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电动车在十年内能否取代汽油车?

2020-05-15汽车

纯电不行,但插混和增程(本质上也是插混)可以。

电车香,主要就香在电动机的日常代步体验完胜内燃机。

1.同功率下,电动机体积比发动机小得多,重量也轻得多。

2.电动机发热量小,发热只是做功的副产品。而发动机就是靠燃烧发热做功。

3.电动机扭力大,并且在极低的转速就可以爆发最大扭力 。

4.电动机转速范围极广,并且具有零起特性,0-12000+rpm都可以正常运转,没有怠速,停车时电机能耗为零。而普通家用车的发动机只能在700-6500rpm运行,停车必须怠速耗油 。

5.电动机最大效率和高效率区间吊打发动机。最大效率超过90%,并且高效区覆盖的工况范围(主要指扭矩和转速)很大。而目前量产的民用汽油机最大热效率40-44%,只有在很苛刻的转速和扭矩范围内才能达到,而且是牺牲性能换来的,因此只适合用在混动车上。

6.电动机不存在运转振动,做到平顺性很容易,噪音也极小,高转速下依旧安静。

7.电动机做到线性输出非常容易,不需要复杂、精密的调校就可以实现油门跟脚。

8.基于第3-7条,电动机不需要多档位的变速箱即可同时兼顾动力性、静谧性 、经济性和运转品质 。

9.电动机的动力响应速度吊打所有内燃机车 ,甭管电机功率如何,动力都可以随叫随到,有多少给多少,除非厂家故意调慢。

10.电动机的能量可以双向转化,既可以消耗电能转化为动能,也可以输出负扭矩 变身发电机,消耗车轮动能转化为电能充入电池。说白了就是利用动能回收 代替刹车,既可以节约能耗又能降低刹车系统的磨损,延长你更换刹车盘片 的周期。

电机唯一的劣势,可能就是峰值功率只能维持几十秒,之后就会降到额定功率(大约是峰值功率的一半),在极限爬坡或脱困等硬派越野场景下可能拉胯。但因为电机动力的廉价性,这个缺点可以一定程度上换更大功率的电机来弥补。总之,电机就是比发动机更能胜任驱动工作。


然而作为储能装置,燃油吊打动力电池,并且短期内无法产生质变。

1.汽油的能量密度超过12kWh/kg,而眼下主流动力电池的能量密度也就0.15kWh/kg,相差两个数量级。五六十升的油箱,灌上四五十公斤的汽油,就能携带五六百kWh的能量,保底续航500公里,理想工况续航1000+公里,而五六十kWh电量的动力电池 ,理想工况也只能跑三四百公里。

能装几十公斤燃油的容器

2.不考虑排队时间,加油靠的是灌,加满油只要3分钟;而充电靠的是电化学反应 ,目前主流的充电速度是0-80%大约40-45分钟,之后为了保护电池,功率会大幅退坡,不管多大电池,完全充满电都得一个多小时。

此外,快充的速度会同时受到车本身、充电桩、温度的影响。像我之前给极越01充电,在小桔的120kW桩上只有二三十kW,在华为650kW桩上也只有55kW。

3.油箱对于燃油车来说是个非常普通的部件,成本顶到头也就是千八百块。而电池的成本,700元/kWh就算相当低的了,2023年主流电动车的电量多在60kWh以上,自己算吧。

4.电池既怕热又怕冷,35℃以上或10℃以下,充放电功率和电量都会缩水,导致续航变短,充电速度变慢,动力变差。而燃油车 的油箱和燃油不会因为温度的变化而缩水。

5.电池的性能和电量高度相关,峰值输出只能在高SOC实现,电量过低时甚至会转入龟速模式 ,影响行驶。而油车在榨干最后一滴油之前,随时可以满负荷输出。

6.电池的重量和体积还导致了以下副作用(尤其是纯电轿车):

①轮胎很大,以家用B级轿车为例,纯油或HEV的轮胎规格无外乎215/55 R17、225/50 R17、235/45 R18,直径多在660-670mm;纯电的轮胎基本都是245/45 R19起跳,对应直径是700mm+。大轮胎一方面是为了支撑动辄2吨+的车重,一方面也是为了抬高车身,给电池留出更大的裙下空间。代价就是换胎成本更高,磨损也快。

②为了提升续航降低能耗,风阻系数在电动车研发过程中的权重大大高于燃油车,空间、颜值等其他重要指标为此做出了更多让步,导致很多纯电轿车的侧颜看着怪怪的(显得过于臃肿和圆润)。

燃油版S级,风阻系数0.22
电动版EQS,风阻系数0.2

③巨大的电池严重妨碍了轿车本就不充裕的竖向乘坐空间布局,导致纯电轿车普遍以过分低矮的后座和全景天幕这两种负体验的操作来缓解头部空间的尴尬。

7.电池和燃油相比,需要把氧化剂和还原剂放在一起(燃油的氧化剂直接从空气中获取,不用自备),固有安全性先天不如燃油。而且能量密度、功率密度、耐温性、稳定性、成本等指标互相制衡,必须有所取舍而无法样样精。

所以这两年广义插混的销量开始井喷,油车和电车的优点照单全收,各自的缺点却规避了十之七八,尤其是以比亚迪、本田为首的双电机串并联混动方案,可油可电,用油省油,短途省钱,长途省心,最能满足「既要……又要……」的需求,比油车和电车更适合作为家中唯一用车。

到了冬天,混动车还有双热源暖风。冷车时用电加热,升温快,发动机还没烧热也不至于让人挨冻;热车后用发动机废热,你就是调到能穿短袖开车的温度都不用有续航和油费焦虑,热风持久又节能,完美!

再说可靠性。两套动力系统看似是麻烦了,但它们有更多的机会在最健康、最高效的使用场景工作——电池保持浅充浅放,并且既不满充也不深放,从而大幅延长循环寿命;发动机要么不工作,要么就只在最舒服的负载和转速区工作。相比纯油或纯电车,混动车的健康更不容易受驾驶环境和个人习惯影响,维保反而是省心的。