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这样的电动汽车终将取代燃油车

2017-10-24 15:32:41来源:新能源汽车报作者:靳卫明

  回顾近期,国外禁止销售燃油汽车时间表、国内“双积分”政策出台,让传统汽车产业的日子有点不好过了。一时间,诸如“内燃机大限还有多久?”“中国将制定禁售燃油车时间表,传统燃油车大限将至!”“内燃机凛冬将至”的消息开始在网络报道中流传。

  这也给一些尚未买车的消费者造成了一定困惑,有人甚至发出疑问:“是不是多少年以后,我们就买不到燃油汽车了,现在还能不能买燃油车,没了燃油车,我们还能开什么车,谁能是下一个替代者?”

  若真如行业报道所言,燃油汽车大限已到,那么在后燃油车时代,电动汽车想要完全取而代之,必须具备哪些属性?至于何为后燃油车时代,这里先卖个关子。就目前新能源汽车产业技术发展而言,电动汽车若要完全替代燃油汽车,必须解决续航短、电池能量密度有限、充电时间长、使用成本偏高这几大问题。

  未来,或许会出现这样一款电动汽车,它拥有约1000km的超长续航,500Wh/kg的电池能量密度,10分钟以内充满电量,而使用成本只有目前燃油汽车使用成本的十分之一。如此一来,它将最有可能成为燃油汽车时代的真正终结者。随着未来技术迭代升级,电动汽车取代燃油车或许并不是遥不可及。

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  取代燃油车的三大关键


  目前,世界汽车产业发展出现了深刻变化,我国汽车产业转型升级、由大变强面临难得的历史机遇,尤其是电动汽车领域。关于电动汽车的颠覆性,中国电动汽车百人会理事长陈清泰称之为第三次工业革命,电动汽车也被寄予实现我国汽车产业弯道超车的重担。未来的电动汽车将不仅仅满足于城市出行需求,它将彻底替代燃油车,成为未来交通出行的主流。因为在产业技术进步之下,未来的电动汽车拥有完全取代燃油车的三大关键点。

  第一,超长续航,匹敌燃油车。

  目前,燃油汽车单箱油的续航里程大约在600-1000km左右。在电动汽车领域,特斯拉的续航里程已经做到了500km左右;国内主流品牌的电动汽车续航里程也在400km左右,例如腾势400、新款比亚迪e6、北汽EU400等。未来,如果电池能量密度提升一倍,那么电动汽车完全可以在续航里程指标上,达到取代燃油车可能。

  第二,动力电池能量密度翻番,让电动汽车更耐跑。

  从技术的因素来看,电动汽车的进步必然脱离不开电池技术的进步。目前,电池技术依然是电动汽车的核心,其技术的进步会大大提升电动汽车的方便性,同时也给电动汽车的设计提供更大的空间。相反,若电池技术未实现突破性发展,电动汽车则很难完全取代燃油车。

  据了解,2016年,国内锂电池的平均单体比能量大约为185Wh/kg,市面上的纯电动车续航里程大都在200km左右。未来,随着动力电池PACK的能量密度逐步达到300Wh/kg,电动汽车的续航里程也将提升到大约500km。

  第三,充电时间大幅缩短,实现汽车行业内的“充电五分钟,多跑两小时”。

  传统燃油车到加油站加满一箱油只需几分钟,车辆即可满血复活,电动汽车取代燃油车,必须迈过使用便利性门槛。然而一辆5分钟充入50%电量、续驶500km以上的电动汽车,在使用便利性上,与燃油车有比肩能力的。未来,电动汽车取有代燃油车值得期待。

  从电动汽车行业普遍的充电情况看,目前的充电时间正逐步发展到消费者可以接受的程度。利用专属超级充电器,特斯拉Model S充电的速度远快于大多数电动汽车,仅需20分钟即可充满一半电量;腾势400在快充模式下,充满电量大约只需1小时;北汽EU400也拥有48分钟充满80%的电量的不错性能。

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  成本剪刀差将彻底俘获消费者


  分析人士认为,即便电动汽车达到了如上所说的性能,在市场上也是电动汽车和燃油车共存,不可能出现替代的情况,一个主要的因素是使用成本高。目前,续航在200km以上的电动汽车,销售价格普遍在10万元以上,而一辆燃油车的售价一般在10万元以下。相比之下,电动汽车的销售价格确实偏高。

  相对于内燃机输出,电机输出具备成本优势,在同一最大输出功率水平下,电机本身的成本非常低,未来纯电动力系统具备优势。以百公里使用成本为例,一辆普通的燃油车市区内百公里综合油耗以10升计算,行驶100公里的成本超过60元(以汽油价格6元/升为例)。腾势每百公里耗电大概13至14度,在平时时段(一天时间按段分为峰时、平时、谷时)在公共充电桩的充电费用为1.4950元/度,行驶百公里的动力成本仅20元左右。相比之下,同样的100公里,电动汽车的成本约为普通燃油汽车的1/3。

  此外,电动汽车的保养主要在于检测易损件的情况,国内现有电动汽车产品的保养周期一般以每1-2万公里的行驶距离为单位进行,保养频率明显低于以5000-10000公里为保养周期的传统燃油汽车。

  电动汽车动力技术的进步,也让我们看到了取代燃油车的很大可能性。特斯拉近期宣布,将更换18650电池为21700电池,其电池系统的能量密度比原来电池系统的250Wh/kg约提高20%;成本也将下降,根据特斯拉披露的相关消息,改用后,电池系统成本约能实现9%左右的降幅。

  就国内产业发展而言,2016年底,动力电池单体能量密度达220Wh/kg、价格1.5元/瓦时,较2012年能量密度提高1.7倍、价格下降60%。预计到2020年,电池的单体比能量可达到300Wh/kg,电池单体成本可降到1000元/千瓦时。

  在互为替代的两种商品中,一种商品价格上升,消费者将减少对该商品的需求,导致对另一种商品需求量增加。未来,当电动汽车的成本剪刀差出现之后,超低的用车成本将成为俘获消费者的最后一道杀手锏,毕竟用车成本是最直接地涉及到消费者的钱包。

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  2030年将成关键时间点


  既然有了这样一款性能强大的电动汽车,我们不禁要问,电动汽车何时能够完全取代燃油车?虽然,目前无人拿出一个明确的终结时间节点,但是我们却能从国家相关政策文件以及行业研究报告的发展规划中,找寻到一个或将实现的关键时间节点。

  首先,单从产能来看,2030年电动汽车总体规模超越燃油车。

  目前,传统车企和新进企业纷纷加大投资力度和产能规划,据赛迪顾问统计,有超过40家企业进驻新能源汽车领域,预期投资金额达4000亿元,2020年预计产能超过1000万辆。与此同时,新能源汽车发展规模快速增长,2030年或将成为超越燃油车的重大拐点。

  其次,从动力电池能量密度提升角度考量,2025年电池技术将取得突破性进展。

  今年年初,工业和信息化部、发展改革委、科技部、财政部发布了关于印发《促进汽车动力电池产业发展行动方案》的通知指出,到2020年,新型锂离子动力电池单体比能量超过300Wh/kg;系统比能量力争达到260Wh/kg、成本降至1元/瓦时以下,使用环境达-30℃到55℃,可具备3C充电能力。

  到2025年,新体系动力电池技术取得突破性进展,单体比能量达500Wh/kg。2017年4月发布的《汽车产业中长期发展规划》的通知,提出了到2025年,动力电池系统比能量达到350Wh/kg。

  再次,从电动汽车续航里程层面看,2030年续航里程目标为500km。

  2016年10月,备受关注的《节能与新能源路线图》发布,提出了汽车产业自身与社会两个方面的发展愿景。其中,纯电动乘用车续驶里程(在保证性价比的前提下)目标为:300km(2020年)、400km(2025年)、500km(2030年);

  另外,《中国制造2025》也明确了动力电池的发展规划:2020年,电池能量密度达到300Wh/kg;2025年,电池能量密度达到400Wh/kg;2030年,电池能量密度达到500Wh/kg。

  最后,从企业的发展规划看,比亚迪预计在2020年左右,将磷酸铁锂电池的单体能量密度提升到200Wh/kg,2020年三元电池的能量密度达到300Wh/kg;沃特玛预计到2020年三元电池的能量密度达到300Wh/kg。

  文末,记者也来解释一下对所谓后燃油车时代的理解。之所以称为后燃油车时代,原因有二,一是禁售燃油车与“双积分”政策给燃油车产业上了两道紧箍咒,而电动汽车必将成为未来取代燃油车的主流;二是在未来的汽车新时代,即便是电动汽车真正具备了取代燃油车的能力,对于燃油车,相信依然会有一批追随者、怀念者,电动汽车依然要经过培育并转化消费者汽车观念的漫长阶段。


  链接:

  取代燃油车 看看大咖如何说

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  @陈清泰 中国电动汽车百人会理事长

  从总体上来看,电动汽车替代燃油车必定是一场重大的创造性破坏,政府果断出手的重要意义在于,要给社会一个长期的预期,因为要充分发挥电动汽车的潜能,必须未雨绸缪,从能源、基础设施、电动化、信息化、产业链转型、员工转岗、政府监管和法律法规等方面有序去做好准备。有一个时间表,将有利于政府和企业协调配合、平稳推动。

董 扬 中国汽车工业协会常务副会长_副本.jpg

  @董扬 中国汽车工业协会常务副会长

  从性能价格比分析,电动汽车仍处在追赶燃油汽车的阶段,并未达到全面超过燃油汽车的程度。可以预见的是,在今后几十年内,将是电机驱动与内燃机驱动并存的阶段。根据国际能源署2010年的预测,到2050年,全球汽车动力的构成,将包括燃料电池、纯电动、插电式混合动力、混合动力、天然气,以及汽油和柴油等。其中,80%左右的车辆上装有电动机,70%的车辆上装有内燃机,而50%左右的车辆是既有电动机、又有内燃机的混合动力汽车。因此,预言内燃机在很短时间内会被淘汰,是不现实的。

王传福,比亚迪股份有限公司董事长_副本_副本.jpg

  @王传福 比亚迪股份有限公司董事长兼总裁

  到2020年,中国的大巴、公交将全部电动化,而所有重型卡车将最迟在2025年电动化;到2030年,中国的私家车将全面电动化;政府政策将会塑造消费者行为,而这不仅是因为环境污染和交通拥堵问题——最迫切的原因是中国的石油安全和能源安全。(此处观点来自网络整理)

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