- 從補貼推動到內源驅動:中國新能源汽車產業的轉型發展
- 葉瑞克
- 1719字
- 2023-08-03 17:59:38
二 電動汽車發展的技術經濟分析
傳統的汽車制造業經歷了一百多年的發展,已經形成了龐大而又完整的產業構架、技術平臺、銷售網絡和服務體系。然而,人們發現在傳統汽車制造業輝煌的背后,上述多重因素正在觸動著一場“山雨欲來風滿樓”的“低碳革命”。面對氣候變化、能源安全、產業轉型升級等問題,各個國家均把新能源汽車提升到戰略性新興產業高度,電動汽車以低碳、環保、高效、清潔等多重概念成為新能源汽車中的佼佼者。可見,電動汽車最終將因為具有全方位的技術經濟優勢而成為這場“低碳革命”的主角。
(一)電動汽車是擺脫全球石油依賴的有效途徑
發展電動汽車,是緩解石油危機、擺脫石油依賴的有效途徑。相比于傳統汽車,電動汽車的動力主要來源于蓄電池的電能。電能的來源相當廣泛,如煤炭、天然氣、水能、風能、太陽能、潮汐能、核能等。其中許多能源都是可再生能源,這必然會給石油市場帶來巨大的沖擊,進而有效地遏制能源價格(尤其石油價格)上漲,使得全球擺脫石油依賴成為可能。再則,電動汽車一般都是白天行駛,晚上充電,正好能夠對電網的波峰與波谷進行“削峰平谷”,從而提高發電機組的利用效率,降低運營成本。僅在中國,谷電就可供1000萬輛轎車和100萬輛公交車充電,一天總共耗電3.4億度,可替代20萬噸石油。如果電動汽車大規模普及,真正做到“以電代油”,那么人類能源結構將發生重大變化。
(二)電動汽車是有效應對氣候變暖的重大舉措
電動汽車的二氧化碳間接排放量與其電能來源有關。如果利用非化石能源來發電(綠色電力)以供電動汽車使用,則電動汽車將會實現“零排放”(圖1.1);如果使用天然氣發電,二氧化碳排放量也將會少于使用石油發電產生的量。同時,發電站是固定場所,因此所排放的二氧化碳是可控的,這對利用碳捕捉技術實現二氧化碳減排是極為有利的。正如美國能源部史蒂夫·高根(Steve Kogan)先生所說:“金融危機背景下,發展電動汽車,推動傳統汽車戰略轉型,是全球應對能源危機和環境問題兩大挑戰的戰略性選擇!”

圖1.1 電能來源不同的各種電動汽車二氧化碳間接排放量的比較
(三)電動汽車具有高能源轉化和使用效率
電動汽車在將電能轉化為動力時效率為80%,比傳統汽車的能源效率要高出4~5倍。傳統汽車中實際上只有15%~20%的汽油真正轉化成了動力,絕大部分被轉化成熱量散發掉了[1]。在2008年美國發布的《能源展望報告》中,美國能源信息部對2030年新型輕型汽車的能源效率做了相關預測(表1.2)。
表1.2 美國能源信息部關于2030年新輕型汽車的能源效率預測
(單位:英里/加侖)

由表1.2可見,電動汽車的能源效率是最高的。此外,傳統汽車在臨時停車怠速時仍需消耗能源,而電動汽車在停止時并不消耗電能,其電動機甚至還可以自動轉化為發電機,實現減速制動時對能量的回收與利用,真正做到了高能效。
(四)基本構造簡單,使用維修相對比較方便
通過電動汽車與傳統汽車的內部基本結構比較(表1.3),電動汽車在使用維修方面存在以下優勢:首先,電動汽車在使用前并不需要像傳統汽車那樣進行漏水、漏油等日常檢查;其次,“汽車—電池”分離的模式使得電動汽車整體結構更為簡單;再次,電動機的體積相對較小,使得電動汽車的結構相當緊湊,節省空間;最后,電動汽車的傳動部件相對較少,不易損壞,并且發動系統構造相對簡單,維修保養的工作量相應減少,相應成本也相對較低[1]。
表1.3 電動汽車與傳統汽車的內部基本結構比較

(五)V2G系統,電動汽車的運行經濟性
V2G是vehicle-to-grid(汽車—電網)的簡稱,它描述了這樣的一個系統:不僅可以實現電網給電動汽車充電,而且可以實現電動汽車在不行駛的時候將電能輸回電網。首先,電動汽車需要更多電能,因此,V2G系統給國家提供了一個擴展清潔能源、可再生能源的機會;其次,V2G系統提供了一個更加穩定的電網,V2G的電動汽車將成為電力局部貯存和使用的一種“二級工具”,如停電時,電動汽車能夠給電網供電;最后,V2G系統使電動汽車實現了產品增值,而不是折舊。汽車平均95%的時間都處于停泊狀態,電動汽車可利用電差價將電力賣還給電網,每輛電動汽車每年大約可以由此創造4000美元的價值。如表1.4所示,雖然一次性購買電動汽車的成本較高,但從長遠來看,V2G情境的電動汽車的使用成本事實上比傳統汽車和混合動力汽車要低很多[2]。
表1.4 十年期間各種汽車使用總成本的比較
(單位:美元)
