我国是电动车技术和生产领域的全球领导者,占有全球 60% 的电动汽车销量,目前电动汽车保有量约为 2000 万辆,是世界上拥有电动汽车最多的国家。但是去年以来,国外著名车企如奔驰、宝马、奥迪、福特等先后表示“推迟全面电动化的时间”,宣布将继续坚持内燃机开发,更新内燃机技术。因此,引发了一些对电动汽车的质疑,是不是电动汽车并不是像说的那么好?电动汽车的发展前景究竟怎么样?
一. 新能源汽车的种类和特点
新能源汽车是利用新型能源而不是传统内燃机驱动的车辆。主要包括纯电动汽车(BEVs)、插电式混合动力汽车(PHEVs)、混合动力汽车(HEVs)、氢燃料电池汽车(FCEVs)等类型。新能源汽车的共同特点是行驶过程中不产生或者少产生尾气排放,环保性能优异。
纯电动汽车完全依靠电池提供动力,混合动力汽车通过内燃机和电动机提供动力,这两种汽车目前在市场上最为普及。插电式混合动力汽车与混合动力汽车的区别是可以外接电源充电。
氢燃料电池汽车通过氢气与氧气反应生成电能,行驶过程中仅排放水,无有害气体,是具有很大发展潜力的新能源车。由于其长续航和快速加氢(3-5分钟)的优势,已经在多个国家和地区开始应用。例如现代Nexo氢燃料汽车车型,续航里程约611公里,已经在韩国、美国和欧洲销售。日本已建成超过100座加氢站,欧洲计划到2025年建成数百座加氢站。
二. 为什么欧美车企热情不太高?
一是市场问题。尽管电动车全球销量大幅度增长,但占各国乘用车总保有量比例依然很低。2023 年,我国电动汽车约占乘用车总量的 4%,欧洲为 2.5%,美国为 1%,所以汽车制造商认为市场需求目前不足以支撑大规模电动化。例如美国人习惯开着车去他们想去的任何地方(不管多远),他们不想担心在需要时找不到充电站。
二是效益问题。欧美内燃机汽车产业延续了上百年的时间,想要全面切入电动汽车必然要权衡投入与回报之间的关系。这也是欧美政府面临的两难境地,尽管他们希望以电动汽车来促进气候改善,但又不能以损害本国汽车制造商为代价。
三是环境问题。虽然电动汽车在使用中没有排放,但是在生产制造过程中,例如锂的开采过程中,总体排放是燃油车生产的2倍。电池充电也需要电力,特别当采用煤炭发电时,对气候改善的贡献没有那么大。据分析,电动车跑15万公里,减少的碳排放不到20%。
也有观点认为,是因为我国发展领先,欧美企业追不上,所以放弃了。这也不尽然,欧美企业拥有全球市场资源,还是很有发展优势的。我国目前总体上整个产业仍处于亏损状态,政府补贴逐步取消后企业压力会更大。对于欧美的老牌企业,他们不是初创企业,是不太愿意冒这种风险的。
三.电动车发展究竟面临什么障碍?
电动汽车产业虽然发展很快,但是由于目前存在的一些技术限制,依然面临重大阻力,影响了电动汽车的推广应用。阻力主要来自以下方面:
充电时间长。目前快充一般在0.5至1小时之间,能够充到80%左右的电量。慢充通常在6至12小时之间,寒冷季节时间更长。这对大多数司机来说时间还是太长了。
续航距离短。目前电动汽车平均最大续航里程为500公里左右,大多数电动汽车只有250公里左右或更短,冬季续航里程还会大幅缩短。电池时间久了容量也会下降。电动车每3-4小时就要充一次电,不适合长途旅行。
充电站不足。充电站的数量有限,尤其是在农村或偏远地区,尚未达到加油站的便利性程度,限制了长途旅行的目的地选择。
电池回收难。废弃电池环境污染大,一般的回收点由于技术和设备的限制,通常难以完成废旧电池的处理。需要建设旧电池回收网络,依靠专业的技术公司进行电池拆解和材料回收,增加了电动汽车的使用成本。
车辆价格高。电动汽车初始投资比燃油车价格更高,如果政府取消补贴,可能会更贵。虽然在使用中充电费低于油费,但是考虑到电池损坏及失效后的更换费用,总体价格比燃油车高。
四.电动汽车未来发展的关键
尽管消费者对电动汽车存在一些顾虑,但电动汽车的环境好处不容置疑。随着未来技术进步,电动汽车目前所存在的限制都将逐渐消失。当然,离燃油车在马路上消失估计还要几十年的时间。电动车未来的技术发展主要集中在以下方面。
电池技术。固态电池、硅基电池和锂硫电池等具有更高的能量密度,使电动汽车能够在一次充电后行驶更长的距离。特别是固态电池技术正在快速推进,成为锂电池的替代品,理论上其续航里程最大可达到1500公里,有望在未来几年内实现大规模推广和应用,为电动汽车领域带来革命性的变革。
快充技术。新的快速充电技术能够在短时间内大幅度提高电池的充电速度。特斯拉、保时捷等已经实现了20-30分钟内充电至88% 的直流充电速度。宝马、奔驰、福特和大众等公司正在合作建设欧洲快速充电网络,未来电池快速充电技术将继续提升。
充电设施:电动汽车续航里程的提升不仅依赖于电池技术的进步,还需要公共充电基础设施的同步发展。特斯拉一直在快速建设其超级充电网络,并开始在其充电站提供适配器,以允许其他电动汽车的驾驶员使用这些充电器,大幅增加可供驾驶员充电的充电站数量,进一步缓解续航里程焦虑。
车到网 (V2G) 技术:这是电动汽车与电网之间的双向电能传输技术。电动汽车在电网负荷低的时候充电,而在电网负荷高的时候将电能回馈给电网。例如日产与意大利电力公司合作,正在欧洲多个国家进行V2G试点。UPS和法国电力公司试点利用电动货车和公交车进行电力调度和储能服务。
汽车设计:通过使用更轻的材料制造车身和组件,可以降低车辆总重量,从而提高续航里程。此外,设计能效更高的新一代电动机,可以在相同的电量下行驶更长的距离。
四.我国电动汽车发展需要克服的问题
我国电动汽车产业在快速发展的同时,也面临着一些问题和挑战。未来还需要解决以下方面的问题。
技术瓶颈:我国高端电池材料、芯片等核心技术和关键零部件依赖进口。虽然电池技术不断进步,但在能量密度、安全性和寿命方面仍有待提高,特别是在固态电池等高能量密度电池的研发方面。
充电设施:充电桩的布局仍不均衡完善,特别是农村和偏远地区充电设施不足。不同品牌充电桩兼容性问题仍需解决,充电站直接影响了电动汽车的普及和使用。
电力供应:大规模电动汽车充电对电网负荷带来压力,特别是在电网基础设施较为薄弱的地区,可能导致供电不稳定。
环境效果:虽然电动汽车本身是零排放,但我国电力来源中煤炭占比较高,电动汽车目前并未显著减少整体碳排放。
经济效益:目前我国新能源汽车整车制造企业数量达到近200家,多数车企仍然处于亏损状态。在市场竞争日益激烈的情况下,特别随着补贴政策的逐步退坡和取消,部分企业面临倒闭风险。
欧美限制:美国和欧洲是我国电动汽车的重要出口市场。欧美对我国进口电动汽车征收新关税(美国100%,欧洲38%),导致我国电动汽车在这些市场的价格优势削弱。