電動汽車與燃油汽車最主要區別在于以動力電源替代燃油發動機。由于動力電源比能量遠低于汽油且不適應快速充電，所以在電動汽車續駛里程和充電方式兩方面有待新的思路和手段。但是人們習慣于簡單地從”傳統燃油車續駛里程和加油方式”延伸到”電動汽車續駛里程和充電方式”，所形成的觀念是：

　　”要求電動汽車增多蓄電池能量使其能續駛300至500公里而且到已建好的許多快速充電站在幾分鐘內就完成充(換)電以便繼續行駛。”

　　在這種貌似有理的期望下，結論必然是： ”電動汽車續駛里程短且充電難”是當前不可逾越的難關!。成為反對或質疑電動汽車產業化的緊箍咒。于是有人主張不惜成本盡量多載蓄電池以求續駛300公里;有人怪罪于蓄電池比能量不能在短期內提升一倍;有人怪罪于蓄電池不能在幾分鐘內充好電;悲觀失望;凡此種種，嚴重打擊汽車用戶購買電動汽車的信心，也影響政府近期發展電動汽車的信心。

　　提高電動汽車近期產業化的信心，關鍵在于澄清”以汽車企業和電池企業的近期生產水平能否滿足電動汽車潛在的大部分用戶對續駛里程和方便充電的需求”。本文的剖析的結果是”當前就有可能滿足!”

　　”近80% 汽車用戶每日經常實際行駛80公里以內，非經常的用車里程期望很高，達到300公里以上”(德勤全球調查，見附注1)。區分電動汽車用戶的實際續駛里程 和期望續駛里程 并合理采納先進企業的近期經驗, 例如發展增程式電動汽車，就能滿足大部份汽車(市區私家車)的用戶需求，加快電動汽車的市場化起步，并發揮其戰略性新興產業的先導作用帶動一批新興產業群。

　　當前電動汽車領域已經涌現的關于”續駛里程與充電方式”的不同主張主要有：

　　1.多載蓄電池

　　2.大功率快充電站

　　3.機械更換蓄電池站

　　4.增程式發電機

　　5.蓄電池夜間谷電慢充電

　　以下逐一剖析其利弊。

　　1.多載蓄電池

　　把傳統汽車”多加油則續駛里程長”的習慣簡單延伸到電動汽車，有些汽車廠商就不惜多載蓄電池以求續駛300公里以示其先進性。然而電池比能量遠小于汽油比能量，為此必須車載450公斤以上的電池(遠重于汽油)。其后果為：

　　a)市內汽車每公里能耗基本正比于汽車總重量，續駛300 公里的汽車比續駛100 公里的汽車每公里能耗多40 %左右, 嚴重背離節能原則(見附注2 -- 工信部2011年7月 《產業關鍵共性技術發展指南(2011年)》)。

　　b)可載人空間和可載重量都劇減。

　　c)車載蓄電池的購置成本和運行成本劇增

　　d)底盤也要隨之加重，整車超重，安全性下降。

　　e)車載電池總能量是雙刃劍，安全事故嚴重性隨電池總能量而俱增。

　　以上剖析說明，多載蓄電池以求加大續駛里程顯然是誤區，媒體別再宣揚其”先進性”。日行超百公里的電動汽車可用車載增程式發電機延長其續駛里程(見下文第4點)。

　　2.大功率快充電站

　　把傳統汽車”到加油站加油”的習慣簡單延伸到電動汽車，就把”大功率快充電站”看作電動汽車不可缺少的基礎設施。導致的實際困難是：

　　a)電池廠商和電動汽車用戶都深知快充電對蓄電池壽命損害極大，經常快充電導致蓄電池使用壽命劇減而成本劇增(可達一倍以上)。

　　b)充電站設備和輸電設備投資巨大。

　　c)充電站在市內用地矛盾，搶先建了幾個，既顯得不夠，又顯得多余。

　　d)建設周期長，與電動汽車產量增長很難同步。

　　對于日行80 公里的私家車只需電池總能量10 至15 kWh(約100至150公斤)，可在停車處利用夜間谷電慢充電(見下文第5點)，而不必苦苦依賴快充電站的建設。

　　3.機械更換蓄電池(換電站)

　　a)每日換電池兩三次，車載蓄電池重量下降。每公里能耗降低。

　　b)零油耗零排放。

　　c)車載蓄電池能量少，安全性提高。

　　d)不適合于私家車，因為即使電池規格完全一致，由于更換前后蓄電池質量無法快速測定，很難保證換電站與汽車用戶之間的公平更換。

　　e)最適合公交車公司。公交車有固定始發站和路線，換電站與公交車用戶統屬一公司，統一充電換電，統一管理。

　　f)可否適用同一出租車公司的出租車隊?視公司規模而定。

　　4.增程式發電機

　　增程式發電機是由小型燃油發動機帶動發電機而成的。所采用的小發動機不必考慮汽車的峰值功率需求，其發電的功率略高于車輛勻速穩定行駛之需即可。其唯一作用是帶動發電機發電，與蓄電池并聯以驅動電動機并在行駛中對蓄電池補充充電，所以小發動機可以連續工作在最佳轉速下，輸出的功率和扭矩也基本恒定，因而其效率、排放、可靠性等均處在最佳狀態，比傳統燃油機”大馬拉小車”的費油運行模式節省油耗50 % 以上。電動汽車的峰值功率需求則由動力電源(蓄電池，超電容)提供。增程式電動汽車的優勢如下：

　　a)節油率高：80km以內只用蓄電池，零油耗零排放。80km以外開動增程式發電機，比傳統燃油機節省油耗一半。以大部份私家車每年行駛20000公里，需要開動增程式發電機的里程平均不多于4000公里(即20%)而言，油耗減半只相當于燃油車2000公里油耗，全年節油率達到[1 – 2000/20000 ] = 90%，遠勝于混合動力汽車或插電式混合動力汽車。

　　b)解除電動汽車用戶對續駛里程的擔心。

　　c)車載蓄電池只需提供市內工作日經常性行駛里程已夠，所以較輕，每公里能耗少，購車和使用兩種成本都低。

　　d)可利用夜間電網廉價谷電對電池充電，用戶省錢，電網調峰，兩利。

　　e)不依賴遍布市內的高功率快充電站，快充電站建設周期長且投資大。

　　f)增程式發電機可固定在車上或臨時加裝或租用。

　　g)各種檔次的乘用車和商用車都可使用。

　　h)市場巨大，在電動汽車先導產業周圍可發展成”增程式發電機”新產業，初期可得到國家支持。

　　i)當前已有汽車企業實踐增程式電動汽車的寶貴經驗，技術壁壘不高，易于先上馬再提高。(增程式電動汽車實例見附注3)

　　5.利用夜間谷電對蓄電池慢充電

　　a)每個蓄電池組出廠時都配有相應其性能的充放電自動控制器。

　　b)按預約時間在夜間谷電時段開啟慢充電，按蓄電池特性在充電完成時自動停止充電。滿足次日80公里使用，不需到快充電站充電，也不必頻繁更換電池。超長里程可用車載增程式發電機，又有利于延長電池壽命。

　　c)全國每夜有9億度谷電，可供數千萬輛電動汽車充電之需。

　　d)在停車場每個車位設有計費充電樁，優先提供電動汽車用戶。

　　e)在家庭停車庫，電動汽車可視為2 - 3kW 的家用電器，通過市電插座直接用夜間谷電慢充電5至7小時。

　　f)在當前停車位不足情況下，利用各種停車位設置計費充電樁，優先提供電動汽車用戶。

　　g)農村電動汽車只須就近充電，不必遠行到充換電站。

　　以上對電動汽車續駛里程與充電方式全面剖析比較，可以得到如下評價：

　　1.多載蓄電池 無謂地增多能耗和成本，降低安全性。

　　2.大功率快充電站 不要急于爭相圈地發展。

　　3.機械更換蓄電池 最適用于公交車。

　　4.增程式發電機 較好地解決延長里程，且易于上馬。

　　5.蓄電池夜間谷電慢充電 用戶與電網兩利。

　　電動汽車的發展應有近期和中長期規劃，近期發展應立足當前技術水平現實。電動汽車產業化的近期技術方案應是：

　　1.車載蓄電池只需提供市內工作日經常性行駛里程(80公里，對私家車而言。)，在夜間停車位用谷電對蓄電池充電以供次日行駛之能源。

　　2.需要超過里程時則由車載增程式發電機提供能源，邊行駛邊充電。

　　3.公交車公司還可選用機械更換蓄電池的模式。

　　以當前汽車企業和電池企業的技術水平和潛力，不必依靠外國力量，上述技術方案已經可以滿足城市大多數電動汽車用戶 經常日駛80公里以下而在非經常需要時可延長到300公里以上而且充電很方便 的需求。破解了”電動汽車續駛里程短且充電難”的困惑。當前大多數潛在汽車用戶的技術性需求得到滿足，企業看到銷路前景才可以放心擴大生產，電動汽車產業化才能夠早日起步、發展，并在發展中繼續前進，前景光明!

　　在技術性需求之外，汽車用戶和企業都還有經濟性需求。雖然上述減少車載蓄電池的方案已經顯著減少經濟性困難，但是起步階段，特別是動力電源未形成大批量生產之前，還需要政府財政支持。隨著蓄電池擴大生產和提高技術水平而下降其價格，政府財政負擔可以逐年減輕直至取消。

　　電動汽車的今后發展的核心問題無疑是動力電源技術的突破，在安全性、可快充電性、價格以及比能量四方面都有待顯著的進步，盼望國家發改委和科技部門對電動汽車動力電源的研究大力支持。

　　【附注1】 德勤全球調查對17 個國家12,500人成年受訪者電動汽車里程觀點：

　　1. 每天實際駕駛距離: 只有少數人超過80 公里。與美國的77%，歐洲的80%，日本的94%相比，79%的中國駕駛者工作日每天駕駛80 公里以下的路程。

　　2. 駕駛距離期望值卻很高：69%的中國受訪者表示只有當電動車的持續行駛里程達到320 公里時才會考慮購買。63% 的美國人對行駛里程預期值是300 英里(或480 公里)，74%的歐洲人對行駛里程預期值是480公里，55%的日本人對行駛里程預期值是320 公里。

　　【附注2】 工信部2011年7月 《產業關鍵共性技術發展指南(2011年)》中，對小型A0級純電動乘用車技術是：

　　整車整備質量≤1100kg，

　　續駛里程(城市工況)≥100km，

　　經濟性(城市工況)≤13kWh/100km。

　　【附注3】 近期增程式電動汽車實例

　　• 奇瑞汽車首款增程型瑞麒M1-REEV純電動汽車，消除了消費者對續航里程的擔心，瑞麒M1增程式電動車搭載了15千瓦的里程增加器，使該車最大續航里程可達350公里以上。

　　• 雪佛蘭Volt汽車是不必為電池電力擔心的電動汽車。當行駛里程小于60公里時，它能夠完全依靠一個車載的16千瓦時鋰離子電池來驅動車輛，并實現零油耗零排放。當車載電池電量消耗至臨界限值時，車載增程式發電機將自動啟動并為電動汽車繼續提供電能以實現額外高達450公里以上的續駛能力。

　　( 編輯/李艷嬌 )

返回第一電動網首頁 >