制約電動(dòng)車普及的原因分析
如果拋開補(bǔ)貼、拋開牌照政策、拋開限行優(yōu)惠,你還會(huì)買一輛電動(dòng)車嗎?
如果拋開補(bǔ)貼、拋開牌照政策、拋開限行優(yōu)惠,你還會(huì)買一輛電動(dòng)車嗎?或者說就算依然享有這些政策,下次買車時(shí)你會(huì)買一輛電動(dòng)車嗎?我想對(duì)于每一個(gè)新購車人,或者對(duì)電動(dòng)汽車感興趣的人,問到此都會(huì)在心里畫一個(gè)大大的問號(hào)。
那么制約電動(dòng)車普及的最重要原因是是什么呢?在我看來最根本的原因是:電動(dòng)車的續(xù)航焦慮,電動(dòng)車電池的安全穩(wěn)定性和電動(dòng)車比同級(jí)車稍高的價(jià)格。
我們來進(jìn)行分析(單對(duì)比電動(dòng)車特性的方向,和燃油車共性部分不列入):
電動(dòng)車的續(xù)航焦慮:電動(dòng)車的續(xù)航里程由電動(dòng)車的電池容量、汽車重量和充電的速度及便捷性決定。而電動(dòng)車的容量和重量基本由電池的密度決定(電池的密度決定了電池的可堆疊量和汽車的重量);充電的速度和便捷性由充電設(shè)施的布局及效率決定;
電池的安全穩(wěn)定由電動(dòng)車動(dòng)力電池系統(tǒng)和電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)決定;
電動(dòng)車的價(jià)格最重要的一塊由電池成本決定,目前國內(nèi)電池成本約為 150$~200$ /度左右,一輛 450km(百 16 計(jì))里程的電動(dòng)車需要 72 度電左右,差不多 10,800$ 以上。
以上部分我們都可以綜合為電動(dòng)車的三電的滿足和充電網(wǎng)絡(luò)的布局進(jìn)行綜合考慮。
三電的滿足
理想中的三電情況是什么樣的?我先結(jié)合行業(yè)情況及需求趨勢(shì)給出自己的回答,如下表,理想情況的市場(chǎng)狀態(tài)和 Tesla 的目前狀態(tài)。
為什么是這些數(shù)據(jù)(300Wh/kg,100$/kWh,2C 以上)?
按照趨勢(shì)下去在 2019 年左右 Tesla 即可達(dá)到以上理想標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)。那么這是什么概念呢?
要知道電池成本在目前各車企整車中占三分之一左右(不含 Tesla),而且電池量還是在遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 Tesla 的情況下。假如一輛 75 度電的電動(dòng)車(為什么是 75 度后面說),電池成本直接就可以降到 7,500$ 左右(基本接近發(fā)動(dòng)機(jī)加變速箱的成本),這樣就可以有更多的資源來提升內(nèi)外飾和其他性能或者降低整車價(jià)格從而更加平民化更易于用戶購買。
同時(shí)更高的能量密度才能布置下更多的電池,電動(dòng)車也才能保證更輕的重量,從而獲得更高的續(xù)航里程,而不是更高的續(xù)航里程后無限制地增加電池的容量,到最后車不是用來載重,而是主要在拉電池。
2C 以上的充電倍率是為了保證可以在更短的時(shí)間內(nèi)充完你需要的電量(比如說在高速服務(wù)區(qū)休息的十到二十分鐘),從而繼續(xù)你的行程,而不是在充電站排隊(duì)等待。(后面充電網(wǎng)絡(luò)布局上進(jìn)一步說明)。
續(xù)航里程(電量)
一輛電動(dòng)車到底多少的續(xù)航里程合適呢?其實(shí)可以等價(jià)為一輛正常的電動(dòng)車到底需要多大的電池?咱們理想一點(diǎn)地說(而不是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)技術(shù)所迫讓車主忍忍)續(xù)航里程在 450km~500km 左右,電量在 75 度 ~ 80 度左右會(huì)比較合適。
因?yàn)榕芨咚贂r(shí)我們按照兩個(gè)小時(shí)左右(也是人通常在高速的生理疲勞時(shí)間)休息一次來進(jìn)行計(jì)算,也就是 230km 左右(我們遵紀(jì)守法),高速按百公里 18 度電計(jì)(市區(qū) 15 度左右計(jì)),如果按照高效的用電 50% SOC 區(qū)間(20% ~ 70%),或者 60% SOC(20% ~ 80%)計(jì)(高于 80% 充電會(huì)變慢很多,沒有必要等;低于 20% 開車時(shí)的那種心情簡(jiǎn)直無以言表;而且太低太高的用電區(qū)間會(huì)對(duì)電池巡航壽命產(chǎn)生較大的影響);同時(shí)考慮到長(zhǎng)江以北特別是更北方的冬季降溫對(duì)電池產(chǎn)生的衰減效應(yīng)(零下 10 度 30% 衰減),所以最理想狀態(tài)下總電量大概在 75 度 ~ 80 度左右,續(xù)航 450 ~ 500km 左右比較合適。
其實(shí)續(xù)航里程(電量)和充電網(wǎng)絡(luò)布局的平衡才是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車大眾化平民化這個(gè)水桶中最短的短板!日常的中短途自不在話下,偶爾或周末的中長(zhǎng)途,長(zhǎng)續(xù)航可以作為保底。我們無法要求和對(duì)電動(dòng)車用戶說,你可以享受純電動(dòng)車的體驗(yàn),而且還可以享受稅收補(bǔ)貼優(yōu)惠和牌照優(yōu)惠政策,就是充電時(shí)間長(zhǎng)點(diǎn),續(xù)航里程短點(diǎn),目前技術(shù)水平就是這樣,作為家庭的第二輛用車來說也挺好。
如果一直按照家庭第二輛用車的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),電動(dòng)車永遠(yuǎn)也無法繁榮起來,電動(dòng)車的使命就是要逐漸替代絕大部分的燃油車(除了邊遠(yuǎn)地區(qū)和特殊用途),美國已經(jīng)是這個(gè)趨勢(shì)了(Tesla Model 3 的單款銷量進(jìn)入了美國所有汽車銷售榜中的前四,這還是在沒有足夠產(chǎn)能來交付的情況下)。憑什么你電動(dòng)車就應(yīng)該特殊?得首先讓用戶感覺到你的電動(dòng)車就是一輛正常的汽車,想跑就跑沒有焦慮。
說到此我們近期也聽到不少學(xué)者和專家說,我們不能一味地追求電動(dòng)車的高續(xù)航和高密度,而忽略了電動(dòng)車整體的安全性。當(dāng)然專家和學(xué)者說的沒錯(cuò),汽車在一個(gè)家庭里是一個(gè)大件,我們通常要用到三到五年,甚至十年,對(duì)于整體的耐久性和安全穩(wěn)定要求非常高,而且電池模塊在沒有得到完善的系統(tǒng)管束下不是一種很安全的事物。
但是我想說的是我們應(yīng)該想的是怎么來努力提高自己的技術(shù)水平以來滿足用戶的需求和預(yù)期,而不是想著我們技術(shù)不行來壓抑用戶的需求??吹降膽?yīng)該是整體的大勢(shì)和市場(chǎng)方向,從而從整體角度來進(jìn)行系統(tǒng)性規(guī)劃布局(其中充電網(wǎng)絡(luò)的布局也是其中最重要的一環(huán))。而且我們必須要看到一個(gè)現(xiàn)實(shí),2020 年 Model 3 國產(chǎn)化,它會(huì)帶來全球最優(yōu)秀的高度集成性三電系統(tǒng),它不等我們??!
我們或許可以唯一慶幸的是它主打中高端市場(chǎng)整車配置成本較高,而且還很有可能有一定比率的進(jìn)口關(guān)稅(保稅港造),在此我們需要表揚(yáng)一個(gè)產(chǎn)品——比亞迪唐 600(其實(shí)叫唐 80 更好),首次在國內(nèi)電池集成到了 82.8 度(因?yàn)殡姵仉娦?,Pack 管理系統(tǒng)都是自己的),從而讓我們看到了一點(diǎn)希望,我們不弱!
充電樁的布局
我們來看一下一輛通常認(rèn)知的汽車應(yīng)該是什么樣子。它既可以滿足我們?nèi)粘5耐ㄇ谛枰ㄍǔ稳諄砘卦?100 公里以內(nèi)),也能滿足我偶爾或者周末的中長(zhǎng)途旅行,我不會(huì)有加油的焦慮(你非要說西部,咱就沒法好好聊天了)。
那么對(duì)于一輛電動(dòng)車,它的使用電情況是什么樣子呢?
晚上回家后隨手充上電可以滿足第二天的正常出行,而且家里充電也是最方便便宜的方案,在公司如果條件允許,能充上電就更好了(一般為商業(yè)用電)
如果在外車子快沒電了,可以隨時(shí)在附近找到一個(gè)快充站,基本上就是逛個(gè)商場(chǎng),和朋友吃個(gè)火鍋,或者看場(chǎng)電影的時(shí)間,我們返回時(shí)又是一輛元?dú)鉂M滿的愛車。
偶爾的中長(zhǎng)途遠(yuǎn)行走高速,在我們駕駛兩個(gè)小時(shí)左右去服務(wù)站休息的時(shí)間,順便把車插到快充樁上,一二十分鐘后,車輛快充的電量又可以滿足我們接下來的出行,也不影響我們的行程安排。而不是一直焦慮,我到底還剩下多少電,還能跑多遠(yuǎn),我不會(huì)在高速上趴窩了吧!
所以基于以上出行場(chǎng)景思考,充電設(shè)施的布局,應(yīng)該是圍繞:日常低功率家用樁+城區(qū)布局豐富的目的地中高功率公共樁+全國高速和主干道的大功率樁 進(jìn)行展開。
家庭低功率充電樁,滿足日常
要求,比家用最低檔價(jià)格還低。月 300 公里,21 塊左右),7kW 左右,一夜可以達(dá)到 70 度電。
城區(qū)豐富的中高功率目的地公共樁,滿足在外沒電時(shí)的不時(shí)之需,即快又可以隨時(shí)隨地充電。2 小時(shí)以內(nèi)滿足一天的出現(xiàn)需求,以 15kW ~ 60kW 為主,大功率 120kW 及以上適當(dāng)布局,支持緊急快速充電需求。
高速及主干道大功率充電站,滿足人們長(zhǎng)時(shí)出行,隨時(shí)敢跑,可隨時(shí)快速加電,也不會(huì)因?yàn)槌潆娪绊懶谐痰那闆r。以 80kW,120kW 以上,甚至到 240kW,300kW 為主,可以快速滿足人們?cè)谝欢昼娨詢?nèi),快速充滿 250km 左右行程的電量(40 到 45 度電),真正可以做到接近人們?nèi)粘<佑鸵粯拥姆奖憧旖荨?/p>
當(dāng)然還有隨車自帶的車載充電器,以備不時(shí)之需。
這其中我認(rèn)為以遍布全國高速及主干道的大功率充電站及全國統(tǒng)一的充電樁標(biāo)準(zhǔn)最為重要。
目前國內(nèi)的主要城市基本上都遍布了各公司的充電設(shè)施,近年來也有了統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn),但是看一看實(shí)際運(yùn)營狀況,通常好不容易找到一個(gè)充電站后會(huì)發(fā)現(xiàn)要不充電設(shè)施有故障,要不充電接口標(biāo)準(zhǔn)不一致,或者充電車位被占用的情況,而且比例還相當(dāng)高。嚴(yán)重制約了全國統(tǒng)一性的電動(dòng)能源發(fā)展。
當(dāng)然這其中還有充電設(shè)施全國聯(lián)網(wǎng)的信息透明問題,隨著電動(dòng)車布局的加深,充電設(shè)施布局的加大等。如果城市的目的公用充電樁問題得不到解決,肯定會(huì)影響人們?cè)诔菂^(qū)的方便出行,特別是大量的無固定車位車主(汽車之家 2018 年 8 月全國 20 萬抽樣的數(shù)據(jù)調(diào)查,目前一線城市車主 65% 左右沒有固定車位)。
再說全國高速及主干道的大功率充電站布局,這個(gè)是電動(dòng)車發(fā)展中最為核心的一塊之一,也是 Tesla 在美國成功的核心基礎(chǔ)之一,一個(gè)讓用戶隨時(shí)敢隨便跑,始終相信前方能夠及時(shí)得到能量補(bǔ)給的核心充電網(wǎng)絡(luò)是電動(dòng)車成功的基礎(chǔ),而不是成為一輛不敢出城的車,這樣會(huì)打破用戶對(duì)于汽車的所有向往,是用戶不買電動(dòng)車的最主要原因之一。
沿著高速和全國的交通主干線進(jìn)行大功率充電站布局,功率達(dá)到 80kW,120kW 以上,甚至到 240kW,300kW,可以快速在一二十分鐘以內(nèi),快速充滿兩百多公里左右的行程電量;每 100km~150km 左右進(jìn)行一次布站(距離方面還需要進(jìn)一步的行業(yè)測(cè)算)。只有這樣才能真正做到和燃油車及加油站一樣的方便快捷(Tesla 在美國就是這樣干的)。
這樣需要我們整個(gè)汽車行業(yè),國家和政府相關(guān)部委及道路主管部門,國家電網(wǎng)公司,各省高速公司和各相關(guān)產(chǎn)業(yè)公司一起的配合才能達(dá)成,但唯有此也才能完成我們的新能源國家戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展。
回到我們的標(biāo)題——電動(dòng)車什么時(shí)候可以開始普及?我的預(yù)期是在 2022 或者 2023 年,2020 年 Model 3 國產(chǎn)化,同時(shí)我們可以在一兩年內(nèi)快速將三電基礎(chǔ)追上,同時(shí)充電主網(wǎng)絡(luò)和目的地網(wǎng)絡(luò),家庭網(wǎng)絡(luò)能夠及時(shí)跟上,然后再往后可以有可量產(chǎn)的固態(tài)電池接上,這樣電動(dòng)車的時(shí)代就可以爆發(fā)了(電網(wǎng)你挺?。。?。