国务院关于印发《2024—2025年节能降碳行动方案》的通知
新能源汽车替代传统汽车的主要瓶颈
来源:新能源网
时间:2012-10-28 12:55:14
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新能源汽车替代传统汽车的主要瓶颈 汽车行业正进入一个变革的时代,我国汽车产业要实现可持续发展,必须加快转型升级,从规模扩大转向质量效益型发展。其中,发展新能源汽车是我国汽车产业转
汽车行业正进入一个变革的时代,我国汽车产业要实现可持续发展,必须加快转型升级,从规模扩大转向质量效益型发展。其中,发展新能源汽车是我国汽车产业转型升级的重要方向,对此,各界已形成了共识。虽然新能源汽车产业化课题已提出了多年,并且,纯电动、插电式混合动力的技术路线已成为主流方向,但目前产业化推进并不理想。如何在近期实现新能源汽车产业化的突破,短期看,实现新能源汽车替代传统汽车主要瓶颈在于:
1、电池续驶里程、成本、重量、充电时间、寿命等难点问题,短期内难有重大突破。
续驶里程:从已投放市场的电动汽车看,根据美国环境保护署公布的数据,日产聆风续航里程为117公里,福特福克斯电动汽车为122公里,本田飞度电动汽车为131公里。从国内情况看,比亚迪F3DM插电式混合动力汽车纯电续航里程可达80km,奇瑞M1 EV、江淮同悦EV 等纯电动汽车续驶里程均在100公里左右。也就是说,与传统汽车可比条件下,主流电动汽车的续驶里程目前没有超过150公里的。
电池成本、重量:按照业界比较普遍的说法,目前锂电池的能量密度为100Wh/kg,成本3~5元/Wh。假设按最大续航里程100公里、电耗18-20kwh/100km算,电池组容量为20 kwh,每辆乘用车需配备的电池组价格约10万元、重约0.2吨。据有关专家推算,若电动汽车要具有与传统内燃机汽车相竞争的能力,那么电池的能量密度就要提高7倍左右,价格要下降至目前的十分之一。据国内外锂电池专家认为,到2025年,锂电池的能量密度可以达到250Wh/kg,这已是锂电池能量密度的极限值,很难再提高了。电池的能量密度低,意味着汽车动力系统的功率不够。若电动汽车要想获得更长的续驶里程和更高的行驶速度,那么就要装更多的电池组,而此又增加了汽车自重,限制了其更高的速度和更长的续驶里程。这就陷入了一个怪圈。
充电时间:充电分快充和慢充两种方式。以普通家轿为例,快充的话可以在半小时内充满70-80%,但是充电电流极大,对电池有损害;如果是慢充的话,可能要7-8小时才能充满。
电池寿命:据称,国内制造的质量比较好的动力电池寿命一般为三年左右,循环充放电次数在2000~3000次,与国外先进水平相比还有很大差距。电池寿命短带来的直接弊端,是需要频繁更换,由此提高使用成本。以上情况说明,现阶段阻碍新能源汽车产业化的主要因素是动力电池技术瓶颈。纵观世界技术发展,只有当在某项科技上获得重大突破时,才能使相应的产业革命发生,这是客观规律。
2、在高速公路服务区建设充(换)电设施,形成全覆盖,短期有难度。
目前,我国高速公路里程达8.5万公里,如果按百公里设立一对加油站的审批规定,高速公路理论上需要加油站1.7万座。以此作为参考,假设把加油站全部替换成充(换)电设施,理论上需要建设充(换)电站1.7万座。每个充(换)电站的年投资成本,含设备折旧、电池成本折旧、运行维护成本、土地成本摊销等,至少在千万元以上。如此数量和巨大投资的充(换)电站,谁来建、怎样运营?短期都是问题。目前,只能是在部分区域之间(如北京与天津之间)的高速公路上建充(换)电设施,进行局部的示范运行,这就限制了电动汽车的使用范围。
3、此外,如果新能源汽车实现大面积应用,我国电力资源也难以承受。
进入新世纪,自2003年出现大面积的全国性电荒以来,我国就一直未真正摆脱过”缺电”之困,并且有加剧之势。我国的能源禀赋及电力结构决定短期内难解”电荒”之困。据有关资料,当前,我国电力供应约77%来自于煤电,16%是水电,2%左右是核电,其它化石能源电力占4%,余者仅约1%来自风力、太阳能、生物质能、地热等可再生能源。由此可见,煤电占绝大部分。现在,全国煤的年产量已高达30多亿吨,几乎到了产能的极限,再大幅度增长是不现实的,也不符合国家科学发展的政策导向。
在经常缺电、有时候是严重缺电的情况下,大规模普及使用电动汽车是不切合我国具体国情的。就全国范围而言,市场投放50万辆电动汽车,不会对电网负载造成很大影响;但若发展到500万辆,情况就不一样了。如此多的汽车,跑起来需要的电量就十分可观。按每辆电动车电池组容量20kwh计算,如果这么多电动汽车在某一时段集中充电,所需的电量要占到电网峰值的2-5%。
1、电池续驶里程、成本、重量、充电时间、寿命等难点问题,短期内难有重大突破。
续驶里程:从已投放市场的电动汽车看,根据美国环境保护署公布的数据,日产聆风续航里程为117公里,福特福克斯电动汽车为122公里,本田飞度电动汽车为131公里。从国内情况看,比亚迪F3DM插电式混合动力汽车纯电续航里程可达80km,奇瑞M1 EV、江淮同悦EV 等纯电动汽车续驶里程均在100公里左右。也就是说,与传统汽车可比条件下,主流电动汽车的续驶里程目前没有超过150公里的。
电池成本、重量:按照业界比较普遍的说法,目前锂电池的能量密度为100Wh/kg,成本3~5元/Wh。假设按最大续航里程100公里、电耗18-20kwh/100km算,电池组容量为20 kwh,每辆乘用车需配备的电池组价格约10万元、重约0.2吨。据有关专家推算,若电动汽车要具有与传统内燃机汽车相竞争的能力,那么电池的能量密度就要提高7倍左右,价格要下降至目前的十分之一。据国内外锂电池专家认为,到2025年,锂电池的能量密度可以达到250Wh/kg,这已是锂电池能量密度的极限值,很难再提高了。电池的能量密度低,意味着汽车动力系统的功率不够。若电动汽车要想获得更长的续驶里程和更高的行驶速度,那么就要装更多的电池组,而此又增加了汽车自重,限制了其更高的速度和更长的续驶里程。这就陷入了一个怪圈。
充电时间:充电分快充和慢充两种方式。以普通家轿为例,快充的话可以在半小时内充满70-80%,但是充电电流极大,对电池有损害;如果是慢充的话,可能要7-8小时才能充满。
电池寿命:据称,国内制造的质量比较好的动力电池寿命一般为三年左右,循环充放电次数在2000~3000次,与国外先进水平相比还有很大差距。电池寿命短带来的直接弊端,是需要频繁更换,由此提高使用成本。以上情况说明,现阶段阻碍新能源汽车产业化的主要因素是动力电池技术瓶颈。纵观世界技术发展,只有当在某项科技上获得重大突破时,才能使相应的产业革命发生,这是客观规律。
2、在高速公路服务区建设充(换)电设施,形成全覆盖,短期有难度。
目前,我国高速公路里程达8.5万公里,如果按百公里设立一对加油站的审批规定,高速公路理论上需要加油站1.7万座。以此作为参考,假设把加油站全部替换成充(换)电设施,理论上需要建设充(换)电站1.7万座。每个充(换)电站的年投资成本,含设备折旧、电池成本折旧、运行维护成本、土地成本摊销等,至少在千万元以上。如此数量和巨大投资的充(换)电站,谁来建、怎样运营?短期都是问题。目前,只能是在部分区域之间(如北京与天津之间)的高速公路上建充(换)电设施,进行局部的示范运行,这就限制了电动汽车的使用范围。
3、此外,如果新能源汽车实现大面积应用,我国电力资源也难以承受。
进入新世纪,自2003年出现大面积的全国性电荒以来,我国就一直未真正摆脱过”缺电”之困,并且有加剧之势。我国的能源禀赋及电力结构决定短期内难解”电荒”之困。据有关资料,当前,我国电力供应约77%来自于煤电,16%是水电,2%左右是核电,其它化石能源电力占4%,余者仅约1%来自风力、太阳能、生物质能、地热等可再生能源。由此可见,煤电占绝大部分。现在,全国煤的年产量已高达30多亿吨,几乎到了产能的极限,再大幅度增长是不现实的,也不符合国家科学发展的政策导向。
在经常缺电、有时候是严重缺电的情况下,大规模普及使用电动汽车是不切合我国具体国情的。就全国范围而言,市场投放50万辆电动汽车,不会对电网负载造成很大影响;但若发展到500万辆,情况就不一样了。如此多的汽车,跑起来需要的电量就十分可观。按每辆电动车电池组容量20kwh计算,如果这么多电动汽车在某一时段集中充电,所需的电量要占到电网峰值的2-5%。
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