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    中外新能源汽车的发展方向

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    4G光元2024-11-06

    4G光元:中国新能源汽车渗透率近两个月连续超过50%,很多国人更把新能源的接力棒的希望寄托在固态电池上? 鼓吹固态电池能改变新能源游戏规则。其实,固态电池现在还无法量产,也没有具体时间表,即使量产,也只能解决电动车的充电和续航问题。

    黑科技指非人类自力研发,凌驾于人类现有的科技之上的知识,现在我就给大家讲讲现有的中国新能源观无法理解的汽车黑科技,我们来讨论一下三个国家四个努力的方向,可能产生的黑科技:

    0.做新能源,要胸怀祖国,放眼世界,不可天天遥遥领先。

    要想真正了解未来新能源的发展趋势,要把我们的眼界放大一些,要看全球的新能源和甚至整个汽车行业和技术发展,而不是关注过多的关注国产还是进口,纯电动还是氢能源。截至2024年6月底,全国机动车保有量达到4.4亿辆,其中汽车保有量为3.45亿辆,而新能源汽车的保有量达到了2472万辆,占汽车总量的7.18%。

    新能源什么时候能在乘用车保有率上突破50%,新能源能不能在海陆空其他交通运输工具方面有所突破,现在都不具备讨论的条件,所以现在讲,未来燃油车没有市场的话有点天真,即使只是乘用车也还为时过早。


    欧盟计划在2035年前禁止销售燃油车,中国也在积极推进新能源汽车的发展,但禁止销售燃油车并没有明确的时间表。随着这些政策的压力,未来燃油车的也许会逐步失去一些市场份额。

    1.日本丰田的油电混动

    油车跑得越快越省油,电车跑得越慢越省电,丰田就是利用了这一点,创造了一款减排省油的油车。丰田的混动,每个单元都是专门开发的。发动机实现了低油耗和低排放。有一个1.5 kwh的电池,收集车辆损失和浪费的势能和动能。在0~50公里的时速范围,使用电能驱动车辆,纯电续航10公里左右。从入门车卡罗拉到豪车凌志500,丰田发展了全系列的混动版。

    丰田混动在城市里走走停停或低速行驶,节油40%左右。在高速公路上,以时速120km/h行驶,保持匀速巡航, 混动可能没有机会省油,但是也绝不会费油,丰田混动的节能原理,是在车速变化时,特别是踩刹车时,收集车辆损失和浪费的势能和动能。在0~50公里的时速范围,使用电能驱动车辆,纯电续航10公里左右。

    2.德国的合成燃料

    欧盟通过了2035年27个欧盟国家禁售非零排放汽车。波兰投了反对票,保加利亚、意大利和罗马尼亚弃权。

    在新禁燃油车法规中,德国要求的合成燃料(e-fuels)被允许,而意大利要求的生物燃料被否决。2035 年在欧洲市场停售燃油车。欧洲的禁燃不仅是油车,还包括了石油燃料的油混和插混。德国正在努力落实取代汽柴油的合成燃料,最简单最廉价就是合成甲醇,当然也包括可以满足排放标准的合成燃料发动机。

    合成燃料可以是合成的汽油、柴油、甲烷、甲醇、氨气等,作为一种全新人工合成燃料, 燃料不是来自石油,是基于绿色电能电解水的绿氢与从空气中提取的二氧化碳结合并转化为能量液体。虽然也会排放二氧化碳,但合成时同样会从大气中汲取碳,因此基本实现了碳循环闭环,碳增量为零。但是, 众所周知,即使是最简单最廉价的合成甲醇也是高成本,难普及。

    3.中国的煤制甲醇

    我国是一个富煤贫油缺气的国家,70%的石油靠进口,迫于国家能源安全压力。煤炭开发利用是中国新能源的原动力。煤制甲醇,本地生产,经济廉价,便于储存运输,成为中国深入新能源的利器。

    中国的煤制甲醇被喻为清洁的‘煤’、便宜的‘油’、简装的‘气’、移动的‘电’、液态的‘氢’。

    4.电动化的新型发动机

    丰田、斯巴鲁、马自达正在开发三种适合电动化的新型发动机,争实现与电机、电池等电驱动单元的最佳组合;(1)发动机小型化,体积和高度缩减10%;(2)燃料多样化,氢气、汽油和其他,合成燃料、生物燃料、液态氢;(3)高效率、大功率,燃效提高12%。

    结束语:油车电车殊途同归

    中德日在新能源方面的努力,为未来汽车新开辟了蹊径,未来的新技术新燃料的燃油车前途不可估量。未来理想的汽车很可能是甲醇+电车+增程(燃油发动机/氢燃料电池)。

    现有电池技术虽已十分成熟,要想彻底解决纯电动车电池的续航/充电/怕冷/寿命/安全的问题,只能改变动力电池的应用方式。

    未来的新能源电动汽车=纯电动+便携式模块化增程器。纯电动车续航300~500公里, 价格5元-7万元,95%的人有这样一辆车日常通行足够了。再有一个选项,10万元左在的可车载的便携式模块化发电机。上高速出远门或北方过冬时可以购买和租赁增程器。

    普通续航的电动车即满足日常通勤的需要,性价比也大幅提高。那时候你就可以说电动车买车便宜,用车更便宜。出远门上高速购买或租赁一个增程器,便携增程器在抢险救灾时就是一个应急发电机。

    中国新能源的尽头应该是双碳,煤电+煤制甲醇,跳出了零排放的怪圈,抛弃费油费电费钱的插混,只要坚持自力更生发展中国特色的煤电/甲醇/增程的技术路线,我们就可以做到万法归一,德国的合成甲醇,日本的电动化发动机,氢燃料电池发电,已经让我们看到了新能源发展方向。

    插电混动对于

    过去十几年,中国的纯电动轰轰烈烈,丰田的混动扎扎实实。从1997年丰田推出首款量产HEV-普锐斯至今,已经销售了2200万辆,中国销量也超过了250万。目前丰田混动正在以每年约200万辆的速度不断增加,全球70%的混动车,丰田一家所有。

    丰田混动,每个单元都是专门开发的。发动机实现了低油耗和低排放。有一个1.5 kwh的电池,收集车辆损失的势能和动能。在0~40公里的时速范围,使用电能驱动车辆。比同等车辆节油40%左右。

    丰田也有插混,但与绝大多数的插混有所不同,因为它是建立在超低油耗的油混的基础之上,丰田插混=纯电和油混,可以最大限度保证低油耗水平。2023年开始在美国销售,丰田的插电混动是一个值得期待的插电混动。

    四、中国混动的技术发展和希望

    中国混动向什么方向发展?如果我们从电池的容量和油箱的大小作为一种插混补贴和绿牌催生出来的过渡产品,减少电池容量就回到了油电混动或epower。加大电池容量只能考虑增程式方案。插电混动是一个在体积,重量和成本上难以控制和平衡的怪胎。它的更大的问题插混就是测不准,排放,油耗,电耗,经济性都是些交叉混浊的指标。2022年,插混在欧洲已经开始崩溃了。

    中国新能源汽车走在了发展的十字路口上,纯电动电量不断增加不但无法解决续航忧虑,反而增加了充电时间和安全隐患,99%的时间拉着一车沉重用不着电池满街跑,浪费能源。能一边开一边充电的增程式技术应运而生。如果说,以油车为主的混动和插混成为完美的过渡产品。那么,以电动为主的增程式就成为完美的终极产品。增程式=纯电动+增程器。增程式可油可电,电续航有两三百公里日常足够用了,跑高速油续航七八百公里垂手可得。

    增程概念可以说是完美无缺的,被视为是新能源汽车的未来和发展方向。现在增程沿用了传统的燃油发电技术,而要解决发动机振动/噪声/冷却/进气/排风等问题,最简单方式就是借用油车结构。
    增程可解决纯电动的所有问题,虽然不算新概念,油机发电不是新技术。燃油发电虽然解决了纯电动问题,但也束缚了人们的想象力和增程器的发展。汽油增程既复杂又被人看不起,成为中国新能源产业的私生子,增程器的发展受到了严重的限制和打击。
    混动、插混、增程、氢能源到底谁才是目前新能源赛道上真正的领跑者,各家车企都有自己的理解,也都选择了各自的技术路线。
    增程概念不但可以利用现有的油机发电技术解决纯电动车的续航增程怕冷问题,而且未来可以容纳所有的燃料和技术,汽油,柴油,甲醇,乙醇,天然气和氢气,什么燃料能够普及供应,能够车载转化为电能就是好的燃料。什么发电技术易于便携式模块化又满足车载,就用什么技术发电。

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