電動車什么時候可以普及?

  • 李波
  • 發表于: 2018/12/11 08:22:14 來源:42號車庫

如果拋開補貼、拋開牌照政策、拋開限行優惠,你還會買一輛電動車嗎?

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如果拋開補貼、拋開牌照政策、拋開限行優惠,你還會買一輛電動車嗎?或者說就算依然享有這些政策,下次買車時你會買一輛電動車嗎?我想對于每一個新購車人,或者對電動汽車感興趣的人,問到此都會在心里畫一個大大的問號。

那么制約電動車普及的最重要原因是是什么呢?在我看來最根本的原因是:電動車的續航焦慮,電動車電池的安全穩定性和電動車比同級車稍高的價格。

我們來進行分析(單對比電動車特性的方向,和燃油車共性部分不列入):

  • 電動車的續航焦慮:電動車的續航里程由電動車的電池容量、汽車重量和充電的速度及便捷性決定。而電動車的容量和重量基本由電池的密度決定(電池的密度決定了電池的可堆疊量和汽車的重量);充電的速度和便捷性由充電設施的布局及效率決定;

  • 電池的安全穩定由電動車動力電池系統和電控系統的設計決定;

  • 電動車的價格最重要的一塊由電池成本決定,目前國內電池成本約為 150$~200$ /度左右,一輛 450km(百 16 計)里程的電動車需要 72 度電左右,差不多 10,800$ 以上。

以上部分我們都可以綜合為電動車的三電的滿足和充電網絡的布局進行綜合考慮。

三電的滿足

理想中的三電情況是什么樣的?我先結合行業情況及需求趨勢給出自己的回答,如下表,理想情況的市場狀態和 Tesla 的目前狀態。

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為什么是這些數據(300Wh/kg,100$/kWh,2C 以上)?

按照趨勢下去在 2019 年左右 Tesla 即可達到以上理想標準的目標。那么這是什么概念呢?

要知道電池成本在目前各車企整車中占三分之一左右(不含 Tesla),而且電池量還是在遠遠小于 Tesla 的情況下。假如一輛 75 度電的電動車(為什么是 75 度后面說),電池成本直接就可以降到 7,500$ 左右(基本接近發動機加變速箱的成本),這樣就可以有更多的資源來提升內外飾和其他性能或者降低整車價格從而更加平民化更易于用戶購買。

同時更高的能量密度才能布置下更多的電池,電動車也才能保證更輕的重量,從而獲得更高的續航里程,而不是更高的續航里程后無限制地增加電池的容量,到最后車不是用來載重,而是主要在拉電池。

2C 以上的充電倍率是為了保證可以在更短的時間內充完你需要的電量(比如說在高速服務區休息的十到二十分鐘),從而繼續你的行程,而不是在充電站排隊等待。(后面充電網絡布局上進一步說明)。

續航里程(電量)

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一輛電動車到底多少的續航里程合適呢?其實可以等價為一輛正常的電動車到底需要多大的電池?咱們理想一點地說(而不是因為現實技術所迫讓車主忍忍)續航里程在 450km~500km 左右,電量在 75 度 ~ 80 度左右會比較合適。

因為跑高速時我們按照兩個小時左右(也是人通常在高速的生理疲勞時間)休息一次來進行計算,也就是 230km 左右(我們遵紀守法),高速按百公里 18 度電計(市區 15 度左右計),如果按照高效的用電 50% SOC 區間(20% ~ 70%),或者 60% SOC(20% ~ 80%)計(高于 80% 充電會變慢很多,沒有必要等;低于 20% 開車時的那種心情簡直無以言表;而且太低太高的用電區間會對電池巡航壽命產生較大的影響);同時考慮到長江以北特別是更北方的冬季降溫對電池產生的衰減效應(零下 10 度 30% 衰減),所以最理想狀態下總電量大概在 75 度 ~ 80 度左右,續航 450 ~ 500km 左右比較合適。

其實續航里程(電量)和充電網絡布局的平衡才是實現電動車大眾化平民化這個水桶中最短的短板!日常的中短途自不在話下,偶爾或周末的中長途,長續航可以作為保底。我們無法要求和對電動車用戶說,你可以享受純電動車的體驗,而且還可以享受稅收補貼優惠和牌照優惠政策,就是充電時間長點,續航里程短點,目前技術水平就是這樣,作為家庭的第二輛用車來說也挺好。

如果一直按照家庭第二輛用車的標準來進行規劃設計,電動車永遠也無法繁榮起來,電動車的使命就是要逐漸替代絕大部分的燃油車(除了邊遠地區和特殊用途),美國已經是這個趨勢了(Tesla Model 3 的單款銷量進入了美國所有汽車銷售榜中的前四,這還是在沒有足夠產能來交付的情況下)。憑什么你電動車就應該特殊?得首先讓用戶感覺到你的電動車就是一輛正常的汽車,想跑就跑沒有焦慮。

說到此我們近期也聽到不少學者和專家說,我們不能一味地追求電動車的高續航和高密度,而忽略了電動車整體的安全性。當然專家和學者說的沒錯,汽車在一個家庭里是一個大件,我們通常要用到三到五年,甚至十年,對于整體的耐久性和安全穩定要求非常高,而且電池模塊在沒有得到完善的系統管束下不是一種很安全的事物。

但是我想說的是我們應該想的是怎么來努力提高自己的技術水平以來滿足用戶的需求和預期,而不是想著我們技術不行來壓抑用戶的需求。看到的應該是整體的大勢和市場方向,從而從整體角度來進行系統性規劃布局(其中充電網絡的布局也是其中最重要的一環)。而且我們必須要看到一個現實,2020 年 Model 3 國產化,它會帶來全球最優秀的高度集成性三電系統,它不等我們啊!

我們或許可以唯一慶幸的是它主打中高端市場整車配置成本較高,而且還很有可能有一定比率的進口關稅(保稅港造),在此我們需要表揚一個產品——比亞迪唐 600(其實叫唐 80 更好),首次在國內電池集成到了 82.8 度(因為電池電芯,Pack 管理系統都是自己的),從而讓我們看到了一點希望,我們不弱!

充電樁的布局

我們來看一下一輛通常認知的汽車應該是什么樣子。它既可以滿足我們日常的通勤需要(通常單日來回在 100 公里以內),也能滿足我偶爾或者周末的中長途旅行,我不會有加油的焦慮(你非要說西部,咱就沒法好好聊天了)。

那么對于一輛電動車,它的使用電情況是什么樣子呢?

晚上回家后隨手充上電可以滿足第二天的正常出行,而且家里充電也是最方便便宜的方案,在公司如果條件允許,能充上電就更好了(一般為商業用電)

如果在外車子快沒電了,可以隨時在附近找到一個快充站,基本上就是逛個商場,和朋友吃個火鍋,或者看場電影的時間,我們返回時又是一輛元氣滿滿的愛車。

偶爾的中長途遠行走高速,在我們駕駛兩個小時左右去服務站休息的時間,順便把車插到快充樁上,一二十分鐘后,車輛快充的電量又可以滿足我們接下來的出行,也不影響我們的行程安排。而不是一直焦慮,我到底還剩下多少電,還能跑多遠,我不會在高速上趴窩了吧!

所以基于以上出行場景思考,充電設施的布局,應該是圍繞:日常低功率家用樁+城區布局豐富的目的地中高功率公共樁+全國高速和主干道的大功率樁 進行展開。

  • 家庭低功率充電樁,滿足日常

  • 要求,比家用最低檔價格還低。月 300 公里,21 塊左右),7kW 左右,一夜可以達到 70 度電。

  • 城區豐富的中高功率目的地公共樁,滿足在外沒電時的不時之需,即快又可以隨時隨地充電。2 小時以內滿足一天的出現需求,以 15kW ~ 60kW 為主,大功率 120kW 及以上適當布局,支持緊急快速充電需求。

  • 高速及主干道大功率充電站,滿足人們長時出行,隨時敢跑,可隨時快速加電,也不會因為充電影響行程的情況。以 80kW,120kW 以上,甚至到 240kW,300kW 為主,可以快速滿足人們在一二十分鐘以內,快速充滿 250km 左右行程的電量(40 到 45 度電),真正可以做到接近人們日常加油一樣的方便快捷。

當然還有隨車自帶的車載充電器,以備不時之需。

這其中我認為以遍布全國高速及主干道的大功率充電站及全國統一的充電樁標準最為重要。

目前國內的主要城市基本上都遍布了各公司的充電設施,近年來也有了統一的充電標準,但是看一看實際運營狀況,通常好不容易找到一個充電站后會發現要不充電設施有故障,要不充電接口標準不一致,或者充電車位被占用的情況,而且比例還相當高。嚴重制約了全國統一性的電動能源發展。

當然這其中還有充電設施全國聯網的信息透明問題,隨著電動車布局的加深,充電設施布局的加大等。如果城市的目的公用充電樁問題得不到解決,肯定會影響人們在城區的方便出行,特別是大量的無固定車位車主(汽車之家 2018 年 8 月全國 20 萬抽樣的數據調查,目前一線城市車主 65% 左右沒有固定車位)。

再說全國高速及主干道的大功率充電站布局,這個是電動車發展中最為核心的一塊之一,也是 Tesla 在美國成功的核心基礎之一,一個讓用戶隨時敢隨便跑,始終相信前方能夠及時得到能量補給的核心充電網絡是電動車成功的基礎,而不是成為一輛不敢出城的車,這樣會打破用戶對于汽車的所有向往,是用戶不買電動車的最主要原因之一。

沿著高速和全國的交通主干線進行大功率充電站布局,功率達到 80kW,120kW 以上,甚至到 240kW,300kW,可以快速在一二十分鐘以內,快速充滿兩百多公里左右的行程電量;每 100km~150km 左右進行一次布站(距離方面還需要進一步的行業測算)。只有這樣才能真正做到和燃油車及加油站一樣的方便快捷(Tesla 在美國就是這樣干的)。

這樣需要我們整個汽車行業,國家和政府相關部委及道路主管部門,國家電網公司,各省高速公司和各相關產業公司一起的配合才能達成,但唯有此也才能完成我們的新能源國家戰略和產業繁榮發展。

回到我們的標題——電動車什么時候可以開始普及?我的預期是在 2022 或者 2023 年,2020 年 Model 3 國產化,同時我們可以在一兩年內快速將三電基礎追上,同時充電主網絡和目的地網絡,家庭網絡能夠及時跟上,然后再往后可以有可量產的固態電池接上,這樣電動車的時代就可以爆發了(電網你挺住!)。

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