地球人已经实现能源自由?

在《双电压系统的好处》、《优化电机控制方案》和《重新定义电动车！可能吗？》三篇科普性质的文章中，很浅显地告诉读者一种全新的电动车结构。

这样的电动车结构，将会帮人类实现能源自由。

我们知道石油、煤电是当前最主要的能源，而上面三篇文章中的电动车结构，是以生物质、电动车和太阳能为媒介组成一个分布式的能源利用系统。这样的能源利用系统能够让人们明天摆脱石油、煤电。

图 1 燃油车十年内必定被淘汰

我们先了解一下石油。看看石油换算成度电成本会是多少？当前燃油价格在6～10元每升之间波动，燃油主要用在汽车上。内燃发动机的效率区间是20～40％。1公斤燃油含有约12度电。由此可以估算出燃油的发动机输出轴的度电成本在1．5～5．75元之间。按6元每升柴油、柴油密度0．825kg／l。柴油发动机效率40％。得到燃油度电成本是1．5元。按高品质高标号汽油10每升，汽油密度0．725kg／l。汽油发动机效率20％。得到度电成本是5．75元。

图 2 火电十年内失去竞争力

煤电的度电成本呢？不用算了直接按电网电价0．6元每度为高位值，0．35元上网电价为低位值。考虑用电网给电动车充电，其充电口端口电价为最低0．6元每度，是家用电慢充价格。如果是用直流充电桩快充，按照指导价1．2～1．8元每度外加服务费停车费时间成本，煤电最高电价会超过2元每度。也就是说煤电供给电动车成本在0．6～2元每度。

以生物质、电动车和太阳能为媒介组成一个分布式的能源利用系统中，电动车电机输入端电价可以低于0．2元每度，最高不会超过1元每度。这得益于48V换电系统与太阳能光伏发电的结合。

这么低的度电成本是怎么实现的呢？我们先通过举例说明。

假定车主甲花10万购买一辆n电机双电压系统电动车，车载160公里续航电池组为高压电池组，不可拆卸。有200公里可拆卸48V电池组。每天如果车主出行需求在100公里以内。只需要将电池组分成两套，白天用太阳能发电存储到100公里电池组，第二天换到电动车上。换下来的电池组继续在白天储存太阳能光伏的电量。如此反复。当然，电池组电量也可以是100～400公里的续航里程量。

这样呢，太阳能光伏发电的上网电价，就是电动车度电成本了。而车主换电的时间成本不超过10分钟。

而大规模光伏电站，全球太阳能光伏的上网电价在最低已经低于0．2元，这还是包含了光伏逆变的成本，如果采用光伏发电直充48V低压换电系统，那么其度电成本会低于0．2元。家庭屋顶光伏，不占地不上税。即便按照当前5～11元／瓦的投资成本，度电1元计算。家庭光伏发电直充48V低压换电。其经济效应仍旧很可观。

图 3 48V换电系统样机

有人会问，那要是连续几天都是阴雨天气、太阳爷爷连着放假几天该怎么办呢？

生物质、电动车和太阳能为媒介组成一个零散的能源利用系统中，生物质就是解决太阳能光伏发电不连贯性问题的办法，如果阴雨天气或者夜晚，我们就采用沼气、生物质甲醇、二甲醚来发电。其度电成本仍是低于燃油和煤电的。当电动车的能源问题得到解决，人类的全部能源问题都得到解决了。不出10年，石油煤电都不再会是用来做燃料。人类已经能够实现能源自由了。

接下来的能源问题就是，星际出行，如载人登陆月球，火星等等。地球上的能源问题都是小儿科，轻轻松松就能解决了。星际出行的能源问题又该如何解决呢？

最近，出于一个让自己解脱的目的。将自己不能非常确定的方案都全部写出来。当然n电机双电压方案是整个以生物质、电动车和太阳能为媒介组成一个分布式的能源利用系统的关键。而我不是专业做电动车，尽管过去三年多，我自学超过在大学四年里所学课程的两三倍以上的知识点，课本和资料。但很多事情，我也只是知其一而不知其二，存在极大的局限性。甚至，我做这些很可能是低水平重复无用功。