低碳經濟背景下新能源汽車

『壹』 目前國家大力倡導低碳經濟，可見新能源行業蘊含著機遇，電動汽車必將是一個朝陽行業，大家對此有什麼看法

恩，新能源行業絕對是本世紀的朝陽行業，特別是電動汽車方面，產業鏈巨大，但發展有許多困難，如果能夠克服，一定蘊含巨大機遇，各大傳統汽車製造商業開始紛紛布局未來的新能源戰爭，推出了不同形式的新能源車，有混合動力汽車、純電動汽車、之後會發展成為燃料動力汽車，我個人也准備投資到這些方面，目前正在了解擁有這方面技術的公司，其中很看好一家叫做河南省杜馬新能源科技有限公司的企業，在此向你推薦一下，你可以去考察。
電動汽車是汽車產業的發展方向，這一點國內外的學界、業者和各國政府誰都沒有懷疑過。但是，直到一年前，還沒有一家權威機構能夠准確地說清楚，完全商業化運營的電動汽車究竟是哪種類型？採用哪種技術路線？

很顯然，致力於實現電動汽車商業化運行的主要國家及所屬公司，都在按照自己設計的路線向前推進。在插電式電動汽車被國際社會共同認可後，很快就發現，還有很多問題沒有解決，仍然存在不同的發展方向和路線，電動汽車的全景並沒有因此而清晰。

在這種情況下，日本是以高效混合動力汽車和插電式純電動汽車的研究為主，代表車型是豐田公司的普銳斯、雷克薩斯和日產公司的葉子。而美國是以增程式電動汽車為主攻方向，代表車型是通用公司的Volt。中國則是全面開花，有比亞迪的雙模混合動力車型，也有多家公司正在研發的插電式純電動汽車，還有吉利公司的超級電容汽車。究竟哪種車型、哪條技術路線可以通向完全的商業化呢？最新的研究表明，上述所有的車型和技術路線都不可能實現完全的商業化，它們無論將技術水平提高到何種地步，也必須依賴政府的補貼才能生存，因為上述所有的技術路線，都無法解決電池組在盲充情況下的循環壽命過低的問題，使電池折舊成本居高不下，不可能產生出對汽油燃料成本的競爭優勢。因此，可以斷定，完全商業化運行的電動汽車的「真神」還沒有現身！到目前為止的所有車型，都只能以掙政府補貼為目標。

一． 電動汽車「真神」露相！

那麼，電動汽車的「真神」究竟應該是什麼模樣呢？其實歐洲和日本的公司早在5年前就描繪出來了，就是可快速更換電池的電動汽車。最早提出這種設想的歐洲和日本公司，原意是想通過快速更換電池實現能源的快速補充，但由於電池在車身內的放置必須符合配重合理的要求，不能放在前後兩端，而在車身中部，只能放置在座位和底板下，在這個位置上，很難實現電池模塊的快速更換，除非對車身結構進行重新設計，而這樣一來，就需要更新全套模具，重建生產線，沒有幾億元的投資和3年的周期是搞不出樣車的。就是有了樣車，還必須有完全與之吻合的出租電池並對電池質量完全負責的充電站相配套，因此，要想實現在小型電動汽車上快速更換電池，就必須進行包括充電站的技術條件和運營方式在內的系統設計，而這絕非汽車製造廠家所能完成的，更重要的是，這樣一來，汽車製造廠商就只提供不裝電池的裸車了，它就成了電動汽車的配角，也就很難拿到政府補貼了。這種結果是汽車巨頭不願意看到的。因此，國外公司在提出換電池的設想後根本就沒有往下進行，在小型車上更換電池的方案就擱淺了，各國的大公司又回到了老路上去，各搞各的，力圖在不改變營業模式的前提下，搞出能夠直接替代燃油汽車的電動汽車。但可以肯定地說，目前汽車巨頭所堅持的技術路線，統統是意在套取政府補貼的游戲！不採取更換電池的技術路線，註定是死路一條！得出此結論的根據是：

1. 不更換電池，充電永遠是難題。與不更換電池車型配套的充電方式有三種，一是充電站，二是可在城市小區和停車位普遍設立的刷卡式充電樁，三是任意民用電插座。民用電插座不僅涉及電費計費問題，而且充電時間長，不可能成為主流充電方式。而在停車位設立刷卡式充電樁，幾乎所有的車輛都在下班後的同一時間充電，一旦電動汽車的擁有量達到一定規模，就會產生諧波，對城市電網構成破壞性影響，電網將不堪此負。而充電站對車輛的服務，必須能在短時間內完成，盡管各國都在研究快速充電的方法，也進行了快速充電的成功試驗，但是，快速充電對電池的破壞作用是無法杜絕的，用犧牲電池壽命作為代價來完成快速充電是不劃算的！

2. 不採用換電模式，電池壽命將大打折扣！鋰離子電池生產廠家提供的數據表明：單體磷酸鐵鋰電池的循環壽命可以達到5000次以上，按照2000次來設定出廠標準是完全可以實現的。而超過100個單體成組後的電池模塊，在人工維護的情況下，壽命只能達到1500次，如果每次充電可以行駛200公里，電池的里程壽命就可以達到30萬公里。這對於電動汽車的用戶來說，是完全能夠接受的。但是，如果沒有人工維護，採取盲充方式補給電能，電池組的循環壽命將急劇下降到200次左右，甚至會出現幾十次充電就損壞的情況。這對電動汽車來說是要命的事情。因此，國內外的汽車製造廠家都試圖從電池質量和電池管理入手，解決電池組的壽命問題。但是，提高電池的出廠質量和一致性並不能從根本上延長電池壽命，因為無論出廠質量和一致性再好的電池，都會在使用和充電過程中出現隨機性個體差異，最終導致電池組提前損壞。而電池管理系統如果細化到對每一單體電池進行監測和控制，其造價將與電池相差無幾，這就意味著本來就很昂貴的電池，又增加了一倍的成本，而且，高性能的電池管理系統本身要消耗15~20％的能量，這就意味著電池裡程壽命已經損失了僅20％了，這還不算，就是安裝了高性能的電池管理系統，也不可能將電池壽命提高到理想的千次以上，豐田普銳斯不超過3年10萬公里的電池壽命就是最好的例證。因此可以說，雖然通過提高電池質量和優化電池管理可以有限提高電池組的壽命，但想通過這個途徑使電動汽車在綜合成本上具有對燃油汽車的競爭優勢，是根本不可能的，這條技術路線必將永遠依賴政府補貼。

3. 由於採用不換電模式，電池壽命就無法實現理想的指標，國外汽車巨頭就把主攻方向放在以電池為輔的混合動力和增程式電動汽車上，採用小電池承擔輔助功能，弱化了電池的作用。但由於混合動力汽車二元切換的復雜結構，使其成本永遠也降不到與燃油汽車相當的程度，而其節油性又非常有限，它絕對不可能成為電動汽車商業化的主流模式。美國通用公司推出的增程式電動汽車Volt,雖然比混合動力汽車前進了一步，由於結構較為簡單，使製造成本明顯低於混合動力汽車，節油效果也更好一些，其市場前景比混合動力汽車更光明一些。但是，不進行維護的電池，仍然是致命的軟肋，只有配套電池的定期檢測、保養、維護和電池壽命質量的保險，才有可能實現商業化。而這一切仍然需要在車輛結構上解決電池組的快速裝卸問題、仍然需要保證電池壽命的租賃式運營模式與之配套。

4. 快速更換電池對電動汽車商業化的意義遠遠超出了國外車企最初的設想，按照歐日跨國公司當年的設想，快速更換電池僅僅是為了實現快速補充能源，他們沒有想到，這種方式是提高電池壽命的最佳途徑。此外，還有一個作用是盲充模式無法抗衡的，就是：由於電池的工作是電化學反應，對電池的沖擊要比機械磨損具有更大的離散性，機械磨損在不同個體間的差異非常小，作為汽車核心部件的發動機可以很容易實現絕大部分個體30萬公里以上的使用壽命，而動力電池則不然。即便是平均使用壽命達到了30萬公里，也仍然無法實現商業化操作。因為，超過30萬公里和不足20萬公里的個體都有可能達到30％，大量壽命不達標電池的車輛，將使汽車企業無法應對，價格比車身結構還貴的電池賠是賠不起的，而不賠，將名聲掃地，只能慘淡退市，無異於自殺。這就是多家汽車企業的樣車早已下線，吆喝了許多年也不敢向私人用戶出售的根本原因。相比之下，在充電運營商用自己的電池而不是車主的電池在充電站循環使用，為車主提供服務，除了快速補電、提高電池壽命之外，無形之中帶來了第三個功能：只要電池的平均壽命達標，就可以實現商業化，要比不能換電車型必須使95％以上電池壽命達標，才能實現商業化，容易一百倍！

結論已經不言而喻：在20到30年內，在燃料電池電動汽車的時代沒有到來之前，能夠快速更換電池的純電動汽車、增程式電動汽車和與之配套的電池租賃、電池維護、充電服務的運營模式，是電動汽車完全實現商業化的最佳途徑——這就是電動汽車已經清晰可見的「真神」！

二、換電式電動汽車必須解決的技術和商業問題

換電式電動汽車所依賴的基本上都是成熟技術，不存在難以突破的技術瓶頸，但要使這種技術路線實現商業化，還是有一些常規性的技術問題和運營模式問題需要配套解決。

1. 純電動汽車通常採用能量密度很高、安全性很好的磷酸鐵鋰電池，在目前的技術條件下，還沒有性能和價格上更優越的電池材料可取代磷酸鐵鋰，指望發明新的電池材料在成本不顯著增加的前提下進一步提高能量密度，在短期內是沒有希望的。在此前提下，可續駛150公里以上的純電動小汽車，其電池箱的重量將達到200公斤以上。為了配種合理，不能將電池箱安裝在車輛的前、尾兩端，只能安裝在車輛中部乘員座椅的下方，這就為快速更換電池出了難題。有三種可選擇的方案：①如果從上往下裝入電池，則需要乘員離開座位，並將座位掀開，十分不方便。②如果從下往上裝入電池箱，就必須設計出十分牢固的固定系統，才能防止車輛在高速行駛和劇烈顛簸中電池箱的松動，而在一般情況下，電池箱牢固的安裝和快速更換相沖突，二者只能取其一，很難找到兩全的解決辦法。③從側面裝入電池箱，雖然可以使牢固性和快速裝卸同時實現，但需要將車身覆蓋件和車架的模具全部更新，甚至生產線也需要進行傷筋動骨的大調整，沒有幾億元的投資是出不了樣車的，而樣車並不見得可以定型。無論是雞生蛋，還是蛋生雞，都存在著難產問題。因此，快速裝卸電池雖然只是一個常規性的技術問題，解決起來卻也有相當的難度。這就是世界上至今沒有一輛可快速更換電池的純電動汽車問世的原因。

2. 燃油汽車的設計和改型，完全可以由汽車製造企業獨立完成，而電動汽車要想實現快速更換電池，卻必須和電池製造商、充電運營商共同探討、磨合、協商才能完成，否則，與電池的匹配、與充電站技術手段的吻合都會出現致命的錯位。因此，可以認為，快速更換電池不是一樁小事，而是相當復雜的系統工程。燃油汽車的發展，僅僅需要製造商與用戶的互動，就可以獲得足夠的信息和資源，而電動汽車的商業化，卻要求必須在汽車製造商、電池製造商、充電運營商以及用戶的互動中才能找到發展的方向和技術解決方案，其多元化生態系統的復雜程度至少比燃油汽車高兩個數量級。

3. 為可更換電池的電動汽車服務，充電站的主要功能並不僅是為車輛補充能源，還要進行電池維護，這是國外車電分離方案提出者根本沒有考慮的問題。加入這個功能，充電站的商業性質就發生了革命性的改變，它所能提供的服務包括了電池的壽命保證，問題是誰有這個金鋼鑽？誰能為用戶提供電池壽命千次以上的質量保證？這是一個關繫到這種商業模式成敗的大問題。因此，電池維護技術就成了電動汽車車電分離技術路線最關鍵的核心技術。

4. 還有一個不可迴避的與技術有關的問題，就是充電成本問題。假定電池維護技術已經成熟，可以保證電池1000次以上的循環壽命，在包括電池折舊的總成本中，最大的部分電池折舊成本就能降到合理水平，每行駛100公里為20元左右。而充電時所消耗的電費基本上是個常數，對五座電動小汽車而言，每行駛100公里所消耗的電費為7-10元，是一個很低的數字。剩下的就是充電站工程和設備折舊以及管理費用、財務費用了。按照國外的設計和我國在奧運期間建的充電站，每個充電站的投資高達上億元，使每次充電的折舊費高到毫無商業競爭力的程度。因此，必須設計出花錢少、效率高的廉價充電站，只有這樣，才能讓充電總成本明顯低於燃油費用，使電動汽車具有對燃油汽車的競爭優勢，才能實現電動汽車的商業化。

5. 在快速更換電池的商業模式中，車主買到的是不含電池的裸車，充電站為車主提供電池租賃服務，在通常情況下，為100輛車提供服務，需要有2倍的電池用於周轉，充電運營商作為電池租賃方本身將擁有全部電池的所有權，這就是充電運營商一身擔起三個重擔：電池租賃、充電服務、電池維護。誰能承擔這個角色？汽車製造商不可能將電池的責任都攬到自己身上，電池生產廠商雖然可以承擔這個角色，但在商業化運行中，只有充電運營商專業化獨立運作，才能培育出高效率的團隊和商業品牌，充電運營商自成一家不可避免。目前，國家電網公司已經高調宣布，要大舉進軍電動汽車充電站，規劃在全國大中城市建立電動汽車充電站網路。但是，此充電站非彼充電站，國家電網的充電站沒有考慮快速更換電池，更沒有考慮電池維護，而是採用在佔地面積很大的充電站中設立很多的充電樁，讓車輛自助式卧充。這種方式必須以電池盲充1000次不損壞為前提，而這樣的電池根本沒有。因此，可以肯定，這種充電站除了作為形象工程外將毫無用處。如果國家電網不改變設計，它不可能成為電動汽車領域里的成功者。但問題又來了，沒有可更換電池的車輛，怎麼會有充電運營商？而沒有充電運營商的參與誰敢造可更換電池的車？是雞生蛋還是蛋生雞的問題延伸到了商業領域。
上邊我提到的河南省杜馬新能源科技有限公司的企業正在完全按照上述模式進行商業化運作，公司在電動汽車整車安裝、動力系統、電池模塊方面有國際性的技術突破，目前受到同行業的高度關注，有望率先領跑電動汽車行業，大家很是支持目前擁有這種高科技技術的私營企業，與國企一較高下。

『貳』 專家認為，在全球氣候變暖和低碳經濟備受關注的大背景下，未來屬於新能源技術領先的國家。完成下列問題。