新能源汽车快充技术更贴近市场

　　2014年6月18日报道：节能环保新能源汽车经过研究试生产、试运行阶段，其推广应用，决定于市场。国内经过前阶段大量研究和试运营，发展纯电动换电技术为主的国内新能源汽车发展方式慢慢暴露出弊端，转而发展向快充技术方向发展，美国特斯拉新技术、新概念汽车投放市场，可能带来直接颠覆传统汽车制造业发展，我是一名高级工程师，从使用者的角度，提出国内汽车工业发展方向的思考。

　　一、前期纯电动汽车发展方式弊端

　　中国前期投入大量人力和资金研究纯电动汽车，生产出了纯电动公共汽车、小轿车，经过大量试运营，逐渐发现其存在很大弊端，一是核心技术未能突破，二是换电模式不能支撑大规模车辆运行，三是管理链条拉长，客户市场化认同低。

　　（一）技术问题

　　在以换电为主的纯电动汽车试运行中，第一个电池储能核心技术没有取得突破，分析国内普遍使用的充电电池发现，电池存在体积大、笨重、储存容量小（相对而言），充电时间长，因此必须专门建设充换电站，充换电站要有足够的存放蓄电池空间场地，需要配套建设自动控制系统，让机器人（机械手）帮助取、放和移动更换电池，频繁更换到汽车上的电池固定又带来新的运行缺陷，更换电池提供能源方式不科学（好比手机没电后频繁换电池，会带来诸多问题），还有在换电站内充电的电池需要长达3-4小时充电时间，这种长时间慢充注定不能支持大量车辆运营需要，对充电完成的每组电池参数进行严格检测筛选，再有每辆汽车更换的若干组电池需要经过严格电压参数匹配，以保证电池使用寿命周期，更换放置到汽车上的电池必须固定良好、接触良好，目前公交和轿车固定电池方式，车辆运行要求公路路面平整，不适宜颠簸和震动运行，目前这种运营客车续航里程短。

　　（二）大规模车辆运行问题

　　一是充换电站建设问题，每辆公交车一般需要配置九组蓄电池，通过机器人在两侧更换电池，每辆车充电模式不同，电池充电电量在80—300千瓦小时，大车一般1.5千瓦小时能够支持车辆运行1KM，小车0.3千瓦小时运行1Km，每次充换电后车辆行驶里程50——200KM，当夏季和冬季需要启用车辆空调时，续航里程大打折扣，每组电池充电时间3-4小时，要满足几十辆，上百车辆运行必须建设相当规模的充换电站，需要解决充换电池存放和车辆停放排队场地，还需要配备相当数量人员管理、运行维护充换电站内设备和电池。

　　（三）管理问题

　　大规模换电车辆运行，必须考虑车辆购置、运行成本，后续管理和电池对环境的污染问题。一是车辆购入成本大幅度增加，以公交车辆为例，厂家每辆车售价约150—170万元，其中国家每辆财政补贴50万元，气电混合公交每辆100万元，国家补贴42万元，纯电动小轿车每辆30万元（其中电池大约10万元），国家补贴6—8万元，而传统燃油公交车辆燃油和燃气公交每辆售价大约在45万元左右，购车单位（者）需要投入更多资金，可能带来商业运行的严重亏损或支出更高的运行成本。二是车辆运行成本问题，换电车辆和传统燃油车辆比较，充电电费与燃油运行成本基本持平，但电池使用周期结束后需要投入巨额资金更换电池，附带换电站运行成本远大于加油站运行成本。三是后续运行管理问题，为了保证车辆运行，需要增加专门的充换电站服务管理环节，车辆运行过程中涉及电池日常维护、充电换电池操作、车辆行驶过程中电池故障，如何保证夏季高温条件下电池散热和暴雨情况下防雨水进入（渗入）电气回路，换电站自身设备和站内电池安全问题不可忽视，还有斜坡（陡坡）起步和驻车问题。四是众所周知电池会带来更大的环境污染问题，国内电池使用周期一般5—7年，废旧电池如何处理，对环境产生的污染如何消除，还没有找到有效途径。

　　二、快充技术应用更贴近市场

　　国内快充技术与汽车加油模式贴近，在正常情况下不需要更换电池，解决了上述问题中频繁换电池问题，不需要建设换电站问题，减少了两个环节，快充电时间只需8—15分钟完成充电过程，车企为了保证电池使用寿命，但每次充电电量相对较低，一般大车充电80千瓦小时，续航里程又不能实现超越现有汽车运行里程。纯电动汽车由原来的换电模式发展到充电模式，再由慢充发展到快速充电模式，更贴近客户需求，更贴近市场。慢充电需要3—4小时，运行里程可以达到200Km，而快速充电每次需要8—15分钟，能支撑车辆运行50Km以上，存在电池容量不够。

　　美国特斯拉汽车在电池技术方面取得实质突破，但充电时间长，一般每小时充电可以供车辆行驶50—100Km的电量（视充电设备不同，充电桩或大功率充电桩），需要数据3-5小时左右，充一次电车辆可以运行里程达到500KM以上，实现了与现有车辆相当的里程功能，远超越了国内电动汽车运行效率。

　　三、纯电动汽车产业何去何从

　　国内生产的以换电模式运行的纯电动汽存在投入成本高，运行成本高，管理链条长，核心技术没能取得突破，电动汽车市场是建立在政府大量补贴基础之上的销售模式，不利于促进汽车制造厂降低生产成本，外加充换电设施建设和商业化运营困惑，仅适宜于试运行和不断改进提高阶段，目前还没有被消费者市场自然接受，不具备商业化大规模投放市场条件。

　　美国特斯拉汽车以小轿车为主流市场，它带给销售市场的启示颠覆了传统汽车的发展方向，给人以未来智能汽车的理念，通过信息化、智能化电脑控制实现驾车的一种享受，从材料制造到电池技术，应该说特斯拉走出了一条改变现有汽车制造新的路径，从销售策略来讲，特斯拉汽车以占领高端客户为首选，这一阶段是成功的，其产品在向中端客户和普通客户覆盖过程中，能否被市场接受，目前该产品还处于运行初期，车辆运行成本是否经济，制造商能否迈过规模化生产，扭转经营亏损期，实现企业生产盈利，也是摆在当今的现实问题。

　　四、汽车工业发展方向

　　纵观国内和国际汽车发展，纯电动汽车其是否有长效市场生命周期还存在一些不确定性，提出国内汽车发展方向，供决策思考。

　　现在的汽车工业正在颠覆传统汽车制造，首先要植入智能信息技术，包含人性化的控制系统，互联网技术，单一牵引动力系统向多技术综合应用方向发展，能源消耗转向更经济和可回收循环使用，能源供应由燃油向清洁能源、太阳能方向发展，代表一种安全、经济（制作成本、运行成本）、未来、时尚、享受。国内汽车工业建议主推混合动力技术（含燃油和天然气两类），研发试运行储备纯电动汽车技术，逐步淘汰现有传统汽车技术，将财政补贴重心由纯电动汽车转向混合动力汽车，实现汽车产业早日升级。

　　（一）创新纯电动汽车制造思路

　　1．引入现代和未来智能信息化概念，中国国内新能源汽车发展要借特斯拉的创新汽车制造思维，引入智能汽车的理念，给人以驾驶未来汽车的感觉。

　　2．突破关键技术，制造技术先进，科技含量高能够被市场接受的产品，在应用新材料、新工艺制造技术情况下，突破电池技术难点，能够满足车辆提速快、续航里程远两大基本需求。

　　3．控制汽车制造成本，作为消费者非常关注车辆一次购买成本和运行成本，这两个因素如果不能解决，其市场化进程可能受到很大影响。

　　4．解决快充技术，汽车充电就好比加油，能够提供快速、高效、经济的电能是满足客户人性化的另一基本需求，能被市场自然接受的产品，经过一定发展阶段，必须为消费者节约时间和提供方便。

　　5．逐步减少财政补贴，市场化产品不可能一直靠国家财政补贴存在，发展初期少量的车辆可以依存国家和地方财政补贴存在，毕竟财政补贴的钱也是广大纳税人的钱，需要控制在一定承受力水平内，促进汽车制造商降低产品制造成本，满足市场化需求。

　　6．从大气污染治理角度分析，城市里面大量使用纯电动汽车固然可以减少汽车尾气排放，但充换电需要的电能，则转移到发电厂燃烧大量的煤炭，其排放的烟尘依然存在污染，电池污染如何解决，也需要决策者综合考虑研判决策。

　　（二）中国新能源汽车发展方向

　　发展天然气为动力的新能源汽车应该是方向之一，国内天然气储量丰富，加之目前技术可以实现天然气液化，每次为汽车提供足够动力原料，天然气成分主要是甲烷（CH4），其燃烧排除的尾气主要是二氧化碳（CO2）和水（H2O），比燃油燃烧尾气排放相对好许多，在公共交通和出租车领域可以大量推广，逐步进入私家车领域是很好的路径方向，当然也可以研究发展氢气等其他清洁能源为动力的汽车，汽车制造成本和运行成本合理，容易被市场接受。

　　（三）混合动力是当前实用主流技术

　　混合动力汽车它有传统意义的牵引动力机和电动机两个系统，传统牵引系统运行油耗高，尤其在堵车（塞车）情况下更是白烧汽油，尾气排放严重污染空气，当下成熟的混合动力技术解决了经济运行问题，减少了尾气污染，每辆车燃油消耗减少30——50%，车辆燃烧尾气排放自然按比例减少，可大大缓解国家的石油供应和能源安全问题。

　　混合动力汽车在传统牵引动力机基础上，增加了一套电动机牵引系统，经济运行控制系统，还有收集储存运行过程中多余能源，储存制动、下坡发电转换能源功能，还有太阳能等许多其它技术应用，如何将两套系统和其它复杂技术整合在一起，科技含量大幅度提高，是当下最实用、经济、环保、可行的一种实用技术，国内应该在轿车、公交大量推广应用。