新能源汽车会普及吗?答案都在这里

近几年,新能源汽车的发展可谓如火如荼,大有普及之势力,新能源汽车真的会全面替代燃油车吗?历史会在近几年产生转折吗?相信这是很多人关注的问题。

今天,我们就来分析一下新能源汽车的前景。

在讲新能源汽车的前景前,我们先来看一下新能源汽车的动力特点和主要痛点,完整的认识新能源汽车与传统能源汽车的不同,才能更清楚的看到新能源汽车的未来。

动力与特点

如果讲新能源汽车的动力与特点,其实对比的就是电动机和内燃机

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电动机是电磁力,内燃机是化学爆炸力,两者相对比,电动机是精确控制电磁的相互作用,这个过程是连续的,甚至是可导的;而内燃机则是控制连续爆炸的过程,是离散的,不连续更不可导的。别觉得现在V6 V8真的很顺滑,那不过是经过几十年优化后的结果,拆掉消声器,你依然能直观的体验到“爆炸”的力量。从这个角度讲,电动机的平顺是天生的,是“属性高到不需要好装备”,内燃机的看似“平顺”是多年不断优化的结果,可以说是“属性低但装备好”。

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扭矩方面,电动机的扭矩可以精确快速的控制,且体积远小于内燃机的电动机可以轻易爆发出超过内燃机的扭矩,且这个扭矩的持续转速范围要比内燃机大得多,大多少呢?大到让内燃机一个变速箱。从这个角度讲,电动机的强大扭矩是天生的,是属性好到不需要变速箱,内燃机的扭矩是通过变速箱来协调的,依然是“属性低,靠装备”很多朋友觉得电动车初段加速猛,后段干不过燃油车,其实,那主要是因为电动机没有配变速箱。

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从效率的方面讲,电动机在零到万转的情况下,大部分区间效率都极高,至少80%以上,即使在极低转速和极高转速下,效率下降不明显,而内燃机的效率极低,汽油机最高才在40%左右,柴油机最高60%左右,且高效率高扭矩区间非常小,两端效率及扭矩下降都非常严重,还不能实现0转速,因此,必须得拖个变速箱,否则根本没法和电动机比。

电动机不仅效率高,还有一个巨大的优势就是能量双向传输:既可以动能转化为电能,又可以电能转化为动能,这一点是内燃机无法具备的。

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新能源汽车包含的车型比较多,PHEV(插电混动)、EREV(增程式)、BEV(纯电动)都是不同电气化程度的表现。其中纯电动车型,也就是BEV是电动化的极端,其表现的全部是电动机的特点;PHEV是介于内燃机和电动机之间的过渡,其兼有电动机和内燃机的特点;EREV是靠近电动机,远离内燃机的过渡产品,主要表现电动机的特点。MHEV(微混)和HEV(混动)因其电动化程度太低,以至于不被认为是新能源汽车。

总结一下这部分,那就是新能源汽车的扭矩表现更为理想,平顺性更好,效率更高还可以实现能量的双向流动。

痛点

内燃机属性差,但是装备好,还有个牛逼的伙伴,那就是汽油(柴油),这玩意能量密度实在是太高了(汽油能量密度12000Wh/kg),以至于五六十升的汽油(柴油),即使配效率极低的内燃机,依然可以实现理想的续航表现,且已经充分发展的燃油配送体系让内燃机车型完全没有续航焦虑。

虽然PHEV、EREV等已经不具备续航焦虑,但是纯电动汽车的续航焦虑依旧明显。

其起因一方面在于电动机的猪队友——动力电池:价格高,能量密度低(当前量产车型能量密度200-300Wh/kg),体积大。然而,经过近几年的发展,动力电池的技术进步、成本下降大家有目共睹,续航五六百公里的车型到处都是,甚至一些新发布的车型续航都达到了1000km。其实,燃油车稍微加大油箱,用很低的成本,就可以实现超过1000km的续航,但是为什么多数燃油车其加满油的续航都在500-800km?因为这个续航已经足够足够了。

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所以,现在动力电池已经不能说是最大的痛点了,而最大的痛点本质上是充电基础设施。

要知道,燃油车已经普及了几十年,加油站已经遍地分布,燃油的生产、运输、销售已经成了成熟的体系,这为燃油车提供了强大的基础支撑,解决了燃油车的“续航焦虑”问题。而电动汽车兴起不过几年时间,国家大肆建设充电设施也仅仅是近五年的事,这是电动车“续航焦虑”的根本原因。试想,燃油配发的体系相对于充电体系的建设,难度不可谓小,但是我们所处的历史时期就是在燃油配发体系已经成熟,而充电基础设施建设刚刚起步的阶段,两者对比,在基础支撑上,自然是燃油车具备优势。

从用户充电的角度讲,目前的充电装置可以分为两个类型,一种是公共充电桩,一种是私人充电桩。

对于公共充电桩,作为基建狂魔的我国,近年来的进步的确有目共睹,充电桩迅速普及,但是我们也要看到,这种普及更多的集中在吸引眼球的一二线城市,特别是北上广深这种超级一线城市,而广大三线城市及以下,特别是广大的农村地区,公共充电桩还是非常非常匮乏的,其配套能力和北上广深这种一线城市甚至都不是一个时代。

对于私人充电桩,在我国城市以公寓为主体的住房条件下,注定了私人充电桩的普及是一场囚笼里的舞蹈,很难短期内有大的突破,虽然现在的新建小区已经开始充分考虑充电设备,但是广大已建成小区特别是一些老旧小区,有些连停车都是问题,更不用说充电条件了,所以,私人充电桩的普及难度可以说是明显高于公共充电桩。

所以,充电条件目前是制约纯电动汽车发展最为“卡脖子”的因素,但是从政府层面来看,是铁了心要攻克的。然而,这个攻克的过程不可能一蹴而就,很可能要5-10年的时间,同时这个过程肯定伴随着燃油车加油站的不断萎缩,虽然这一点是燃油车用户不想看到的,但这是时代发展的必然。

当然,作为能量储存介质,电池的特性与燃油不同,在高速工况下续航缩水,在低温条件下性能下降,但是这些已经不是主要问题了,只要续航足够长,这些都是小问题。就像燃油车在市区拥堵条件下续航也可能会降一半一样,大家都习惯了。

当然,电动汽车的电池质保问题、驾驶员习惯、社会观念等一定程度上也都是痛点,但是这些痛点在充电条件逐步改善的过程中,在新能源汽车的普及过程中都会逐渐缓解直至消除。

发展前景

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汽车电气化以后,其控制更加方便,性能更为理想,结构更为简单,可靠性更高,排放和环保更容易控制,接入电网就可以补充能量,除此之外,电动汽车同时还可以融入电网作为电能的储存设备,例如可以作为光伏、风电等发电方式的储能设备,兼容未来的分布式发电等能源结构,这让电动汽车的发展前景更为广阔和理想。

可以预见,随着充电基础设施的不断完善、动力电池技术的进一步发展,电动汽车的使用体验会进一步上升,续航焦虑会逐渐缓解甚至消除,其优势相对于燃油车会更加明显。

当下,说纯燃油车是强弩之末绝不为过。全球很多国家已经陆续出台了淘汰纯燃油车的政策和路线图,根据最近发布的 《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,我国也将在2035年左右不再生产纯燃油车。

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当然,这里要注意一点,那就是纯燃油车将要退出历史舞台,但是并不意味着内燃机会全部退出历史舞台。从中国汽车工程学会(China SAE)最近发布的 《节能与新能源汽车技术路线图2.0》来看,其提出的产业总体路线图说的很明白:到2025年,混合动力乘用车占传统车销量的50%,到2030年占75%,而到2035年占100%,也就是说届时纯燃油车全面进化为混合动力汽车,另外50%就是新能源汽车,新能源的发展方向是毋庸置疑的。

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页面更新:2024-05-08

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