电动车的特点 1、低噪音,无直接废气排放 电动车使用化学电池储能并输出电能,电动机将电能转换成机械能驱动汽车前进。在运行过程中化学电池并不产生噪音,电机及传动系统的齿轮运转只产生极低的噪音。而燃油汽车运行需要依靠燃料爆炸驱动活塞往复运动转换成机械能,运转过程会产生较大的震动和噪音。电动车相比于燃油车运转产生的噪音几乎可以忽略不计。 而在废气排放方面,燃油车是直接燃烧燃料,会直接向大气排放废气污染物。而电动车则没有任何直接排放。虽然在其充电使用的电能可能是由燃煤电厂发出的,但燃煤电厂集中处理污染物排放,效率更高,总体排放物依然比燃油车分散排放更小。且在用车密集的城市环境,低噪音、无直接废气排放,均是更为友好的使用特性。另一方面,随着清洁可再生能源发电的占比越来越高,电动车在整个能量循环过程中的污染排放将会进一步降低,对环境更为友好。 2、保养简单 开过车的人一般都知道,汽车需要定期保养,每5000~10000公里发动机就需要更换机油和机油滤清器,比较麻烦。电动车与燃油汽车最大的区别是能量转换系统。燃油车是油箱里燃油储存能量,发动机将燃油的化学能转换成机械能。而电动车是由化学电池储存能量,电机将电能转换成机械能。电动车没有了燃油发动机,因此就不需要像燃油车那样每隔几千公里就要换机油机滤这些麻烦的操作。只需要做简单的检查即可。而且随着自动化诊断技术的进步,一般常规的检查都可以由汽车自己自动完成。省去了大量繁琐耗时的保养工作,大幅提升用车体验。 3、续航里程短 在前几年电动车的续航里程NEDC工况普遍只有200KM左右,这在城市通勤还勉强够用,但在郊游这个比较常见的使用较场景中就明显的不能胜任了。近一年来随着动力电池技术的进步,电动车的续航里程NEDC工况很多已经提升到了400KM,这个里程数在燃油车里仅仅是个及格线,勉强可以满足在本市郊游,真要长途出行还是有点捉襟见肘。 电动车续航里程短,主要原因是动力电池的能量密度低。好的消息是随着技术的进步,动力电池的能量密度正在逐年提高。且新一代的固态锂电池技术也开始浮出水面,其能量密度有望比目前的液态锂电池增加一倍。如固态锂电池技术能应用到电动车上,则其续航里程则会比目前有巨大的提升。 4、充电慢 电动车补充能量的方式是给动力电池充电,目前主流的电动车充电速度,即使快充80%的电量普遍都要1个小时以上,相比于燃油车加油只需要10分钟左右的时间,无疑是过于漫长。虽然目前有个别电动车厂商推出了号称能在10分钟内充满80%电量的电动车,但是在动力电池领域有一个大家都公认的规律,就是充电速度与能量密度(单位重量存储的电量)是相互之间矛盾的,要想充电快,能量密度就高不了;要想能量密度高,充电速度就必须降下来。 5、冬季低温降低电池性能 目前电动车常用的三元锂电池和磷酸铁锂电池都是温度敏感的,每到冬季,特别是北方寒冷地区,气温低于0℃的时候,电池的充放电性能都会大幅降低。这就导致电动车在北方地区充电速度大大降低,甚至充不进电。此外,即使充满电,因电池性能下降而续航里程降低30%-40%。这都大大影响电动车的使用。 当前电动车的使用障碍 续航里程不足,充电速度慢,低温电池充放电性能下降,这是电动车本身特性会给用户带来的使用不便。除此之外,充电设施的不足,则更是给电动车使用带来的巨大的障碍。与城乡密布的加油站不同,目前能为电动车充电的专用充电站可以说是少之又少。而充电设施的不足,则更加剧了续航里程不足所带来的里程焦虑。再加上充电速度慢,使得目前人们对电动车的接受程度还不是那么高。 未来电动车的使用方式 如前所述,电动车有其自身的特点,既有环境友好、保养简单的优点,也有续航里程短、充电慢的不足。在环境要求越来越高的大背景下,既然电动车是未来的汽车满足环保要求趋势的重要手段,那么我们从充电和使用两大场景在看看未来电动车可以怎么样使用,能最大程度的发挥优势,避免不足。 1、充电方式
一般纯电动乘用车(家用轿车)都会配备一快一慢两个充电口。慢充口连接相应的充电适配器,可从常规的民用220v电源取电为电动车充电。充电功率一般在3.5~7kw左右,从0电量到充满大约需要10~20小时左右。 这对于使用电动车作为日常上下班通勤的场景非常合适,一般人每天上下班通勤的里程都不会超过100KM,每天消耗的电量可以在晚上回家后通过慢充补充,完全不影响通勤使用。 但这需要用户有固定的停车位安装慢充桩(充电插座),这条件在一些小城市还相对容易满足,但在大城市则是能满足要求的用户不多,很多小区的停车位数量都达不到每户一个停车位,特别是一些老旧小区,甚至都没有固定停车位。这就导致了这种充电方式只能满足部分用户。
充电站快充,指的是使用专用的大功率直流充电设备,为电动车进行快速充电。这种充电方式功率一般在30~100kw,甚至更高,能在1~2小时左右为电动车从0电量充至80%电量。快充桩设备较为昂贵,一般由专业的充电桩运营公司投资建设运营。虽然快充的时间只需要慢充的1/10左右,但仍需要1~2小时,相较于10分钟的燃油车加油时间还是长了不少。因此并不适合像加油站那样在专用场地建设加油设施。如果像加油站那样在一个专用场地建设充电桩,则电动车在充电的1~2个小时是难以利用的时间,只能被浪费掉。这会给用户产生电动车不是在充电就是在充电的路上,远不如燃油车方便的不良体验。 比较合适的方式是在带有停车场目的地,比如在商场、酒楼、商业办公楼的停车场,建设快速充电桩。使人们在吃饭、购物、办事的1~2个小时里,同时也为电动车充好电。充分利用充电的时间处理其他事情,不至于浪费掉充电的时间。 此外,高速公路服务区也是快速充电桩的合适地点。这使得出行距离较远的用户,可以在高速服务区停车吃饭休息的同时,为电动车充电。 专用的快速充电桩,既能满足没有固定车位的电动车充电需求,同时也能满足郊区或临近城市出行的电动车充电的需求,是电动车能否方便使用的重要因素。目前,目的地快速充电桩的数量和密度还远不能使电动车主使用起来感到方便。但日后随着电动车的数量增加,充电桩的使用频率提高,使得其运营盈利成为可能,充电桩运营商才 2、使用场景 ①、公交车 公交车的使用场景是比较单一固定的,每天都是行驶固定线路固定里程,一般每天行驶200~300KM,目前的电动车公交车即使使用能量密度相对没那么高的磷酸铁锂电池也基本能满足一天的行驶里程要求。此外大部分公交车都有固定的停车场安装充电桩充电,使得充电在公交领域并不存在太大的障碍。另一方面公交公司一般都具备较强的车辆维修保养能力,即使电动车是新型的车辆,也因为采购量大而可以与电动车生产商协商维修保养外包工作。 因此,公交车是电动车落地应用的最佳场景之一。目前已经有许多城市大面积推广使用电动公交车。运行模式一般有以下三种: 一天一充。公交车在晚上线路停止运行时进行充电,且可以利用晚上谷价电进行充电,进一步降低运行成本。但需要较大容量的电池,车辆成本较高。一般使用磷酸铁锂电池。 一天两充。车辆在晚上线路停运时进行充电,白天运行。白天再对车辆补一次电。这样可以降低电池容量需求,使车辆成本得以降低。但无法完全利用谷价电,需要在平价电时段进行补电。一般也是使用磷酸铁锂电池。 一往返一充。这是利用钛酸锂电池充电速度快,循环寿命长,容量密度低的特点的运行方式。因其容量密度低,车辆的续航里程一般不超过100KM。公交车跑一个往返一般在50KM左右,长的也不过70KM。可利用其在终点站停靠的10分钟进行快速充电,然后再跑下一个往返。对于个别单程超过50KM的超长线路,也可以是两端终点站都充电。 ②、出租车 出租车的行驶线路虽然不像公交车那样固定,但也基本局限在城市内,每天行驶的里程一般在300~400km左右。纯电动出租车使用磷酸铁或三元锂电池的都有,续航里程也在300~400km左右。但要满足出租车一天的行驶里程还是显得捉襟见肘,总不能完全跑没电了被扔路上了再想充电吧!所以电动出租车一般也是一天两充,除了晚上充电外,白天还需要补一次电。 另外,因为电动出租车需要较长的充电时间,所以就无法像燃油车那样三班倒24小时服务,只能是两班司机。不过即使是燃油车3个司机开足24小时的车毕竟是少数,晚上12点过后打车量会大幅下降,支撑不了那么多出租车的运营。因此电动出租车也是能满足大部分出租车使用场景的。 ③、城市物流配送车 城市物流配送车一般使用的是轻型货车或微型厢式货车,虽然行驶线路不是完全固定,但是每天的行驶里程一般在200km左右。其使用方式也可以是类似电动出租车那样,一天两次充电。晚上休息时间充满电,白天运行,并在白天利用装卸货物的时间补一次电,就基本能满足大部分运行使用需求。 ④、私家车 我们从私家车最常用的使用场景进行分析,一般分为以下几种:
如前所述,市内通勤一般每天的行驶里程都在100km以内。以目前电动车300~400km的行驶里程,已经能够很好的满足这种场景的需求。如果自己有固定车位,安装慢充装或只需要普通电源插座加车辆的慢充适配器,在晚上进行充电。如果没有固定车位,则需要使用公共充电桩,这就十分依赖充电装的数量和密度,特别是家庭所在地区的充电桩的数量。
周末带着家人到城市周边的乡村郊游,一般单程距离不超过100KM,来回小于200km,对于目前续航里程300~400km的电动车已经可以满足要求。回到家里与市内通勤类似还是使用自有的慢充或附近的公共快速充电桩。
到邻近城市探亲访友办事是常有的事情,如果距离不超过200km,很多人会选择自驾出行。对于电动车而言,往返距离在300~400km的情况下,如果中途不充电就会比较紧张。这时如果探亲访友是在餐馆聚餐,或是到一座商业大厦办事,其停车场提供快速充电服务,这样就可以在不影响聚餐办事的情况下也为车充电了。
每年的国庆和春节长假,不少外出工作的人会选择自驾回老家。如果目的地距离在300km以内,可参考临近城市出行的模式。如果超过300km,则需要在中途的高速服务区进行充电了。假设在早上8点是满电出发,行驶300km+,大约4个小时,在服务区吃中午饭休息,同时给车充电1.5小时。下午2点出发4个小时再跑300km+,再入服务区吃晚饭休息,同时充电1小时。傍晚7点再出发4个小时跑300km。这样算下来一天最多能跑将近1000km,当然这样的方式比较极端,需要两人轮换着开,对车辆的充电速度、可靠性也要求比较高。另一方面,就是需要在高速公路的服务区建设有完善的快速充电设施。 小结 前面我们列举了电动车的几种充电方式和使用场景,当然这肯定不是全部,还有各种各样千差万别的使用场景,不同的人或者不同的行业都可能找到适合自己的使用场景。对于有条件建设专用充电站的公交、出租、城市物流车,电动车已经能满足大部分的使用场景。特别是公交车,已经能完全满足使用需求,部分城市已经计划将所有公交车更换为纯电动车。 城市车辆的电动化,能大幅降低噪音和尾气排放。想想过去的公交车驶过时柴油机的轰鸣声与排出的尾气都让人避而远之。更换为电动车后,车辆安静的驶过,且没有难闻的尾气,都给人更加文明、干净的感觉。 对于私人用车,小区车库的慢充方式能解决具备固定车位的用户的日常通勤需求。而另外几种使用场景则非常依赖目的地或高速服务区的快速充电桩。虽然目前这类快速充电桩的数量和密度还相当低,还难以让电动车用户感觉到使用方便,但新生事物的诞生和发展都有一个过程,相信随着电动车的日渐普及,目的地快速充电桩的建设也会越来越完善。届时,市内短途通勤、市郊、邻近城市出行这几种占90%以上的用车场景需求将被较好的满足,剩下不到10%的超长距离出行需求,虽然使用体验不是特别好,但也勉强能实现。 当然,也并不是说电动车就能完全满足所有的用车场景,能够完全替代燃油车。比如需要连续长距离行驶的长途物流运输车等,可能氢燃料电池是更适合的解决方案。但是任何一种动力形式的车辆都不是十全十美,能够面面俱到的,都有其适用的场合。在城市人口密集的区域,安静、无直接尾气排放的电动车,无疑是更文明,更友好的交通工具。 更多关于综合能源的专业见解,请关注“知了能源”微信公众号(ID:syni_zlny),谢谢! 本文来源【融通新能云】版权归原作者所有 |