- 新能源汽車“雙碳”戰略下的汽車工業革命
- 虞忠潮等
- 1569字
- 2024-03-28 19:50:37
1.2.5 “里程焦慮”的最優解
艾瑞咨詢曾做過一次問卷調查,調查對象是有意向購買新能源汽車的燃油車主,發現被調查者在購買新能源汽車之前主要考慮兩個問題,一是電池的使用壽命與續航里程,二是充電問題。電動汽車的充電時間較長,而且國內充電樁的覆蓋率較低,再加上無法安裝私人充電樁,導致超過60%的車主表示,電動汽車只有可以提高續航能力、縮短充電時間、解決充電難題,他們才會考慮購買。
相較于傳統燃油汽車來說,電動車的性能更強,推力更大。相關數據顯示,電動汽車從能量到推力的轉化效率可以達到90%,比傳統燃油車的35%高很多。電動馬達即便在低速運轉的狀態下也能產生強大的推力,因此電動汽車在行駛過程中不需要換擋。以特斯拉為例,Model S最高配置版本從0加速到100公里只需要2.8秒,1.6L緊湊型轎車從0加速到100公里需要11~13秒。
特斯拉鋰電池一次充電大約要消耗70度家用電,1度電大約可以行駛10公里。如果按照0.55元/度電來計算,1公里的電費為0.055元。而1公升汽油的價格大約為5.5元,如果按照每百公里耗油7升計算,1公里的油費為0.38元。也就是說,燃油車每公里的費用大約為電動汽車的7倍。隨著發電技術不斷提升,電價不斷下降,電動汽車每公里的花費將持續下降。
另外,從內部構造看,純電動汽車比燃油汽車的構造簡單,零部件數量相對較少,不需要更換火花塞、過濾器、傳動液等。而且,純電動汽車的剎車采用回饋制動,不需要過多地對剎車片進行維護。
對于電動汽車來說,續航里程是制約其發展的一個主要因素。電動汽車想要實現快速發展,必須解決“里程焦慮”問題,而這一問題的解決可以從兩個方面著手。
◆提高電池容量
受能量密度的限制,提高電池容量會增加電池的體積,進而增加整個車輛的重量,導致耗電量增加。因此,對于車企和電池廠家來說,如何提高電池的能量密度是一大技術難題。這個問題一旦解決,電動汽車市場或將實現爆發式增長。
對工信部頒布的往屆新能源車免車購稅目錄進行梳理可以發現:2019年,市場上純電動汽車的續航里程大多為400公里;2020年,市場上純電動汽車的續航里程提升至500公里。目前,小鵬P7的NEDC續航里程已經突破了700公里,續航里程的增加將成為純電動汽車發展的必然趨勢。
但目前,純電動汽車續航里程的增加不是通過提高電池的能量密度實現的,而是依靠輕量化技術減少車輛自重,增加電池數量或者優化電機和電控技術實現的。
◆縮短充電時間
隨著大功率直流充電技術不斷成熟,純電動汽車使用快充可以將充電時間縮短至0.5~1小時。另外,在國家政策的支持下,充電樁的分布范圍、分布密度都將持續增加,將有效解決純電動汽車在行駛過程中的充電難題。
雖然純電動汽車的續航里程不斷取得突破,從200公里到400公里,再到600公里、700公里。但在不同的行駛環境中,純電動汽車的實際行駛里程并不理想。在城市開闊的道路環境中,純電動汽車基本可以滿足用戶的出行需求,但在長途旅行過程中,因為要排隊充電,且充電時間較長,駕駛體驗不佳。
因此,純電動汽車基本只能用于市內通勤,部分購買純電動汽車的家庭或者用戶會另外配置一臺燃油車,還有一部分用戶希望購買一輛既可以節能減排,續航里程長,又無須為充電而焦慮的新能源車。但現階段,受電池能量密度的限制,純電動汽車的續航里程問題、充電時間問題還無法解決。
面對這一問題,比亞迪借鑒增程車的優點,開發出一款超級混合動力車,采用驍云-插混專用1.5L高效發動機,將熱效率提高到了43%,同時搭載大容量刀片電池,使得車輛在純電動模式下的續航里程可以達到120公里。在電量充足的狀態下,這款汽車就相當于一臺純電動汽車,可以在任何路況下行駛。如果電量不充足,汽車會根據系統工況自動切換到用油模式或者油電協同模式。在超級混動狀態下,這款汽車百公里油耗只有3升,續航里程可以達到1200公里。除此之外,長城汽車也開發出DHT混動技術。隨著插混技術的不斷發展,未來很長一段時間,純電動汽車可能與插混汽車共存。