為充電太難。

這就意味著,特斯拉這種只能作為家裡的第二輛車,絕對不能作為家裡的唯一一輛車。

以上三點,主要是短期內看不到巨大改進的希望,所以純電車任重而道遠。

所以呢,我看好插電式混合動力車,純電續航里程最好在100公里以上。

插電式混合動力,可以在高頻短距離的行駛中使用純電,車子夜間充電,白天行駛。遠距離是低頻需求。只有單次行程突破100公里,才用油。插電式混動能夠大大降低純油里程,從而變相降低油耗。

需要說兩點:

1,理想的情況是有插電式混動的純電里程,又有豐田雙擎的節油技術。然而真正的問題在於,插電式混動的電池和電機比雙擎的電池和電機大得多,也重得多。作為對比,比亞迪唐的電池和電機總重超過500公斤,而卡羅拉雙擎的混動系統不到100公斤。所以插電式混合動力,即便用上豐田的節能技術,也不能真正降低油耗。

2,純電情況下馱著汽油發動機,會增加耗電量,這是毫無疑問的。但是,總體來講,按7毛一度的電價計算,純電和用油成本大概是1:4,在電價便宜的地區,可以達到1:10,所以因為馱汽油發動機而多消耗的電能也不算多,電費增加也不多。

插電式混動對於市區減少尾氣排放,對於因為低速,堵車,頻繁起步而造成的燃油浪費,用電可以大大緩解,意義還是很大的。


瀉藥

約瑟翰龐麥郎曾經在《我的滑板鞋》里說過這樣一句話:時間...會給你答案。

Over

說點兒正經的,理論上,目前來看,內燃機使用的是燃油這種不可再生能源,坐吃山空的道理不用多講,所以歸根結底,內燃機終究會被淘汰。

再來看看新能源汽車。其實新能源汽車是個很廣的概念啊。新能源是個相對概念,對比的是燃油這種舊能源,所以新能源汽車應該是包括純電動車、氫燃料汽車等等新型能源所驅動的車輛。

我想題主這麼問,應該是想問的是純電動汽車。

現在市面上純電動汽車挺多的,還是有幾個主要問題吧:1、電機性能問題,如何保證長時間運轉不會因為過熱而出現問題 2、電池容量和衰減問題,雖電池容量越大理論上續航越好,但是車也更重了,一樣會拖累續航,所以提升單位重量的電池容量,是個電池技術難題。3、充電,能讓純電車取代燃油車,影響用戶體驗最多的,還是充電這個環節,如果能用傷害電池較小的快充來提升充電體驗,讓充電的時間和便捷程度都優於燃油車,那麼我想純電動車渠道燃油車也不遠了。

話說回來,完全取代.....這是個過於絕對的命題了。我們現在有燃油車了,依然有人用馬車。即使純電動車真的是滿大街跑了。

估計還是有人會懷念燃油引擎的轟鳴吧。

比如我...


純電10年肯定不行。半數取代都不可能。原因真懶得說了。

但油電混合很有可能10年內成為多數。新公交已經有這趨勢了。油電混合電池不多,安全性幾乎不用評估。

關於純電,我的期待是以後有國標可替換電池。做到每一塊標準電池10KG大小,一個車使用多塊標準電池,甚至可以根據情況自行選擇裝多少塊(參觀了比亞迪後,現在傾向於改為20-30kg)。標準化讓絕大多數車型通用。那麼只需要解決儲電量可靠評估的問題就可以了。根據換電池前後蓄電量差交錢(或者是每塊電池自帶晶元評估你用了多少電,現在技術已經可以低成本做到,只是如何防止破解需要立法支持)。

通過快速換電池實現快速充電。甚至實現低成本經營換電站。那麼就可以比加油便宜了。

想像一下,誰便一個便利店都可以公平換電池。做到500米內必有換電站。那麼城區行駛,只需要很少電池,車重減輕進一步省電。多好。

補充一下,換電隨著物聯網變容易了。一塊20kg的電池也就兩個摩拜單車的價格。用物聯網而不是只有GPS,可以更加好的定位。而且,可以隨時給伺服器上報用電量,充電量。

對電池出租公司來說,電池的性能是可控的。對客戶來說,用了多少電,充了多少電是可信的。

那時候,換電手工費一塊電池1元,電費照算。報刊亭只需要提供插座和位置,就比自行車打氣服務收多一倍的錢還更多顧客費力更少。


什麼叫徹底呢?

馬車被淘汰了幾百年了吧,但是即使是今天,還時有人會坐馬車。

我不是說英國女王的馬車

我是說北京的小販

你看那個的士是不是京B

你說怎麼徹底取代?


一定不可能!

電動車的諸多好處自然不必說,最大的好處就是清潔能源和後期低成本的維護了。但是仍然有許多問題需要解決。

1.清潔能源的問題,目前電動車並不節能。

電動車0排量,當然是清潔能源,但是電能的獲取呢,是通過清潔的途徑嗎?我國電能的來源超過70%都是通過煤電,也就是不清潔的方式獲得了,所以從這點來看,目前的電動車耗電還是間接通過高污染換取的,所以它代表不了清潔。

2.續航等相關技術問題問題

這裡列舉最有代表性的特斯拉。所有關注者都關心續航里程的問題,作為號稱汽車電池最頂尖的代表特斯拉,最大可能續航能力也就400KM。雖然已經接近很多燃油車的水平了,但是其充電樁的數量仍然是個大問題。無論你建多少超級充電站,在短時間內始終無法取代加油站的方便快捷。關於充電站,這裡有兩個麻煩事情還需要解決;

充電速度問題,傳統加油站一箱油幾分鐘搞定,馬上血滿復活。特斯拉要利用完全快充方式,充滿電至少需要30分鐘,並且快速充電帶來的電池溫度急劇增加等隱患。

充電站建設問題。當市面上只有一個特斯拉的時候,建特斯拉超級充電站是ok的,但是如果有100家電動車生產企業呢?是不是要建立100*N的超級充電站?佔地呢,說好的資源節約呢?當然還有公共充電樁問題,政府來投入?這就是一個笑話。

安全問題,這是大問題,電池會帶來更大的隱患,當然這是遲早可以解決的問題,從目前看來這不是最主要問題。

科技的發展必然是以帶給人們更安全、更高效的生活方式,所以從這兩點來看,當前的電動車只是給了一個方向,並不能取代傳統燃油車,綜合分析以上兩點=當前的電動車仍然不節能。

當然也不能盲目悲觀,電動車的諸多好處自然不必說,我們仍然可以有許多展望,這點歡迎與我探討。

1.電能問題,除了直接使用電力公司的電以外,能不能從其他地方補充能源,比如汽車運動過程中的風能,太陽能等等,以降低依靠其他電能的比例,甚至還可以增加續航里程。

2.充電站的問題,如果不能在較短時間內解決充電速度,那麼勢必會影響電動車的發展,因為不是每個人都有時間在充電的時候泡一杯茶,那麼可以啟動快速換電池,每輛車電池有一個唯一ID,你可以隨便換,反正每個ID兩年過期,這樣完全可以解決3分鐘充滿的問題。兩年後你給這個ID續費就可以了,可以繼續保證你一直換電池。

充電站場地佔用問題,家庭或者停車場充電當然是一種很好的補充,從目前的配置來看,安裝家庭充電站並不麻煩,這塊需要政策的支持,比如我買了一塊電動車,買了一個車位,物業不給我裝電怎麼辦?

要完美的解決這個問題只有所有電池統一標準。不管你特斯拉、拉特斯還是斯特拉,統一電池標準,所有汽車電池同等標準,每個車都可以在每個充電站換取電池。這個想法太大膽了,也太有難度了,必須是國家層面,甚至是世界的統一。

而問題最難的是電池是每家車商的技術核心,要讓他們統一誰來輸出這個技術?當然是技術最好的,特斯拉的技術最好,全球用他的電池,給他專利費,或者選取幾家,就像我們今天的幾大加油站一樣,消費者可以到充電站,每個充電站就像有幾種標準的燃油一樣,提供幾家不同續航的電池。

以上。


我覺得很有可能,只需要某些國家把排量稅再升高一定數量就可以了。

小排量渦輪增壓不就是因為排量稅打敗了大排量自然吸氣嘛。


答案是」不會「!

從短期看來,近10年內電動車不可能替代燃油汽車,首先充電設施和充電效率問題將是道硬坎,當前的居民居住層面無法保證固定1車1位,因此家庭充電無從談起;其次,公共充電設施匱乏,即便國家捨得花大投入拉動基建,但是電池的充電效率上無法滿足常規使用,試想一輛燃油車,加油只需5min,在加油站門口都能排起長龍。又有多少電動車的充電效率可以滿足5min充入50%+的電量,而且這50%電量還得至少保證50Km續航,也許高速要求更高? 最後,你有考慮過真的當這一天來臨時,所有的電動車在晚上充電時的耗電量有多誇張么?國家現在的能源供給能滿足么?

從中期來看,10年以後如果電池技術有所進步,那麼電動車最理想情況下也只會以市內短途通勤或家庭第2輛代步車的形式出現,從而在市場上和燃油汽車共存,絕對不可能出現替代的情況。

從遠期來看,作為發達國家,在攻克發電設施的碳排放,電池衰減技術的突破,充電效率極大提升,廢舊電池回收及無污染處理等等這些技術性難題上所花費的時間已經足夠尋找到另一種替代的綠色能源了,所以在那個時代,電動車已經沒有存在的意義了,而燃油汽車也許也僅僅在經濟基礎比較落後的國家還有存在的可能性。


關於評論區大家關心的高速公路充電問題,解答如下:

2月23日,國家電網公司發布了《京港澳等高速公路快充網路上線運營公告》,京滬高速(北京到上海)、京台高速(山東濟南到福建福州段)、京港澳高速(北京到湖南衡陽段)、瀋海高速(山東煙台到福建漳州段)、青銀高速(山東青島到河北石家莊段)、滬蓉高速(上海到湖北武漢段)、長深高速(江蘇南京到浙江杭州段)、滬昆高速(上海到浙江杭州段),目前已經實現快充充電站全覆蓋;

謝邀。十年之內至少在一線城市會取代汽油車。遇到這個問題很開心,正好去年年底做了一點中國新能源汽車市場的分析調研。我將從下面4個方面將我自己的一些調研結果與大家分享,也歡迎大家批評指正,隨時拍磚。

  • 2015 新能源汽車銷量匯總
  • 2015 新能源汽車政策分析
  • 2015 新能源汽車未來規劃
  • 2015 新能源汽車媒體解讀

首先是銷量,為使大家看起來更直觀,我做了個圖表。

15年1-12月的新能源乘用車銷量17.58萬台,遠超過相當於14年的5.8萬台的年銷量……咱就不說同比增長多少百分比了,數量上是14年的3倍。12月新能源乘用車銷售37,137台,其中插電混合動力達到9,252台,同比增長208%;12月純電動車銷售達到27,885台,同比增長154%……這數字我也是嚇尿了。新能源車的各大集團的分布相對不均衡,比亞迪相對突出,而眾泰和吉利的民企集團表現突出。國企中的北汽、奇瑞、上汽、江淮等相對突出。

15年全國狹義乘用車銷量2020萬台,其中新能源佔比達到0.87%,但新能源屬於國家老來得子,爸爸當然要大力支撐,開掛的人生無需解釋,相信2016年新能源的銷量會持續高速增長。

講到政策分析,

?各地不得對新能源汽車實行限行、限購,已實行的應當取消

?新建住宅配建的停車位100%要建設充電設施或是預留安裝的條件

?公共停車場配建的充電設施或預留的安裝條件的比例不能低於10%

?每2000輛電動車必須配建一座公共的充電站

?北京新建居住區18%配建電動車停車位

?工信部:充電樁國家標準已經通過專家審查,我國充電標準的硬體介面部分迎來實質性落定

?習近平訪美期間表示:2017年將推出全國碳排放交易系統

?電動汽車生產企業(含進口商)應承擔電動汽車廢舊動力蓄電池回收利用的主要責任

至於各級地方政府,更是緊抱中央大腿100年不動搖:

?千年限購的北京城:《第4批新能源小客車生產企業及產品備案信息》:特斯拉、寶馬電動汽車進入新能源汽車單獨搖號目錄;《新能源小客車生產企業及產品備案管理細則》對電動汽車生產企業建樁、質保等提出要求,並提出了退出機制

?開放新晉富豪深圳:《新能源汽車推廣應用扶持資金管理暫行辦法》發布,補貼細則落地,並對外地新能源車企在深圳銷售提出了相應要求

?江蘇:無錫、蘇州、鎮江出台《補貼細則》,乘用車依據軸距進行補貼

?貴州:《關於促進新能源汽車推廣應用的意見》免收2小時停車費、減免通行費等

?中山:出台《新能源汽車推廣應用補助資金管理實施細則》,乘用車補貼標準為1:0.2

?紹興:出租、專用車補貼1:1(不超過銷售價格50%),純電動乘用車補貼3萬元

關於電動車的未來,爸爸也已經給規劃好啦:

《中國製造2025》重點領域技術路線圖中關於新能源汽車部分的詳細內容顯示,到2025年,中國新能源汽車年銷量將達到汽車市場需求總量的20%,自主新能源汽車市場份額達到80%以上,為了實現這個目標,國家層面將形成產業間聯動的新能源汽車自主創新發展規劃,並推出持續可行的新能源汽車財稅鼓勵政策。

關於小兒子的未來,也請教了很多媒體朋友,總結如下:

關於充電樁少,充電口不統一等大家都在吵吵嚷嚷的問題,爸爸當然要出馬搞定,讓他們鴉雀無聲。國家質檢總局、國家標準委等五部門聯合發布5項電動汽車充電國家標準,電動汽車充電樁新國標也於15年12月28日發布,於今年1月1日起已經實施;

- 標準不統一的問題已成了電動汽車大規模推廣和充電基礎設施快速發展的一大瓶頸

- 新國標統一的5項標準:電動汽車交流充電介面、直流充電介面、傳導充電系統、傳導充電用連接裝置和通信協議(新貴們的新寵特斯拉已經回去改介面了)

- 新國標的發布將有利於推動電動汽車與充電設施實現互聯互通,避免市場的無序發展,降低因不兼容等問題造成的資源浪費

而且電動車電池市場的藍也被大家瞄準,海國際巨頭紛紛在華設廠,中日韓企業角逐中國鋰電池市場;

- 全球最大的動力鋰電池供應商松下不但為特斯拉供應三元鋰電池,兩者還共同投資50億美元興建全球最大的鋰電池工廠,並將於明年開始上線生產

- 全球鋰電池供應商排名第三和第六位的LG化學和三星SDI早已在中國展開布局,10月三星SDI西安工廠和LG化學南京工廠竣工

- 中國汽車工業協會副秘書長許艷華稱,中國新能源汽車產業發展形勢喜人,今年將超越美國成為全球第一大新能源汽車市場

- 比亞迪、杉杉股份、德爾家居、贏合科技等上市公司紛紛定增投入鋰電池產業鏈

其中比亞迪這種老牌子電池工廠弄鋰電池我可以接受,原來這個杉杉不是做襯衫的那個,而是國內電動電池巨頭,感謝知友 @豬蚤 指正,做地板的德爾居然也都開始做電池了實在是臣妾不明白。

- 充電樁安全性方面,增加充電介面溫度監控、電子鎖、絕緣監測和泄放電路等功能,細化直流充電車端介面安全防護措施,明確禁止不安全的充電模式應用

- 充電樁兼容性方面,與原有標準兼容,修改部分觸頭和機械鎖尺寸,用戶僅需更新通信協議版本即可,這點安卓和OS真的應該學一學,統一介面多好,相逢一笑泯恩仇嘛。

都出台了這麼多政策支持國內新能源車的研發,假如你們還是不爭氣,關鍵部件仍需要進口的話,沒關係,爸爸已經宣布:新能源車關鍵件等節能環保產品下調關稅……逆變器模塊等多項節能環保類產品的關稅下調至6%及以下,業內人士紛紛上書表示,此舉將節約企業生產成本,激勵企業進口,引進消化新能源汽車關鍵技術,提高自主研發和生產能力……

我不知道還有什麼能阻擋新能源前進的腳步……實在是累死我了……


趨勢是一定的,時間實在是不好說

在汽車行業干非技術類的活幹了8年,從主機廠到零部件都呆過,現在跳槽去電動車創業公司

1、動力電池成本每年下降7%到8%,這是大趨勢,電池總有一天會很便宜

2、BMS越來越成熟,這是一定的,地球上程序猿一抓一大把

3、也許是明天,也許是幾十年後,一個實驗室的偶然發現導致電池能量密度和充電時間突飛猛進,電動車將迎來爆炸式發展,燃油車在電動車前一無是處,堆電機堆電池可比花大價錢升級發動機性能簡單多了。

4、電動車起步快,中段也給力,就是高轉速時表現不太好,後期加速乏力,但這可以解決。

5、目前主流廠商不支持電動車發展,因為幾十上百年發展出來的技術在電動車面前被淘汰,市場重新洗牌。要賺錢當然是將老技術剩餘價值消耗殆盡,大眾在中國普桑賣了幾十年。電動車未來很可能是在新興公司,有不小可能是互聯網公司手上取得突破


十年之內傳統車不會被取代,但是電動車一定會佔有相當大的比例。

目前制約電動車的主要原因有兩方面:續航里程短,充電不方便。

續航問題取決於電池包,目前的各種類型電池包的能量密度都已經比幾年前有了提高,續航里程也有了一定提高,但是還沒有達到像傳統車那麼長的航程。現在各個公司機構都在尋找新材料,希望能提高電池的能量密度,在同等重量下提高續航里程,我相信很快會有新的材料和技術給電池包帶來革命性變化;充電問題包括兩方面,充電樁分布以及充電時間:充電樁分布應該不是太大的問題,只要政府願意推動,每個小區、公共場所裝幾個充電樁是分分鐘的事,當然這需要政府協調供電單位和充電樁運營單位的利益分成;充電時間取決於充電電流大小及形式,直流大電流是快充,但即便是快充,也需要半個小時二十分鐘也只能充個80%,慢充就更慢了,所以慢充更適合於家庭或辦公區。

我一直認為混合動力車是純電動車與傳統車之間的過度,在純電動車的續航及充電沒有徹底優化之前,混動不失為一個折中方案,但是混動車型的價格實在是讓很多人望而卻步。

其實消費者很聰明也很實際,當電動車的用車成本低到一定程度時,方便不方便都是可以做妥協的:補貼後同等價位的的純電動車不需要去四兒子店保養,用電成本也只需要汽油的一半,大城市電動車牌照很容易拿到,六月開始北京純電動車還不需要限號。。。消費者會不會考慮電動車?

技術是基本,政策引導是助力,消費者體驗(接受)是關鍵,消費者覺得電動車更划算,那傳統車的比例肯定會下降了,但能不能完全替代,這還需要一段時間。當你覺得不可能時想想柯達膠捲,想想當年花重金買的隨身聽和磁帶。。。其實一切皆有可能。

只是陋見,請包涵。


一面倒地說電動車污染大,不節能,不能削峰填谷。如果真的是不言自明,昭然若揭的事情,還需要這麼多人來寫一些相互捧腳的答案嗎?

世界上有的是石油,但大多不在漢族人腳下。電池能量密度不能突破,難道就等下去,不需要投錢做新材料嗎?電網難道做到現在的規模就到頭了嗎?難道自己晚上睡覺,車子充電,非常不符合習慣嗎?難道電網在晚上九點半以後不是負荷降低嗎?寫那種文章的人認為人人都沒看過電費賬單嗎?

電動車的普及,最大的阻力是消費者的習慣,包括,買車,用車,保養的習慣,人的習慣的改變有時候很慢很慢。2007年,我買了末代plam tx,驚為天人,網上抓flv放在palm里在火車上度過每周末四個小時的難捱時光。現在是2017年,iphone已經到了第七代,沒有人還用按鍵的手機。大件消費品也許變化沒這麼快,2007年我剛剛知道滾筒洗衣機的好處,今年我在用的是帶烘乾的,從此告別晒衣服。汽車更貴,牽涉面更廣,也許變化更慢,這是我的答案。但國家的規劃也沒說2027年要造3000萬台電動車,tg上層不完全都是傻子,我認為他們的規劃是思考過的。

未來一定是adas+電動車的時代。這是主流車企投資的方向,中國能源結構調整的需要。特別是除了日本這種掌握核心科技的國家之外,大多數發達國家的政策所向。

汽車行業是典型的需要規模效應的行業,小廠牌,或者大廠企圖逆潮流而動,除非特別特別幸運,一般都是死路一條。歷史潮流,浩浩湯湯,順之者昌,逆之者亡。只是軟文作者無需,也不應該,為自己的言論負責罷了。

知乎這種地方,多貼幾個圖表就可以招徠跪舔,主觀挑選數據的人可以堂而皇之的出書,可以上日報,這就是我們這個社會的縮影。中國什麼輿論市場最大?當然是傳謠言的微信微博了,知乎也是一個道理。這是一時半會兒也改變不了的。

房子有車位,公司有充電樁,上下班單程五十公里,大多數時間在上海開車,最多順著s58或者s32走遠一點,為什麼不預定一輛model3呢?BMW和奧迪類似價位的車賣得非常好,model3難道就不可以嗎?

另外,今天批判一下某我很看好的自主品牌,就不點名了。A柱太寬,底盤搖晃比主流合資車要「暈」,昨天開得很不習慣。希望除了動力系統跟日本品牌打軟文宣傳戰以外,對消費者有用的很多東西也要改進。


長期來看,新能源車將徹底取代燃油汽車,十年之內可能是純電動,混合動力,燃料電池等類型。十年之後,說不定出現了新的技術,比如太陽能技術的突破,新型電池技術的突破,核動力技術的突破等。未來充滿想像。


你要從長期的看,取代是必然的。但是這是一個很漫長的過程。

1.電池續航問題

2.電池保修問題

3.電池充電問題

第一個其實最簡單也最好解決,目前來說純電續航里程,基本上都能做到200公里,只要你大一點。

第二個問題,電池充放都是有壽命的,何況以後普及了你一直開的話,目前看來也就是和電瓶車一樣換電池,這也是通病,但是費用是多少?完全不知道。

第三點就是最難解決的問題,你充一次電充滿,要多久。


想節約時間的可以直接看我的結論:提問時間是2015年,那麼10年之內(到2025年)電動汽車不可能大量取代內燃機汽車,預計到2025年,新能源汽車(包括純電動和混合動力)的市場佔有率會在15~20%之間。

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下面開始細細的分析:

首先是政策背景:

我國科技部頒布了《電動汽車科技發展「十二五」專項規劃》,明確了「十二五」期間中國的新能源汽車技術以「純電驅動」為主要發展方向。

至於為什麼選擇純電動(EV)作為發展方向,其中的原因很複雜。既然技術路線已經選定,咱們只管按照這個技術路線來分析就好了。默認題主指的是純電動汽車,下文的討論也主要針對純電動汽車展開。

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細節更新版的分割線--------------------------------------------

簡單說幾個常見誤區點吧,大家可以細細琢磨一下:

1,純電動車的安全性經過足夠的驗證了嗎?

重要的放最前面,汽車的安全是一條不能觸碰的紅線,需要做大量的驗證試驗,還牽涉到相關法規的修改、制定。有人說到特斯拉,大家可以去搜搜新聞,特斯拉才多少的銷量,已經發生多少起碰撞起火的事故了?

2,電動車環保優勢有那麼大嗎?(待更新)

電從哪裡來,電池的生產和回收,在每年千萬輛的數量級上來考慮一下。新一代內燃機的排放污染還那麼嚴重嗎?

3,電池技術的突破有那麼簡單嗎?

目前電池技術遇到瓶頸,說看不到解決的方向也不為過

4,現有電池容量的續航和充電時間的問題2016.10.31更新)

2016年鋰電池的平均單體比能量大致為185Wh/kg,市面上純電動車的續航里程大都在200公里以內,實際複雜工況下續航還要更差。在低溫的冬天,可能連150公里的續航都達不到。更別提隨著充放電次數的增加,電池容量的衰減了。(大多數城市居民怎麼充電?)

世界上比較有代表性的純電動車,日產的LEAF(東風日產引進國產後叫聆風),下一代的LEAF有望超過300公里的續航。

5,電池的成本(
2016.10.31更新)

包括首次購買和後續的更換電池,電池大概使用5年就需要更換。

預計到2020年,電池的單體比能量可達到300Wh/kg,電池單體成本可降到1000元/kwh。

6,化石燃料真的那麼少嗎?(待更新)

石油,天然氣

7,假設某天實驗室做出性能優良的新型電池,從實驗室到全面商業化推廣需要多久?

(待更新)

-------------------------------挑一些有代表性的評論回復一下----------------------------------------

@吳夢豆豆 :作者是假裝沒看到特斯拉綜合續航五百公里的文章,作者是假裝沒看到比亞迪e6綜合續航三百公里的文章,作者是假裝沒看到比亞迪e6新款綜合續航四百公里的文章,作者是假裝沒看到比亞迪e6六十公里勻速能開六百公里的文章。作者只認為突突響,煩人的排氣,時速得好幾百,屁股冒煙的才能算車,或者載具

網上的水軍槍文見的還不夠嗎?不要輕易上當受騙。特斯拉達不到500公里,比亞迪E6也達不到300公里的續航。前面已經明確說了,當前EV400公里已是極限。

@高雨中 :石油的用處多了去了,我們現在用的大部分高分子化合物都是從石油里來的。燒了真的有些浪費

這種讓人啼笑皆非的評論都有……知道什麼叫分餾嗎?


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