新能源汽車最終形態與過渡期:純電

名詞解釋

新能源:指非常規能源(煤炭石油天然氣等),指利用可再生或可供永續利用(無限)製造的電能。比如只要地球不消失就會一直存在的水力、地熱、風能與海洋能發電,以及只要宇宙不回到”奇點“狀態就會一直存在的太陽能等。這些能源是可以定義為無限能源的,因為宇宙的存在週期相比文明的出現與發展週期而言,是永恆與”轉瞬即逝“的巨大差異。

新能源汽車最終形態與過渡期:純電/混動/氫混特點解析


綜上所述,能夠使用新能源發電的設備均可稱之為“新能源設備”,使用電能的汽車自然也是新能源汽車。不過在電驅技術的發展階段中,從內燃機驅動的技術一步跨越到全面純電動是有障礙的,因為動力電池組的製造成本目前仍舊偏高,造成的結果為同價位的電動汽車和燃油動力汽車相比,其容量決定了續航里程總會低一些。

所以考慮到用戶實際需求與主流消費層級的購買力,在動力電池製造成本沒有全面下探之前,混合動力汽車將會在過渡期內實現節能減排、逐漸過渡向最終的全電動。那麼插電式混動汽車又分為哪些類型呢,或者說哪種類型的實用價值最高呢?

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PHEV的三種類型

  • 並聯式插電混動
  • 內燃機增程式插電混動
  • 氫燃料增程式插電混動

很多人會把所謂的“氫燃料汽車”獨立於新能源電驅汽車之外,認為這是一種由海外企業發明的“高新科技”。然而這是對技術的一無所知才會出現的錯誤理解,氫燃料電池並不是“動力電池”或“儲能電池”,其本質是一組化學發電器。作用僅僅是消耗氫與氧發生化學反應生成電流,但輸出的電流並不能用作直驅電動機,因為額定發電功率很低,不能滿足車輛以各種速度駕駛的需求,所以此類車還需要動力電池組。

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氫燃料電池-電動汽車(REEV),這是此類車的真實的本質。簡而言之為電動汽車加裝一組“化學發電器”(燃料電池堆),將電池堆發出的電流輸送到動力電池組實施充電,實現“邊充邊走”的增程式汽車。這種模式理論上是沒有問題的,但使用氫燃料是非常愚蠢的;因為氫本是常規能源的副產物,但產量加上製造也只是足夠工業領域的消耗。電動汽車如果使用氫則需要加大產量,而利用常規能源製造氫與節能減排相悖,用電製造氫則是得不償失。

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因為一公斤氫只能在電池堆反應出20kwh左右的電,但製造一公斤氫需要消耗的電能超60kwh,如此之高的能耗真的有普及的價值嗎?其次燃料電池堆的製造需要使用大量的鉑金,一組小功率的電池堆的造價也要數萬元;結果導致一臺毫無駕駛樂趣可言的增程式電動汽車,以10萬的品質定出了40萬左右的指導價,相信C端用戶是不會蠢到選擇這種車的。所以氫燃料增程式汽車在全球所有汽車工業成熟的地區,保留量平均都是四位數或三位數。

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氫燃料增程式電動汽車已經被否定了,因為發電效率太低且功耗太高,高過使用內燃機(油動車發動機)帶動發電電機發電的組合。目前大量在商用車領域普及的增程式電動汽車(多為大巴車/公交車),其增程系統以小排量低扭高功率柴油機作為發電機組,參考某增程中卡的1.2升雙缸柴油機,其驅動的是一臺超1000N·m的10米級貨車,功耗相比燃油版同款車就像是乘用車與貨車的差異。

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現階段只有發電功率遠超氫燃料電池堆的“柴電機組”更適合增程汽車,不過此類車只適合不追求駕駛樂趣的商用車,以及定位低端的混動乘用車。因為傳統並聯式插電混動汽車同樣能夠實現增程駕駛模式,但內燃機卻比增程器汽車多出“可參與驅動”的功能,也就是能夠實現HEV油電混合模式;此類車的性能可以得到傳統“發動機+多擋變速箱”的動力加持,配合高效率的電驅系統能夠實現“1+1>2”的性能標準,所以目前最理想的混動系統是並聯式PHEV,參考DM系列平臺。

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總結:汽車能源未來形態一定會純電,只要動力電池成本下探,或針對小型車的無線充電道路、針對大型車的架空接觸網充電道路能夠建設,電動汽車的普及就算勢不可擋了。在過渡期內會以高端並聯式混動、中低端增程式插電混動為主,氫燃料增程式汽車只是一個汽車發展史上的笑話,是一些曾經的海外壟斷企業的妄圖自救的陰謀而已。

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編輯:天和Auto-汽車科學島

責編:天和MCN

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