定位中國電動(dòng)汽車的發(fā)展
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
2011年9月8日,中國國務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議并原則通過了《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》。其中新能源汽車產(chǎn)業(yè)被列入戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)范疇,在新能源汽車中,電動(dòng)汽車又是重中之重,如果其得到長足發(fā)展必將對(duì)我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的全面進(jìn)步產(chǎn)生十分重要的影響。筆者經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)、分析與總結(jié),認(rèn)為在目前技術(shù)條件下,不需國家資金補(bǔ)貼,生產(chǎn)、銷售能與傳統(tǒng)汽車進(jìn)行市場競爭的電動(dòng)汽車已經(jīng)初步具備條件。本文對(duì)目前電動(dòng)汽車發(fā)展遇到困境的原因做了相應(yīng)的分析,并提出了一些解決問題的方法。對(duì)國家如何引導(dǎo)電動(dòng)汽車跨越式發(fā)展提出了自己的建議,僅供新能源汽車政策決策者和企業(yè)相關(guān)人員及欲購買電動(dòng)汽車的消費(fèi)者參考。文章的不足之處歡迎大家批評(píng)指正。
一、電動(dòng)汽車現(xiàn)狀
自去年5月份國家發(fā)布《私人購買新能源汽車試點(diǎn)財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》以來,國內(nèi)隨即掀起了一股新能源汽車熱,在汽車展會(huì)上幾乎所有汽車生產(chǎn)廠家都展出了新能源汽車,并且均以電動(dòng)汽車(嚴(yán)格講應(yīng)該叫電動(dòng)乘用車但人們已經(jīng)習(xí)慣了稱電動(dòng)汽車)為主,也有少量的插電式混合動(dòng)力汽車展出。但是經(jīng)過一年多的實(shí)踐,并沒有激發(fā)出民眾的購買欲望,五個(gè)試點(diǎn)城市銷量少之又少,杭州電動(dòng)出租車和上海電動(dòng)客車的自燃更是雪上加霜。溫總理在“求是”雜志上發(fā)文對(duì)新能源汽車的技術(shù)路線和最終產(chǎn)品的確定上也提出了質(zhì)疑,不少專家也紛紛發(fā)表言論說電動(dòng)汽車要長足發(fā)展至少還需5到10年時(shí)間,電動(dòng)汽車發(fā)展“遇冷”已成為不爭的事實(shí),再也很難見到有人提“彎道超車”,電動(dòng)汽車的出路在何方又成了百姓和媒體關(guān)注的焦點(diǎn)。
在傳統(tǒng)汽車可以說是盡善盡美的今天,要想使廣大民眾接受新能源汽車實(shí)屬不易,其替代品必須在價(jià)格、性能、使用便捷性、使用安全性、使用成本和使用壽命都能讓消費(fèi)者滿意的條件下才有可能真正走向市場。
二、什么樣的電動(dòng)汽車能滿足廣大民眾的需求
筆者參考有關(guān)部門調(diào)查報(bào)道,再經(jīng)過多方調(diào)研、分析、總結(jié)認(rèn)為,在目前使用鋰電池為車載儲(chǔ)能裝置的技術(shù)條件下,電動(dòng)汽車至少應(yīng)該滿足以下條件才能有大部分民眾考慮購買:
1、電動(dòng)汽車與同級(jí)別傳統(tǒng)汽車相比其售價(jià)相差不大,整車售價(jià)在15萬元以下。
2、對(duì)于消費(fèi)者來講續(xù)航能力越長則越容易接受,但是續(xù)航能力的多少與電動(dòng)汽車造價(jià)與使用成本密切相關(guān),綜合考慮可以將實(shí)際城市綜合工況下續(xù)航能力分為三個(gè)檔次,分別是100公里、200公里和300公里。家用、公用與出租不同的消費(fèi)者可以根據(jù)自己需求選擇。
3、電動(dòng)汽車的最高時(shí)速能達(dá)到100公里/小時(shí)以上,爬坡能力、加速性能及安全性至少能達(dá)到與傳統(tǒng)汽車相同的最低要求。
4、廠商承諾電動(dòng)汽車的電池組、電機(jī)和控制器保修使用壽命按續(xù)航能力分別如下:續(xù)航能力分別為100、200、300公里的電動(dòng)汽車其保修使用壽命分別為10、20、40萬公里(或5年以先到為主)。出保修期后消費(fèi)者更換電池的費(fèi)用加上使用電費(fèi)總費(fèi)用要比同級(jí)別傳統(tǒng)汽車總使用費(fèi)用低至少2萬元以上。
5、充電基礎(chǔ)設(shè)施基本完善,以保證電動(dòng)汽車電池電能快耗盡時(shí)能及時(shí)補(bǔ)充電能而不至于因缺電拋錨。
下面就以上條件逐一做粗淺的分析。
(1)關(guān)于電動(dòng)汽車售價(jià)
電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車相比最大的優(yōu)勢是平時(shí)使用費(fèi)用低,傳統(tǒng)汽車的平時(shí)維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用基本上就夠電動(dòng)汽車的充電費(fèi)用了,所以電動(dòng)汽車耗電費(fèi)用與傳統(tǒng)汽車加油費(fèi)用相比幾乎可以忽略不計(jì),為此最想購買電動(dòng)汽車的人群主要是那些中低收入者。而這部分人群對(duì)于汽車的售價(jià)相當(dāng)敏感,既便宜,使用費(fèi)用又低的汽車是他們購車的首選,家中有充電條件的部分購車者在電動(dòng)汽車的售價(jià)與同級(jí)別傳統(tǒng)汽車售價(jià)接近時(shí)就會(huì)出手購買。一般來說,這部分購車群體所選傳統(tǒng)汽車車型均為中、中低和低檔車型,價(jià)格一般都在15萬元以下,所以他們期望電動(dòng)汽車的售價(jià)也應(yīng)在15萬元以下,且使用性能與同級(jí)別傳統(tǒng)汽車差異不大?,F(xiàn)在上市的新能源汽車的售價(jià)大多都高出同級(jí)別傳統(tǒng)汽車一倍以上,作為消費(fèi)者,首先考慮初始購買價(jià)格太高,一次性投入太大,然后要計(jì)算與同級(jí)別傳統(tǒng)汽車相比多久才能收回購車時(shí)多花出去的費(fèi)用。因此,對(duì)目前已上市但價(jià)格高高在上的新能源汽車只能是望而卻步。
與上了工信部推薦目錄國家重金補(bǔ)貼并大力推廣的新能源汽車銷路慘淡形成鮮明對(duì)比的是在山東省售價(jià)3萬左右的低速電動(dòng)汽車卻實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)銷兩旺,據(jù)統(tǒng)計(jì)上半年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量3.4萬輛全年有望達(dá)到7萬輛。這些被冠以“山寨版”的低速電動(dòng)汽車非但得不到國家任何補(bǔ)貼還無法取得“準(zhǔn)生證”,購買者也不能取得合法的牌照,這些電動(dòng)汽車不僅速度低、而且電池的使用壽命一般不超過兩年和5萬公里,但是仍有如此強(qiáng)大的生命力,這種冰火兩重天的情況充分說明一個(gè)問題即電動(dòng)汽車不是沒有市場,只要價(jià)格符合消費(fèi)者的心理購買價(jià)位就能很快打開市場。所以新能源汽車的售價(jià)是決定新能源汽車能否走向市場的最關(guān)鍵因素。
關(guān)于如何降低電動(dòng)汽車的制造成本和售價(jià)在以后的章節(jié)中再做詳盡分析。
(2)關(guān)于電動(dòng)汽車的續(xù)航能力
對(duì)于購車主要用于上下班或家庭短途出行為主的消費(fèi)者來講,每天的出行距離一般不超過100公里,這部分用戶可以選擇續(xù)航能力在100公里的電動(dòng)汽車,雖然100公里的續(xù)航能力與傳統(tǒng)汽車相比有很大差距,但是由于其電池容量小售價(jià)也容易被消費(fèi)者接受,山東省續(xù)航能力在100公里左右的低速電動(dòng)汽車熱銷也充分證明了這一點(diǎn)。對(duì)于企業(yè)、事業(yè)、機(jī)關(guān)等公用汽車一般每天行駛200公里左右,對(duì)于出租汽車則要求電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力要達(dá)到300公里以上。
我們在考慮保證續(xù)航能力時(shí),也要同時(shí)考慮電動(dòng)汽車的使用壽命和使用成本,使用壽命和使用成本與電池的循環(huán)次數(shù)、電池的使用年限(也可以把使用年限定義為日歷壽命,對(duì)于日歷壽命的詳細(xì)解釋應(yīng)該是在實(shí)際使用完全充放電次數(shù)少于電池的額定循環(huán)次數(shù)的正常使用條件下,電池容量隨時(shí)間推移逐步衰減至期初容量的80%所能維持的年限。)以及電池的售價(jià)密切相關(guān)。目前單體鋰電池的循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到2000次,電池組的循環(huán)次數(shù)約1500次,電池的使用年限大部分電池廠家承諾為5年,目前電池的采購價(jià)約為3000元/千瓦時(shí)。我們按此條件可以逐一分析一下電動(dòng)汽車的續(xù)航能力與使用壽命和使用成本的關(guān)系。
根據(jù)筆者多次試驗(yàn),一輛自重1噸左右的五人座電動(dòng)汽車(其中采用了多項(xiàng)節(jié)能技術(shù))車載20千瓦時(shí)容量的鋰電池,實(shí)際續(xù)航能力在200公里左右。按此推算,再考慮電池容量的逐步衰減因素,續(xù)航能力為100、200、300公里的電動(dòng)汽車其車載鋰電池容量分別約為10、22、36千瓦時(shí)左右。對(duì)于續(xù)航能力為100公里的電動(dòng)汽車5年可以行駛13萬公里左右,其耗電費(fèi)用約6500元,更換一組電池的費(fèi)用為3萬元,費(fèi)用總計(jì)3.65萬元,而同級(jí)別傳統(tǒng)汽車行駛13萬公里使用保養(yǎng)費(fèi)加燃料費(fèi)總計(jì)約8萬元,5年可以節(jié)約使用費(fèi)用4萬元左右。對(duì)于續(xù)航能力為200公里的電動(dòng)汽車,5年可以行駛30萬公里左右,換一組電池約為6.6萬元,加上電費(fèi)1.5萬元,費(fèi)用總計(jì)約8.1萬元,同級(jí)別傳統(tǒng)汽車30萬公里總使用費(fèi)用約19萬元,5年可以節(jié)省使用費(fèi)用11萬元左右;對(duì)于用于出租的電動(dòng)汽車來講,5年可以運(yùn)行50萬公里以上,所耗電費(fèi)約2.5萬元,換一組電池約11萬元,總計(jì)約13.5萬元,傳統(tǒng)汽車所耗燃料費(fèi)和保養(yǎng)費(fèi)約32.5萬元,可以節(jié)約使用費(fèi)用約19萬元。
通過以上分析電動(dòng)汽車的續(xù)航能力只有與消費(fèi)者實(shí)際使用條件基本一致時(shí)才能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。如果家庭用車選用了續(xù)航能力為200公里的電動(dòng)汽車,5年其行駛里程如在10萬公里左右,因?yàn)殡姵氐氖褂媚晗逓?年,其電費(fèi)加更換電池的費(fèi)用約7萬元左右,比傳統(tǒng)汽車還要多,就不經(jīng)濟(jì)了。
(3)關(guān)于電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能指標(biāo)
根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理,汽車的行駛阻力與汽車行駛速度的立方成正比。筆者通過實(shí)驗(yàn)也證明當(dāng)汽車速度高于70公里/小時(shí)以上時(shí),所需功率就會(huì)急劇增加,筆者通過對(duì)在現(xiàn)有傳統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)上改裝出來的電動(dòng)汽車進(jìn)行試驗(yàn),自重一噸左右的五人座電動(dòng)汽車在時(shí)速達(dá)到100公里/小時(shí)時(shí)所需功率在25千瓦以上。這樣車上如果配載25千瓦時(shí)容量的電池組,也難以支持電動(dòng)汽車連續(xù)高速行駛100公里。由于目前鋰電池組的能量密度大多在100瓦時(shí)/公斤左右。裝載25千瓦時(shí)容量的電池組其重量就高達(dá)250公斤左右?;诔杀竞碗姵亟M的容量限制,電動(dòng)汽車還不具備滿足城際間長距離高速行駛的條件,所以目前電動(dòng)汽車的銷售對(duì)象主要應(yīng)該是在城市道路和普通公路上行駛為主的消費(fèi)人群。由于城市道路和普通公路的速度限制一般都在80公里/小時(shí)以下,城市快速路速度限制一般在100公里/小時(shí)以內(nèi)。所以電動(dòng)汽車最高時(shí)速能達(dá)到100公里/小時(shí)就能基本滿足消費(fèi)者在城市道路和普通公路上行駛的要求。
電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)最高時(shí)速在100公里/小時(shí)與設(shè)計(jì)最高時(shí)速150公里/小時(shí)所需電機(jī)功率有非常大的區(qū)別。電機(jī)功率越大成本越高、重量越重,在相同較低速度行駛時(shí)裝有大功率電機(jī)的電動(dòng)汽車會(huì)比裝有小功率電機(jī)的電動(dòng)汽車消耗能量大。從節(jié)約能量提高續(xù)航能力角度考慮電動(dòng)汽車的最高設(shè)計(jì)時(shí)速標(biāo)準(zhǔn)不宜定的過高。但是從城市車多、避免擁堵角度考慮電動(dòng)汽車的最高設(shè)計(jì)速度也不宜過低,綜合考慮最高設(shè)計(jì)時(shí)速在100公里/小時(shí)應(yīng)該是一個(gè)比較合理的選擇。
在目前由于電動(dòng)汽車還處于起步階段,國家并沒有制定電動(dòng)乘用車的通用技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)報(bào)道幾年前曾有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上報(bào)工信部,其中規(guī)定電動(dòng)乘用車的最高時(shí)速要高于85公里/小時(shí),但至今也未見公布。
(4) 關(guān)于電動(dòng)汽車的承保使用壽命
目前傳統(tǒng)汽車的承保條件一般是兩年或六萬公里,現(xiàn)在電動(dòng)汽車的承保一般是5年或10萬公里,按說電動(dòng)汽車承保條件已經(jīng)高于傳統(tǒng)汽車,消費(fèi)者應(yīng)該滿意了,可是消費(fèi)者卻不買賬,下面分析一下原因。
傳統(tǒng)汽車雖然只有承保兩年或6萬公里,但人們對(duì)非常成熟的傳統(tǒng)汽車已經(jīng)有了清楚的了解,即便是發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行30萬公里以后需要大修其維修費(fèi)也是可以承受的。而消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車還比較陌生,人們對(duì)電動(dòng)汽車的真實(shí)使用壽命及使用成本還不了解,最擔(dān)心的就是電池組的使用壽命與更換電池的費(fèi)用,如果廠商的承保條件不能達(dá)到讓消費(fèi)者放心的水平,消費(fèi)者就難以下決心購買。
通過上一節(jié)關(guān)于續(xù)航能力與使用壽命及使用成本分析,只要廠商能夠承諾續(xù)航能力分別為100、200、300公里的電動(dòng)汽車其保修條件分別達(dá)到10、20、40萬公里(5年以先到為主),且更換電池費(fèi)用分別不超過3、7、11萬元,消費(fèi)者就不會(huì)再擔(dān)心使用費(fèi)用問題了。從燃油價(jià)格逐年升高和鋰電池價(jià)格逐年降低的趨勢看,5年后燃料費(fèi)用也許會(huì)更高,更換電池的費(fèi)用會(huì)更低,5年后電池的使用年限有望達(dá)到10年以上,那時(shí)電動(dòng)汽車所節(jié)約的使用費(fèi)用就會(huì)更多。如果消費(fèi)者能夠懂得這些知識(shí),電動(dòng)汽車的售價(jià)也與同級(jí)別傳統(tǒng)汽車接近,電動(dòng)汽車的推廣就不會(huì)再困難重重了。
(5) 關(guān)于電動(dòng)汽車的能量補(bǔ)充方式
由于電動(dòng)汽車的普及是建立在停車位有充電條件的基礎(chǔ)上,這與傳統(tǒng)汽車的能源補(bǔ)充方式有了本質(zhì)上的區(qū)別,傳統(tǒng)汽車完全依賴加油站。這樣必然是充電站的需求遠(yuǎn)少于加油站的需求。所以一個(gè)城市所建立的快速充電站應(yīng)該不會(huì)很多,再者可以考慮在公共停車場、路邊停車位甚至單位等停車場安裝一些可以計(jì)量刷卡的充電樁,消費(fèi)者可以在辦事、購物、娛樂、游園、上班等期間順便補(bǔ)充電能,充電樁可以做成慢充和中充兩種,這樣即可解決消費(fèi)者出行怕電量不足開不回家的擔(dān)憂。建普通220V電壓的交流電充電樁的投資要比建快速充電站的費(fèi)用低得多,也不需有專人值守,其充電成本可以做到與家中充電基本一致。如果安裝的是能按峰谷電分別計(jì)價(jià)的充電樁,用戶主要在夜間給電動(dòng)汽車充電,那么一方面可以避免電動(dòng)汽車推廣給電網(wǎng)容量造成沖擊,另一方面也可以為用戶節(jié)約電費(fèi),如按低谷電費(fèi)每度電0.28元計(jì)算,百公里耗電10度左右的電動(dòng)汽車其百公里行駛費(fèi)用還不到3元,這是比乘坐任何公共交通工具還低的費(fèi)用。
如果試點(diǎn)城市在有適銷對(duì)路的電動(dòng)汽車大量上市,以上所說這些公共充電設(shè)施完備,新能源汽車的普及就可以做到一步到位,實(shí)現(xiàn)用電動(dòng)汽車圓夢“彎道超車”的理想。就可以不用再投巨資研發(fā)造價(jià)更加昂貴的插電式混合動(dòng)力汽車或者增程型電動(dòng)汽車了。
三、如何生產(chǎn)出滿足消費(fèi)者需要的電動(dòng)汽車,破解電動(dòng)汽車發(fā)展難題
無數(shù)事實(shí)證明,任何一種想?yún)⑴c市場競爭的產(chǎn)品如果一開始就建立在國家補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上,從長遠(yuǎn)看是沒有出路的,國家遲早會(huì)取消補(bǔ)貼。一種產(chǎn)品想取得可持續(xù)發(fā)展必須建立在國家有稅收、企業(yè)有利潤和消費(fèi)者得實(shí)惠的前提之下。
下面談一下電動(dòng)汽車的制造成本。
為了便于比較,我們把售價(jià)在10到15萬元的乘用車稱為中檔汽車,把售價(jià)在5到10萬元的稱為中低檔汽車,把售價(jià)在5萬元以下的稱為低檔汽車。在傳統(tǒng)汽車中,常見款式汽車排量最大的自動(dòng)檔與排量最小的手動(dòng)檔之間的差價(jià)約3到7萬元左右。以此推算,售價(jià)10到15萬元的傳統(tǒng)汽車去除發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、冷卻水箱等部件成本,其車體成本(減去銷售費(fèi)用和利潤約3萬元)應(yīng)該在3到7萬元左右。為便于比較中檔汽車取其平均值,車體成本5萬元左右,以此類推,中低檔汽車車體成本為3萬元左右,低檔汽車車體成本為2萬元左右。有了以上數(shù)據(jù)就可以大致推算出各檔電動(dòng)汽車的生產(chǎn)成本及售價(jià)。
根據(jù)筆者所了解的情況,目前鋰電池的采購價(jià)約3000元/千瓦時(shí),鋰電池生產(chǎn)成本約1500元/千瓦時(shí);能源管理系統(tǒng)采購價(jià)約500元/千瓦時(shí),生產(chǎn)成本約200元/千瓦時(shí);電機(jī)加控制器采購價(jià)約2萬元,生產(chǎn)成本約1萬元;傳動(dòng)系統(tǒng)約2000元,車載充電器約2000元。,續(xù)航能力為100、200、300公里的電動(dòng)汽車其車載鋰電池容量分別約為10、22、36千瓦時(shí)左右。
因此要想制造出與傳統(tǒng)汽車成本接近的電動(dòng)汽車,必須整車廠自己生產(chǎn)電池、能源管理系統(tǒng)、電機(jī)及控制器,否則成本很難降下來,也難以保證承保條件的具體落實(shí),如果電池、能源管理系統(tǒng)、電機(jī)和控制器分別由不同單位制造,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題很容易出現(xiàn)互相推諉的現(xiàn)象,最終影響消費(fèi)者的利益。