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发展新能源车应换电为主充电为辅

2012-10-25 17:14:20 价值中国网

从去年以来,我国汽车市场进入”微增长”。2011年,汽车行业销量仅增长2.45%,创近13年来的最低;今年1-7月份,汽车行业销售汽车1097万辆,同比增长3.56%。制约我国汽车市场继续保持高速增长的因素是多方面的:一是宏观经济增长减速;二是能源、环境、交通的约束越来越强;三是现阶段我国与发展汽车有关的特定的国情,等等。

 

汽车行业正进入一个变革的时代,我国汽车产业要实现可持续发展,必须加快转型升级,从规模扩大转向质量效益型发展。其中,发展新能源汽车是我国汽车产业转型升级的重要方向,对此,各界已形成了共识。虽然新能源汽车产业化课题已提出了多年,并且,纯电动、插电式混合动力的技术路线已成为主流方向,但目前产业化推进并不理想。如何在近期实现新能源汽车产业化的突破,在这里谈几点想法与大家分享:

一、短期内,实现新能源汽车在高速公路上长距离行驶不太现实

短期看,实现新能源汽车替代传统汽车,在高速公路上长距离行驶不太现实,主要瓶颈在于:

1、电池续驶里程、成本、重量、充电时间、寿命等难点问题,短期内难有重大突破。

——续驶里程:从已投放市场的电动汽车看,根据美国环境保护署公布的数据,日产聆风续航里程为117公里,福特福克斯电动汽车(Focus EV)为122公里,本田飞度电动汽车(Fit EV)为131公里。从国内情况看,比亚迪F3DM插电式混合动力汽车纯电续航里程可达80km,奇瑞M1 EV、江淮同悦EV 等纯电动汽车续驶里程均在100公里左右。也就是说,与传统汽车可比条件下,主流电动汽车的续驶里程目前没有超过150公里的。

——电池成本、重量:按照业界比较普遍的说法,目前锂电池的能量密度为100Wh/kg,成本3~5元/Wh。假设按最大续航里程100公里、电耗18-20kwh/100km算,电池组容量为20 kwh,每辆乘用车需配备的电池组价格约10万元、重约0.2吨。据有关专家推算,若电动汽车要具有与传统内燃机汽车相竞争的能力,那么电池的能量密度就要提高7倍左右,价格要下降至目前的十分之一。据国内外锂电池专家认为,到2025年,锂电池的能量密度可以达到250Wh/kg,这已是锂电池能量密度的极限值,很难再提高了。电池的能量密度低,意味着汽车动力系统的功率不够。若电动汽车要想获得更长的续驶里程和更高的行驶速度,那么就要装更多的电池组,而此又增加了汽车自重,限制了其更高的速度和更长的续驶里程。这就陷入了一个怪圈。

——充电时间:充电分快充和慢充两种方式。以普通家轿为例,快充的话可以在半小时内充满70-80%,但是充电电流极大,对电池有损害;如果是慢充的话,可能要7-8小时才能充满。

——电池寿命:据称,国内制造的质量比较好的动力电池寿命一般为三年左右,循环充放电次数在2000~3000次,与国外先进水平相比还有很大差距。电池寿命短带来的直接弊端,是需要频繁更换,由此提高使用成本。

以上情况说明,现阶段阻碍新能源汽车产业化的主要因素是动力电池技术瓶颈。纵观世界技术发展,只有当在某项科技上获得重大突破时,才能使相应的产业革命发生,这是客观规律。

2、在高速公路服务区建设充(换)电设施,形成全覆盖,短期有难度。

目前,我国高速公路里程达8.5万公里,如果按百公里设立一对加油站的审批规定,高速公路理论上需要加油站1.7万座。以此作为参考,假设把加油站全部替换成充(换)电设施,理论上需要建设充(换)电站1.7万座。每个充(换)电站的年投资成本,含设备折旧、电池成本折旧、运行维护成本、土地成本摊销等,至少在千万元以上。如此数量和巨大投资的充(换)电站,谁来建、怎样运营?短期都是问题。目前,只能是在部分区域之间(如北京与天津之间)的高速公路上建充(换)电设施,进行局部的示范运行,这就限制了电动汽车的使用范围。

3、此外,如果新能源汽车实现大面积应用,我国电力资源也难以承受。

进入新世纪,自2003年出现大面积的全国性电荒以来,我国就一直未真正摆脱过”缺电”之困,并且有加剧之势。我国的能源禀赋及电力结构决定短期内难解”电荒”之困。据有关资料,当前,我国电力供应约77%来自于煤电,16%是水电,2%左右是核电,其它化石能源电力占4%,余者仅约1%来自风力、太阳能、生物质能、地热等可再生能源。由此可见,煤电占绝大部分。现在,全国煤的年产量已高达30多亿吨,几乎到了产能的极限,再大幅度增长是不现实的,也不符合国家科学发展的政策导向。

在经常缺电、有时候是严重缺电的情况下,大规模普及使用电动汽车是不切合我国具体国情的。就全国范围而言,市场投放50万辆电动汽车,不会对电网负载造成很大影响;但若发展到500万辆,情况就不一样了。如此多的汽车,跑起来需要的电量就十分可观。按每辆电动车电池组容量20kwh计算,如果这么多电动汽车在某一时段集中充电,所需的电量要占到电网峰值的2-5%。

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二、新能源汽车区域性运营大有作为,市场广阔

近期,我国新能源汽车产业化的突破口在哪里?我认为,在公交车、出租车、上下班代步用车、市政用车、公务用车等区域性运营方面,新能源汽车还是有很大空间的,应是近期重点发展方向:

——续驶里程短,对电池要求不像长距离行驶那样高。相比跑高速公路的长距离行驶,公交、出租等车辆在特定区域行驶,对电池的续驶里程要求相对较低,可以据此对电池的重量、成本等进行有效控制、优化。

——充(换)电站建设具有便利性。在特定区域建充(换)电站,相对集中,可由当地政府牵头组织电力公司等市场主体来建设,并能较快形成区域性充(换)电网络。

——总的节油效果将会很明显。可以算笔帐:全国出租车大概有120万辆,一辆出租车的油耗相当于10辆私家车,全部出租车的总油耗就相当于1200万辆私家车,占目前我国汽车总保有量1.14亿辆的10.5%。如果将全部出租车替换成纯电动车,油耗就能降低10%。此外,我国城市公交车有50万辆,目前市面上常见的公交车百公里油耗一般在20-30升柴油(考虑到市区行驶怠速、起步工况比较频繁,实际指标要高一些),每天约跑210公里,一辆公交车每天的油耗在60升左右,全国城市公交车一年的总油耗就是930万吨柴油,要占到我国车用柴油年消耗的12%。此外,据有关数据,目前党政机关及行政事业单位公务用车总量已达200多万辆(不包括医院、学校、国企、军队配车),将现有公务用车替换成电动汽车,不仅能降低油耗,还能在很大程度上避免公车私用(因跑不了高速公路)。

——有助于解决城市环境污染问题。目前,汽车尾气排放造成的环境污染主要集中在城市里。检测PM2.5值对城市空气质量提出了更高的要求。区域性推广应用新能源汽车,虽然跑不了高速公路,但可以极大地缓解城市环境压力,而这正是我们大力发展新能源汽车希望达到的主要目标之一。

三、新能源汽车合理的商务模式:换电为主,充电为辅

基础设施和商务模式是新能源汽车产业化的重要条件。发展新能源汽车,需要探索合理的商务模式,妥善处理好汽车厂、电池供应商、电网、运营商、客户等的关系,协调好相互间利益关系。

新能源汽车的基础设施,目前主要有交流充电桩、直流充电站和电池更换站三大类,从运营模式看,主要有充电模式、换电模式。从短期看,应以换电为主、充电为辅。

换电所具有的优势:相对于充电来说,换电所需的时间短是显而易见的。目前,我国一些地方建设的大型充换电站,整车综合换电时间能达到平均6至8分钟,与传统车辆加油时间基本相当。换电的优势还在于:

——方便管理:换电模式主要面向出租车公司、公交公司等集团用户,便于统一标准、统一管理。

——可以晚上充电,利用谷电。在换电模式下,换下的电池可以集中到晚上充电,利用低谷电量,这样不仅能节省电费,还能提高整个电网经济运行水平。未来,充电基础设施的发展将与智能电网的推广应用有机融合,从而既保证电力供应,又节约用电。

——实现换、充设施分离。在换电模式下,可以考虑利用现有4S店、维修站等网点来建设简易换电设施,投入成本很低;充电设施则可考虑与换电设施分离,集中建若干个。这样相比新建充换电一体站,投资小、见效快,也能充分利用现有的汽车销售网络资源,发挥多个市场主体的积极性。

当然,换电模式也有一定缺陷,如果从经济性角度分析,换电站需要购置并保有一定比例的冗余电池。

充电为辅:在用户集中区域,如政府、大企业办公区域,可以建一些充电设施(充电桩)。这些地方的汽车一般就是上、下班时使用,可利用白天工作时的停泊时间来给电动汽车充电。另外,对私家车的电池进行更换目前很难被接受,消费者普遍对电池更换后的质量和性能存有疑虑,因此,对私家车更适用的商务模式是充电模式。

最后,实现新能源汽车产业化,离不开政府强有力的引导和支持。我国政府已为此做了大量的工作,取得了明显成效。借此机会,提点建议:一是尽快着手研究可操作的新能源汽车产业化路径。二是制订针对出租车、公交车等大客户群体的换电电池标准。

总之,实现新能源汽车产业化,要结合现阶段技术现状,实行合适的商务模式,这样才具有现实性和可操作性,在短期内实现突破。以上初步想法,供参考和批评指正。




责任编辑: 中国能源网