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。