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2025年电动车或将和燃油车平分江山!技术路线绝然不同,基础设施助攻

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时间:1900/1/1 0:00:00

据雷介绍,近年来,电动车在道路上的能见度越来越高,在汽车和交通行业的话语权也越来越大。但是,如果你想真正夺取传统燃油车(ICEVs)的宝座,你可能需要集中精力练好内功。另一方面,传统燃油车虽然已经在望,但还是有它的好时光,统治了一个多世纪。

接下来,本文将分两部分讨论未来汽车市场竞争的新观点。

第一部分主要介绍这两条技术路线的区别以及背后的基础设施。

第二部分将分析电动车为什么以及如何笑到最后。

注:本文翻译自EE times,翻译编辑不改原意。引用的数据仅针对纯电动汽车(bev),插电式混合动力汽车(PHEVs)或燃料电池汽车不在讨论范围内。

原文链接为:https://www . ee times . com/battery-EVS-not-if-but-when-and-how-fast-part-2/

第一部分

两种技术路线的核心区别是什么?

纯电动汽车和燃油汽车在核心技术上的区别主要有两个:一是驱动系统,二是燃料来源。

纯电动汽车的驱动系统非常简单,但燃料来源非常复杂,即由芯片控制的数百个电池单元。相反,燃油车只需要将燃油储存在油箱中,需要时可以通过泵和喷嘴送入发动机。但内燃机作为驱动系统,极其复杂,其内部曲轴需要不断旋转才能产生动力。内燃机经过一个多世纪的发展,几乎已经成为一件艺术品,然而燃油车已经相当成熟,技术提升空间非常小,投入产出效率成本比越来越低。

相比之下,纯电动汽车使用的电机在复杂性、大规模生产成本和运动零部件总数方面要低得多。可惜电池技术已经落后了。除了充电慢,电池成本也居高不下。好在电池技术发展很快,电池价格一直在走下坡路。

从2010年到2016年,1千瓦时电池的成本从1000美元下降到275美元,年降幅近20%。到2019年,电池组级别的1千瓦时电池成本降至156美元。电池成本继续下降,但速度似乎降低了。

为了在储能、成本、材料、安全和充电速度方面实现突破,今年越来越多的资金投入到电池技术上。

在电动汽车之前,移动设备一直是电池技术的驱动力,其次是电动汽车,目前是电池行业最大的融资者。

未来,电池需求的第三极——电力存储行业也将迅速崛起,“吸收”太阳能或风能产生的电力,在电网负荷增加时为其提供帮助(特斯拉的太阳能屋顶结合储能设施可以使家庭实现电力自给自足)。

显然,所有人都相信,投资在电池上的钱不会浪费,在不久的将来,纯电动汽车将获得价格竞争力,并最终变得比燃油汽车更便宜。

对于车主来说,目前的燃油车除了价格优势,在补充能量的便利性(加油时间和燃油密度)方面也更胜一筹。

当然,如果你家里有充电设施,使用纯电动汽车的成本优势就会显现出来。

但是,一天没有公共充电网络,纯电动汽车是不可能把燃油动力汽车拉下宝座的。

燃料的成本因国而异(欧洲的石油比美国贵4-6倍),但这完全取决于OEPC的“面子”。所以今年油价低不代表明年会继续低。

相比之下,电价要稳定得多,每英里成本远低于燃油(在美国仅为其成本的5-70%)。

但是,如果未来纯电动汽车普及,政府也可能为其设立新的税收项目(道路维护),如按里程付费,从而推高纯电动汽车的使用成本。

在过去的20年里,整个汽车行业被迫走上了一条环保节能减排的道路……tal政策,但是燃油车造成的污染仍然不容忽视。毕竟,你在路上燃烧的每加仑汽油会排放19.6磅的二氧化碳。如果是一辆卡车,燃烧柴油会排放更多的二氧化碳(22.4磅)。

今年的疫情让人们强烈意识到,燃油汽车确实是主要污染源之一。毫无疑问,未来排放政策将继续收紧,利用法规和补贴来促进用户转向纯电动汽车。

优点和缺点

纯电动汽车在排放上有绝对优势。然而,电力生产实际上会产生排放。

当然,这取决于电脑的生产方式。水电,风电,太阳能都很环保,火电就差不多好玩了。挪威堪称世界典范,因为水力发电占其电力的90%。

回收是环境问题中的另一个重要因素。目前,燃料动力汽车比纯电动汽车做得更好,因为电池回收有点困难且成本高。

因此,制造商需要更好的计划和解决方案来解决这个问题。

在过去的几十年里,由于产品设计、工厂建设、市场营销和销售渠道需要大量投资,很少有汽车行业的新来者能够成功地立足。但是,最难的其实是找到真正懂内燃机设计制造的人才。

纯电动汽车市场的崛起为新的汽车公司打开了一扇门,因为它们的驱动系统不需要如此深厚的技术积累。

然而,近年来,传统主机厂开始大举进入纯电动汽车市场,给新的汽车制造商留下了迅速关闭的窗口。

综上所述,燃油车的销量已经过了巅峰,销量在逐渐下滑。从长远来看,纯电动汽车是未来的赢家。推动这一趋势的因素有很多,但价格才是真正的决定因素。

纯电动汽车和燃油汽车的战争并不新鲜。在汽车行业的早期,纯电动汽车甚至取得了领先。

然而,由于发展速度更快,燃油车再次逆转,彻底抛弃了纯电动汽车。在过去的十年里,随着移动设备的兴起,电池技术取得了重大进展,纯电动汽车再次有机会与燃油汽车一起重返跑道。

“这一次,纯电动汽车的胜算明显更大,但这场赛跑恐怕还会持续很久,会有一场你死我活的斗争。”。

第二部分

100美元的转折点

未来五年,纯电动汽车将迎来显著拐点,由于价格下降,竞争力将大幅提升。随着使用成本的降低,纯电动汽车对用户的吸引力将迅速增加。同时,充电桩等基础设施的建设也将逐步铺开。

从2010年到2019年,电池的成本实际下降了87%,未来10年其价格还会继续下降。预计到2025年,1千瓦时电池的成本将降至100美元,当这个节点到来时,纯电动汽车的价格将能够与加油站的价格相竞争。

除了提高价格竞争力,纯电动汽车还必须丰富产品线,汇集不同尺寸和用途的车型,以满足苛刻的消费者。

业内人士认为,2025年左右,纯电动汽车市场会像饺子一样推出各种新车型,大部分巨头都会有10-20款电动车型,覆盖大部分用户的需求。

降低使用成本

除了第一节提到的更低的能源成本,纯电动汽车在维护方面也更具成本效益,因为它们使用的运动部件更少,整车需要的润滑液也更少。

与燃油汽车相比,纯电动汽车的维护成本可以降低50%。未来,电动汽车的生命周期也将更长,因为特斯拉和通用汽车都在研究数百万英里的电池。

目前,纯电动汽车最大的差距其实是充电速度慢,但未来可以通过快速充电系统和新的电池技术缩短这一差距。当然,想象像燃油动力汽车一样在3-5分钟内完成加油可能不太现实。

家庭充电是一个不错的选择,但你需要先有一个车库或停车位,这并不低……额外费用。所以充电网络的建设相当重要,充电站的选址也需要大智慧(写字楼、购物中心、餐厅、娱乐场所外的绝佳地点)。

除了新建充电站,现有加油站也可以积极改造。由于充电时间更长,充电桩附近的门店应该也能获得更高的收益。

能帮助纯电动汽车的黑科技

纯电动汽车充电速度慢的问题并非没有解决。市面上已经有很多黑科技在萌芽,包括无线充电,但是离大规模部署还有点远。大多数无线充电技术实际上更高效,因为它们产生的热量更少。然而,部署无线充电设施要麻烦得多。与此同时,纯电动汽车行业需要进行一些改造,实现无线充电。

第二个迷人的黑科技是超级电容器,它释放了快速充电的潜力。简而言之,这项技术实际上类似于缓存,是提高计算机性能的有力工具。超级电容器投入使用后,可以在纯电动汽车电池和充电网络之间(或充电网络和储能网络之间)变身“缓存电池”。

当然,超级电容器具有提高纯电动汽车充电速度的潜力,但其落地时间和用例仍有很大的不确定性。

充电频率对于车辆的日常使用也是非常重要的一点,不仅受里程和车辆续航能力的影响。IHS Markit对全球销售的电动汽车的动力总成规格进行了深入研究。他们发现,2019年纯电动汽车电池的平均容量为52千瓦时,但到2030年将增加到70千瓦时。市场上现有的纯电动汽车大多续航里程在250英里左右,但有些车型已经可以达到400英里。未来纯电动汽车的续航能力也将得到显著提升。

根据2019年的数据,美国单辆汽车年均行驶里程约为13500英里。如果我们假设一辆纯电动汽车的续航里程为300英里,每250英里充电一次,那么它的充电频率大约是每周一次(全年54次,52周)。但对续航的焦虑肯定会让用户选择更频繁的充电,有家用充电器的人甚至可能没事就给自己的纯电动汽车插电。

由于动力输出更直接(瞬时扭矩零延迟),纯电动汽车的加速性能相当强劲,是同级燃油车无法比拟的。此外,整个底盘的电池还降低了车辆的重心,使其在操控方面具有显著优势。

除了日益严格的排放法规,真正的政府补贴也有助于纯电动汽车的普及。随着电动车价格的逐渐降低,补贴的重要性也在逐渐降低,但这部分真金白银在2025年之前仍然会影响消费者的选择。

摘要

高科技行业有句老话“过时的技术死的最快”,这句话或许也适用于燃油车。

当然,燃油车现在还没有过时,在未来几十年内仍然会发出光和热(IHS Markit估计,到2030年纯电动汽车+phev的市场份额只有21%)。然而,与10年或20年前相比,燃油动力汽车向前迈出一步要困难得多,而且相当昂贵。

相比之下,纯电动汽车的进步要快得多,已经隐约承担了乘用车市场的霸主地位。至于最大的问题,就是纯电动汽车多久才能完成横扫六合的伟大壮举。

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标签:世纪特斯拉发现

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