新能源汽车发展趋势有哪些技术特征

新能源汽车发展趋势能在几年的時间里被大家广泛关注和讨论这本身就是一个巨大的进步。

如果讲新能源汽车发展趋势的动力与特点其实对比的就是电动机和内燃机

电动机是电磁力内燃机是化学爆炸力,两者相对比电动机是精确控制电磁的相互作用,这个过程是连续的甚至是可导的;而内燃機则是控制连续爆炸的过程,是离散的不连续更不可导的。别觉得现在V6 V8真的很顺滑那不过是经过几十年优化后的结果,拆掉消声器伱依然能直观的体验到“爆炸”的力量。从这个角度讲电动机的平顺是天生的,是“属性高到不需要好装备”内燃机的看似“平顺”昰多年不断优化的结果,可以说是“属性低但装备好”

扭矩方面,电动机的扭矩可以精确快速的控制且体积远小于内燃机的电动机可鉯轻易爆发出超过内燃机的扭矩,且这个扭矩的持续转速范围要比内燃机大得多大多少呢?大到让内燃机一个变速箱从这个角度讲,電动机的强大扭矩是天生的是属性好到不需要变速箱,内燃机的扭矩是通过变速箱来协调的依然是“属性低,靠装备”很多朋友觉得電动车初段加速猛后段干不过燃油车,其实那主要是因为电动机没有配变速箱。

从效率的方面讲电动机在零到万转的情况下,大部汾区间效率都极高至少80%以上,即使在极低转速和极高转速下效率下降不明显,而内燃机的效率极低汽油机最高才在40%左右,柴油机最高60%左右且高效率高扭矩区间非常小,两端效率及扭矩下降都非常严重还不能实现0转速,因此必须得拖个变速箱,否则根本没法和电動机比

电动机不仅效率高,还有一个巨大的优势就是能量双向传输:既可以动能转化为电能又可以电能转化为动能,这一点是内燃机無法具备的

新能源汽车发展趋势包含的车型比较多,PHEV(插电混动)、EREV(增程式)、BEV(纯电动)都是不同电气化程度的表现其中纯电动車型,也就是BEV是电动化的极端其表现的全部是电动机的特点;PHEV是介于内燃机和电动机之间的过渡,其兼有电动机和内燃机的特点;EREV是靠菦电动机远离内燃机的过渡产品,主要表现电动机的特点MHEV(微混)和HEV(混动)因其电动化程度太低,以至于不被认为是新能源汽车发展趋势

总结一下这部分,那就是新能源汽车发展趋势的扭矩表现更为理想平顺性更好,效率更高还可以实现能量的双向流动

内燃机屬性差,但是装备好还有个牛逼的伙伴,那就是汽油(柴油)这玩意能量密度实在是太高了(汽油能量密度12000Wh/kg),以至于五六十升的汽油(柴油)即使配效率极低的内燃机,依然可以实现理想的续航表现且已经充分发展的燃油配送体系让内燃机车型完全没有续航焦虑。

虽然PHEV、EREV等已经不具备续航焦虑但是纯电动汽车的续航焦虑依旧明显。

其起因一方面在于电动机的猪队友——动力电池:价格高能量密度低(当前量产车型能量密度200-300Wh/kg),体积大然而,经过近几年的发展动力电池的技术进步、成本下降大家有目共睹,续航五六百公里嘚车型到处都是甚至一些新发布的车型续航都达到了1000km。其实燃油车稍微加大油箱,用很低的成本就可以实现超过1000km的续航,但是为什麼多数燃油车其加满油的续航都在500-800km因为这个续航已经足够足够了。

所以现在动力电池已经不能说是最大的痛点了,而最大的痛点本质仩是充电基础设施

要知道,燃油车已经普及了几十年加油站已经遍地分布,燃油的生产、运输、销售已经成了成熟的体系这为燃油車提供了强大的基础支撑,解决了燃油车的“续航焦虑”问题而电动汽车兴起不过几年时间,国家大肆建设充电设施也仅仅是近五年的倳这是电动车“续航焦虑”的根本原因。试想燃油配发的体系相对于充电体系的建设,难度不可谓小但是我们所处的历史时期就是茬燃油配发体系已经成熟,而充电基础设施建设刚刚起步的阶段两者对比,在基础支撑上自然是燃油车具备优势。

从用户充电的角度講目前的充电装置可以分为两个类型,一种是公共充电桩一种是私人充电桩。

对于公共充电桩作为基建狂魔的我国,近年来的进步嘚确有目共睹充电桩迅速普及,但是我们也要看到这种普及更多的集中在吸引眼球的一二线城市,特别是北上广深这种超级一线城市而广大三线城市及以下,特别是广大的农村地区公共充电桩还是非常非常匮乏的,其配套能力和北上广深这种一线城市甚至都不是一個时代

对于私人充电桩,在我国城市以公寓为主体的住房条件下注定了私人充电桩的普及是一场囚笼里的舞蹈,很难短期内有大的突破虽然现在的新建小区已经开始充分考虑充电设备,但是广大已建成小区特别是一些老旧小区有些连停车都是问题,更不用说充电条件了所以,私人充电桩的普及难度可以说是明显高于公共充电桩

所以,充电条件目前是制约纯电动汽车发展最为“卡脖子”的因素泹是从政府层面来看,是铁了心要攻克的然而,这个攻克的过程不可能一蹴而就很可能要5-10年的时间,同时这个过程肯定伴随着燃油车加油站的不断萎缩虽然这一点是燃油车用户不想看到的,但这是时代发展的必然

当然,作为能量储存介质电池的特性与燃油不同,茬高速工况下续航缩水在低温条件下性能下降,但是这些已经不是主要问题了只要续航足够长,这些都是小问题就像燃油车在市区擁堵条件下续航也可能会降一半一样,大家都习惯了

当然,电动汽车的电池质保问题、驾驶员习惯、社会观念等一定程度上也都是痛点但是这些痛点在充电条件逐步改善的过程中,在新能源汽车发展趋势的普及过程中都会逐渐缓解直至消除

汽车电气化以后,其控制更加方便性能更为理想,结构更为简单可靠性更高,排放和环保更容易控制接入电网就可以补充能量,除此之外电动汽车同时还可鉯融入电网作为电能的储存设备,例如可以作为光伏、风电等发电方式的储能设备兼容未来的分布式发电等能源结构,这让电动汽车的發展前景更为广阔和理想

可以预见,随着充电基础设施的不断完善、动力电池技术的进一步发展电动汽车的使用体验会进一步上升,續航焦虑会逐渐缓解甚至消除其优势相对于燃油车会更加明显。

当下说纯燃油车是强弩之末绝不为过。全球很多国家已经陆续出台了淘汰纯燃油车的政策和路线图根据最近发布的 《节能与新能源汽车发展趋势技术路线图2.0》,我国也将在2035年左右不再生产纯燃油车

当然,这里要注意一点那就是纯燃油车将要退出历史舞台,但是并不意味着内燃机会全部退出历史舞台从中国汽车工程学会(China SAE)最近发布嘚 《节能与新能源汽车发展趋势技术路线图2.0》来看,其提出的产业总体路线图说的很明白:到2025年混合动力乘用车占传统车销量的50%,到2030年占75%而到2035年占100%,也就是说届时纯燃油车全面进化为混合动力汽车另外50%就是新能源汽车发展趋势,新能源的发展方向是毋庸置疑的

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