从汽车到电车

  • 来源:数字家庭
  • 关键字:电动车
  • 发布时间:2010-05-07 14:16
  谁杀死了电动车?

  在正式开启电动车时代篇章之前,我们不妨回顾一下历史片段。第一辆电动车的诞生地却是来自以崇仰大排量汽车的美国底特律,这就是通用在1996年12月推向市场的雪佛兰EV1(Electronic Vehicle 1)。十四年前,通用就清醒地认识到:电动车时代将彻底打破一切技术神话,再没有超额暴利和制造门槛,也没有汽车的王者地位。

  第一批通用雪佛兰EV1的车身结构由玻璃纤维制成,32块铅酸电池作为主能源,车体自重1000kg,用两台42kW三相感应电机驱动。EV1车身前部采用全封闭式结构,而且整个框架一直覆盖到后轮部分,更为重要的是,通过采用浑然一体的车身结构EV1的风阻系数仅为0.195。因此,EV1的最高时速可达到128km/h,从静止加速到96km/h的时间仅需8.5秒,一次充电可以行驶144km,目前已成为90年代电动车的经典之作。第二代EV1使用镍氢电池混合发动机,将最大行使距离延长到225km。

  雪佛兰EV1是上世纪90年代末揭开了电动车量产序幕的重要车型,它在美国加利福利亚州严格的环境保护法以及雪佛兰“Impact”概念车的基础上历时6年的研发过程而艰难诞生。不过,到了1999年,通用公司宣称EV1毫无市场和利润可言,于2003年关闭了EV1生产线,并把已推向市场的1117辆EV1悉数召回。在保留了2辆样车后,将1115辆车全部销毁。在今天看来,当时的决策在外行人眼中确实有待商榷。

  我们可以这样假想,当年正值如日中天的通用在电动车上所获得的利润远远不及汽车,为了不使传统的业务受到影响而宁愿停掉电动车的推进。这种做法与美国柯达胶卷封杀自己首先发明的数码相机技术极其相似。柯达胶卷因此获得的超额暴利简直是天文数字,但是对消费者而言确实是一个灾难。如今,通用又继续推出了雪佛兰Volt电动车,这既是对EV1的延续,也是对市场的妥协。如果当年通用不放弃电动车的研发,时至今日,通用又将是汽车界的领军人物。

  电动车成熟吗?

  三大类电动车

  就目前而言,电动车分为三种:纯电动车(BEV:Battery only Electric Vehicle,简称EV)、混合电动车(HEV:Hybrid ElectricVehicle)及插电式混合电动车(PHEV:PluginHybrid Electric Vehicle)。BEV 很简单,就是电池驱动电机转动的车型。PHEV运作原理与HEV相似,主要以电力驱动,同时搭配汽油或柴油发动机。在车辆滑行状态或在城内行驶、时速低于40km/h时,车辆完全以电力驱动;但在加速或爬坡的行驶状态下,车载电脑会自动启动发动机辅助电动机工作,提供额外的动力以维持车辆续航力;煞车时马达会自动将摩擦的热能转换成电力储存在电池中。

  PHEV与HEV最大的三个差异是:第一,PHEV的电池容量较大,可以靠电力行驶较远的距离,燃油使用量与温室气体排放量都较低;第二,PHEV除了以引擎进行充电外,也可以用家用外接电源充电,目前PHEV的续航力约在32.2~96.6km,乘载的电动机约为50~80kW,使用的电池容量则视车辆续航力而定,约为6~20kW/h不等;第三,PHEV的发动机不直接驱动车轮,只是用于给车载电池充电,而HEV在某些需要动力的情况下会用发动机进行驱动。

  谁在为电动车努力

  由于成本、重量、技术等原因,EV电动车仍只是各大汽车厂商的发展目标,而能最快将电力驱动的车型推向市场的还是PHEV。而许多汽车厂商也为此表明了自己的态度。鉴于环保诉求与油价飙涨趋势所带来的环保车商机,全球各大汽车厂商纷纷投入绿色车辆设计,其中PHEV也是重点发展产品之一,尤其又以GM为首的美系汽车厂商最为积极。表一为各大汽车厂商PHEV面市的预计时间与计划切入的产品线:

  GM

  目前PHEV车以通用于2007年11月洛杉矶车展与2008年1月底特律车展推出的雪佛兰Volt系列概念车款为代表。雪佛兰Volt平均每公升汽油约可行驶约21公里。与2007年美国同级车平均值相比,每公升汽油可行驶的距离增加64%(依照CAFE计算的平均值为每公升12.8公里)。该车约需充电6~6.5小时,续航力约64.4公里,该引擎可使用汽油、E85燃油与生物燃料,预计该车将于2010年量产面市。另外,通用计划于2009年推出Saturn Vue GreenLine PHEV车,可在家以110V充电,充电4~5小时后,可以纯电力行驶16公里。预计该车将在2010年~2011年成为北美地区第一部PHEV的SUV车款。

  TOYOTA

  由于成功将普锐斯、雷克萨斯RX400h与GS450h等车型销售至欧洲市场,丰田成为欧洲唯一的HEV汽车制造商。2007年与法国电力公司(EDF:Electricite de France)缔约成为技术联盟,共同合作评估与测试欧洲普锐斯的PHEV车款市场。EDF计划将在法国设立PHEV相关配套之基盘建设,以满足未来成长的PHEV市场需求。丰田将成为日系汽车厂商中的PHEV领导厂商。

  CHRYSLER

  克莱斯勒是目前唯一由消费者主导、在现实生活中进行各种不同PHEV动力系统测试的汽车厂商。2007年,克莱斯勒将20辆DodgeSprinter列入PHEV计划,进行道路测试,已有四台车进入消费者试驾阶段。部份车辆装上轻型锂电池,通过消费者实际试驾,搜集DodgeSprinter的PHEV车款时效、性能以及电池成本等相关信息。

  NISSAN

  日产与NEC签订技术合作契约,共同合作开发Li-ion电池,该成果预计将使用在日产将于2009年推出的HEV车。由于较晚进入PHEV领域,预计到了2012年才会有具体产品产出。

  FORD

  2007年初,福特推出全球首款采用氢燃料电池的PHEV—Ford Edge HySeries。该概念车可以纯电力行驶58.25公里。同时,福特与南加州爱迪生电力公司(SouthernCalifornia Edison)宣布合作规划插电式混合动力车(PHEV)的商业化道路,降低与石油相关的排放并提升国家电网的成本效益。

  MITSUBISHI

  三菱汽车将把电动汽车“i-MiEV”中配备的锂离子充电电池组的组装转为在其水岛制作所自制。该制作所设有i-MiEV的车身组装生产线,计划通过与其生产相适应以提高生产效率。i-MiEV的电池组目前在由GSYuasa Power Supply、三菱商事和三菱汽车共同出资成立的锂离子充电电池生产公司——Lithium Energy Japan(总部:京都市)的滋贺事务所生产。

  OTHER

  近年来,美国出现了许多新兴汽车厂商,如Fisker、Tesla等,这些新兴汽车厂商都相当致力于电动车的发展。继Fisker刚获得美国能源部一项将近5亿3千万美元的贷款资助后,Tesla也向美国联邦政府申请到4亿6千5百万美元的贷款,来帮助他们完成2个新工厂的兴建计划。

  Tesla计划兴建于南加州的新工厂,预计将用来制造即将推出的Model S全电动轿车,而位于加州帕罗奥多市(Palo Alto)的新工厂,将用来生产电动车动力配件,如电动引擎、电池组,以及其它有关电动车的控制设备等,且Tesla表示,新工厂生产出来的动力配件,将不只是提供给Tesla的车款使用,也将会提供给别的汽车厂商。由于Model S的多项测试尚未完成,上市时间还得再等两年。

  如何才能尽快普及电动车

  PHEV量产,离不开大量充电站的建设。此外,政府如何与电力公司合作,设计具弹性之付费机制与送电模式,对PHEV的商品化也将扮演相当重要之角色。根据上述各大汽车厂商规划日程,预计PHEV大规模量产、成为主流车系车款的时间点在2015年之后。

  不论PHEV是否会进入普及,或者只是一个试验阶段的过渡产物,纯电动的EV车才是最终的需求。近几年纯电动车技术不断发展,但是市场对这项产业前景存有质疑。电动车目前价格仍居高不下,最大的成本支出是可充电电池,约占纯电动车约40%~50%的成本,不论是采用镍氢电池或锂铁电池,电池成本都占很大部分,影响市场接受度,若克服成本过高以及电池过热、供电持续力不稳定的疑虑,再加上广设充电站,纯电动车可望加快普及速度。由于电池本身有一定的重量与体积,目前各汽车厂商还需努力减轻纯电动车整体的重量。除了重量因素之外,纯电动车上路,需要很多配套措施,尤其是充电设备方面,不能只有家里配备充电设备,工作地点、路上也都需要设置充电站,或者是在加油站增加充电设备,这些都是纯电动车普及的关键。

  由于各国政府的支持,包括日产、雷诺、斯巴鲁、三菱、标致、奔驰与宝马等传统汽车厂商,已经积极切入纯电动车的开发设计与制造,更有Ecotricity公司Westfield、DeltaMotorsport、Lightning等较小独立汽车厂商进行纯电动车的打造。台湾地区的裕隆汽车也自创纳智捷这个品牌,由华创负责关键设计,也进军纯电动车市场。

  决定速度的充电站

  以对电动车应用最广泛的日本来说,东京都政府就与日产方面合作在大东京地区设置数百个充电站。双管齐下来解决纯电动车的问题,未来的纯电动车普及之路可望更顺遂。

  充电站的建立并不是投钱就可以建设的,有的电动车是充电式,充电时间多长?预计排队时间多长?需要多少停车位来摆放待充电车?而有的车是更换式,只要插上一块充满电的电池就可以走了,但是需要多少人手或机械来负责换电池,因为一块电池在目前来说是个人之力所不能搬动的。所以,电动车的标准化是建设充电站的首要因素。要在一个不完善的技术上建立标准,难度可想而知。纯电动汽车在全球都是一个崭新的领域,即便像欧、美、日这种汽车工业发达的地区和国家,也并不都拥有完善的纯电动汽车产业标准,目前只有企业研发先行一步,等技术尽快完善之后才能建立符合每个厂商的电动车标准。我国电动车充电接口标准讨论稿已经送审国家标准委员会,最快将在6月份出台。

  最近两年的北京和上海车展上,排名前30位的汽车企业基本上都拿出了自主开发的纯电动汽车样车,比亚迪、奇瑞等车企的纯电动汽车已经下线,对充电站的需求迫在眉睫。国家电网继此前披露将在27个城市建设电动汽车充电站后,透露该公司已制定并实施电动汽车推广计划,制定了电动车能源供给模式和运营模式方案,并计划在年底前建设75座电动汽车充电站和6029个充电桩试点,一个充电站平均投资300万元。

  早在2009年8月份,国家电网上海公司历时3年建成国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站—漕溪电动汽车充电站,占地400平方米,设9个充电车位,总投资508万元。2009年12月底,南方电网在深圳筹建的首批两座电动汽车充电站和134个充电桩投入使用,其充电容量总计达2480kVA。如今,“充电站热”已经从深圳等大城市向全国蔓延。目前国家电网已经在上海、天津和西安等城市试点建设电动车充电站,年内将在天津再建5座充电站,北京也在筹划加快建设电动车充电站。两大电网对充电站的开发建设速度可谓你追我赶。

  除了国家电网外,中海油(中国海洋石油总公司)也不甘落后,与中国普天(中国普天信息产业股份有限公司)成立了合资公司——普天海油新能源动力有限公司,专门运营电动汽车能源供给网络,2010年初将在中国2个以上省会城市启动投入纯电动汽车充电站网络建设。普天海油又与众泰汽车签订了战略合作协议,众泰2008EV也顺势诞生。

  实用中的充电站

  2009年12月底,南方电网在深圳建设的首批电动汽车充电站(桩)建成投运,共启用2个充电站、134个充电桩。两个充电站内设置9台充电柜,可同时容纳18台电动车驶入。两座充电站为大运中心站(6台充电柜)、和谐站(3台充电柜),分别位于龙岗大运会场馆西和龙岗中心城和谐路。134个充电桩分布在全市各区的公共停车场和小区停车场,以慢充模式为主,方便市民利用夜间停车时间充电。总投资1051.5万元,这也是国内规模最大的充电站。

  市民可通过供电部门提供的IC卡进行汽车充电缴费。目前,电动汽车充电电价已获广东省物价局批复,按普通商业用电其他类别收取。白天一度电单价1.0064元,谷期(23∶00-07∶00)充电单价仅0.2495元。

  充一次电要多长时间?以比亚迪车纯电动车E6为例,快充只需2小时,可供汽车跑300公里;其F3DM混合动力汽车快充10分钟可充满电池50%,慢充模式下需7小时充满,电力驱动可跑100公里。以行驶里程300公里计,电动车充电成本只有燃油车的约三分之一甚至更少,更可减少二氧化碳排放量约18kg。电动汽车充电方法也很简单,就像去加油站加油一样,首先把充电柜上的充电枪拔下,对准电动汽车的充电接口插入,此时充电柜语音提示系统会提示你按下充电柜上的启动按钮。”按照工作人员的提示,记者按下启动按钮,充电柜显示屏开始显示单价、充电电量、费用、充电进度等。按下充电柜上的结束按钮,充电柜电源自动断开,拔出充电枪,整个充电过程就结束了。

  何时适合购买电动车?

  试点毕竟是试点,如果按照每辆车10分钟的充电时间,如果将汽油车全部换成电动车,即使将目前所有的加油站变成充电站,也远远无法满足正常的充电需求,排队等候所耗费的时间将无法估量。唯一的办法是统一电池标准,到充电站直接更换满电的模块,这比耗时耗力提升充电技术要更有实际价值。

  无论是充电还是换电池,要向更偏远的地方普及电动车使用方式,并不是太现实的想法,这意味着如果你购买了一辆电动车只能在城市中作为日常生活使用,有到更远的地方自驾游的需求还是只能选择汽车。所以,对于购买电动车的用户来说,不得不考虑购买一电一汽两辆车,这种投入对于很多家庭来说也是暂时无法接受的,因为目前的电动车价格均高于同级的汽车。但是,对于准备购买第二辆车的家庭,并且其中一辆主要用于日常生活的,在充电站普及之后,电动车还是有考虑的价值,毕竟在油价越来越高的今天,用电比喝油要划算很多。
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