试论新能源车的技术方向

　　大家好，其实我一直是想做视频来跟大家交流的，无奈实在是工作太忙一直抽不出整段的时间来做，而文字可以断断续续的录下来。这个主要是因为我自己的工作比较忙比较累，尤其是去年疫情形势比较严峻的时候，我是每周仅休息一天，而工作都是凌晨开始到晚上结束，所以休息那天也真的只是想休息，完全没精力搞其他的。
　　一直到今天终于有些时间了，也仅仅是可以做些文字工作，还无法定期，还请大家原谅。如果大家觉得我说的还有些道理，请关注我以便收到我不定期推出的文章或视频。谢谢！
　　今天想跟大家探讨的呢是近几年都比较热门的一个产业：新能源车。新能源车是我们中国政府非常重视的产业，是中国智造2025重要的组成部分，也是中国实现碳中和目标的重要工具。为此国家也做了很多布局，包括引进特斯拉盘活产业链以进一步提高新能源车的发展速度。
　　对于中国工业来说，新能源车是突破传统西方工业国家用一百多年建立的技术壁垒的绝好机会。西方工业国家用了一百多年在燃油车上发展出的经验技术的确是目前中国企业很难超越的，如果没有新能源车，我们按部就班的发展，至少还要3、50年我们才有超越的可能。而新能源车是中国企业实现弯道超车的天赐良机，这也是为什么国家对新能源车下大决心花大力气去搞的原因。
　　不过我们今天要讨论的不是怎么去发展新能源车，而是想聊聊新能源车的技术方案，哪种更适合长期稳定的发展。因为我们的目标是要用新能源车全面替代过去的燃油车，所以技术方案就不能仅仅着眼于当前的家用小车，我们的技术方案要可以涵盖商用货车，大型重载车才能够实现全面替代燃油车。
　　当前新能源车主要的技术方案就是电动车和氢动力车，氢动力由于昂贵的原因，肯定在短时间内无法成为主流方案，我们今天就不讨论了。而电动车还分为三种技术模式，分别是特斯拉为代表的纯电动，比亚迪为代表包括曾经的丰田所主推的混动，还有一个是不怎么主流的增程车，目前主推的主要是理想，还有华为现在也开始涉足。
　　这三种技术方案各有优缺点。纯电动凭借特斯拉的号召力，是目前三种模式中销售量最大的，但在我看来是最有局限性的，最容易遭遇瓶颈的模式。特斯拉固然再纯电车领域深耕多年，有很大的影响力，中国也引进特斯拉来盘活国内电动车配套市场，但对于技术发展我们不能盲从，而要有条件的选用，寻找更适合的发展方向。
　　纯电模式的优点不说了，大家都知道，我们只来讨论缺点。纯电模式最大的缺点和瓶颈就是电池和充电，而这两点在短时间内是没有解决方案的。
　　首先电池，目前唯一的选择还是锂电池，锂电池技术已经发展了30多年，非常成熟，现在比亚迪主推的磷酸铁锂刀片电池可以说是兼顾了容量比和安全性，成为电动车的最佳选择，其他厂商也有用另一种主流三元锂电的。但不管哪种电池都少不了一个关键元素，锂。可是锂元素在地球上的储量是有限的，如果所有的新能源车都以纯电模式来生产销售的话，用不了多久，一定会造成锂资源紧张从而引起价格大幅上涨。有朋友说我们可以用新的技术，用其他元素来替代锂，比如说现在风头上的钠电池。但有些了解的朋友应该知道，钠电池的容量比是不及锂电池的，所以它无法替代锂电池来用于新能源车，它可以在对容量比要求不高的情况下来替代锂电池以降低锂资源的紧张，比如用于储能行业，但新能源车上仍然得用锂电池。至于其他炒作的电池，比如石墨烯电池，金属空气电池，要知道这些概念10多年前就开始炒作研发了，到现在也没有突破性的发展，想要商业化，再来个10年也未见得能成功。
　　这个是电池原料瓶颈，然后就是续航瓶颈。目前纯电最高续航也就600多公里，而且这个是理想状态，实际是开不到的，我们实际用车多坐点人，开空调，路上遭遇红灯频繁启停，上高速，这些全部会降低实际续航里程。因此纯电车的充电就成为重中之重，否则你的车一上高速跑长途，就电不够用，那如何取代燃油车？以特斯拉为首的纯电车企们纷纷在高速充电上做起了文章。到目前为止号称充电速度最快的广汽埃安做到充电5分钟跑200公里，我不太清楚5分钟之后的数据，但是可以想的到，这是最快的5分钟，后面速度就慢下来了。现在大部分的主流品牌基本上能做到的是20-30分钟从20%充到80%，这个比起前几年来说已经进步很多，但是和燃油车加满油几分钟就可以的数据比起来还是远远不如。同时这个数据其实已经接近极限，只要是继续使用锂电池，可以提升的空间已经不多了。当然有朋友说，我就趁这个时间休息一下，吃点东西还是可以的吗。确实，这个是可以，但是如果真的是纯电车普及，你想高速上要建多少充电站才能解决这么多车的充电问题，而现在的加油站，普通规模的一天应付上千辆车轻轻松松不是问题。这个瓶颈也是短时间内（我说的这个短时间是至少10年）无法解决的。
　　退一万步说，就算电池和充电都得到了解决，获得很大进步，比如说理想续航达到或超过1000公里，充电能在10-15分钟充到80%。如果能达到这样的数据，那使用体验可以说不输于传统燃油车了。但是问题又来了，这么多电动车在路上跑，同时高速充电的车会是一个非常庞大的数字，这就对国家电网的要求变得很高，现在电动车还不是主流或许还不是问题，一旦电动车成为主流，那对电网的要求比现在高的多，这还是在中国国家电网比较健全的条件下，国外很多国家的电网建设很不足，更别说承担大量电动车高速充电问题了。电网建设也不是短时间可以解决的问题。综上所述，纯电车的2大瓶颈，3个问题都是短时间无法逾越的障碍，因此我的看法是纯电车不应该成为主流，只能作为小规模车型进入细分的补充市场。
　　接下来还有混动和增程2种新能源车型，它们共同的特点是没有纯电车的里程焦虑，电不够的时候可以用燃油发动机，区别是混动的发动机主要用来提供动力，而增程发动机则仅仅用于发电。
　　首先来说混动，目前比亚迪主攻混动，在去年获得很大的发展，也让其他厂家看到了混动的前景，预计今年会有不少厂家发布混动的车型。混动在没有里程焦虑的基础上最大的优势就是不用担心动力不足，因为燃油发动机也能为车辆提供动力。但是混动的缺点就是结构复杂，燃油发动机需要提供动力就意味普通燃油车的设备它全部要有，而电动车的设备它也要有，可想而知结构比两种车都要复杂的多，这样一来成本和稳定性都无疑受到影响。从成本来看，虽然比亚迪有10万出头的秦，但是要做到10W以下，显然非常艰难。而秦这个车身塞下两套动力系统也基本接近极限，这也意味着一旦出现故障，要检修也比普通车型难度更大。混动车的这两大缺点其实比纯电车还麻烦，因为纯电车的缺点是短期解决不了，但从长期技术进步的角度来看，应该说是早晚有一天会解决的，而混动本身的特点就决定了这个问题是无解的。那么在纯电车缺点完全解决之前的那个不短的时间段里，什么样的车型比较适合作为过度车型呢？
　　比亚迪认为是混动，可我个人意见是觉得目前不怎么主流的增程车更合适。对比混动的复杂结构，增程车的结构可以精简很多，增程车的燃油发动机只用于发电，不需要做动力的配套变速箱等周边装备，而且就发动机本身也要求不高，不需要作为动力使用的发动机那么高的要求，要满足诸如足够扭矩，输出功率等等。增程车的发动机只要满足能够发足够的电就OK了。因此无论整车复杂度还是成本对比混动都会低好多。虽然现在理想的增程车并不便宜，但理想并不是一个足够大的企业，它目前资源只够做一个方面，它选择了做中高端车。如果有足够多的企业进入增程车市场，一定会有企业去做低端市场，仅从成本看，低于10w一定不是问题。以上是对比混动的优势，现阶段增程车对比纯电车的优势，一个自然是没有里程焦虑，其二就是对电池的消耗以及充电要求远低于纯电车。
　　我们家用车使用场景主要是两方面，城市内通勤和长途出行。增程车只要配备150-200公里续航的电池来应对城市内通勤，对锂元素的需求量对比纯电车将大大减少。而由于不需要考虑在高速或长途上高速充电，因此就不需要去建昂贵的充电站，家里也不用花高价去买个专用充电器，普通市电充电就可以满足需要，而且是谷电，费用更低。而且普通充电对能量的损耗也低于高速充电，如果说普通充电能量转化率是80%也就是说耗一度电可以充入0.8度电，那么高速充电的转化率就是75%甚至更低，这说明增程车在使用费用上也会低于纯电车。另外一个问题是有些人会觉得增程车在长途使用时，将燃油通过发动机带发电机转换为电能，由于能量转换时会产生损失，因此效率上会下降，低于燃油车。但问题时实际用车时，燃油车的发动机很难处于最佳工作区间，也就是说大部分的时候，燃油车的发动机效率都不是处于最佳状态，而增程车的燃油发动机不用考虑复杂的路面环境，它只需要带动发电机发电，因此它只要一启动，就能工作在最佳工作效率状态下，所以实际上增程车的百公里油耗要远低于燃油车就是这个道理。
　　说了增程车的优点，那么它的缺点是什么呢？其实它的缺点和纯电车是共有的，也就是目前的电动车的动力适配还不够宽泛，最广为人知的就是高速电耗增加，另一个知道人不多的就是低速载重启动或者是严苛路面条件启动的动力不足，这一点在普通家用车上不明显，但如果要做越野车或者是载货车就是比较大的问题了。这也是为什么目前还没有电动的越野车，而电动卡车仍然只是在测试阶段。但是这个动力适配不宽泛的问题是可以解决的，或者说是完全可以在短期内获得解决，因为它远比纯电车的那3个问题要容易。这个解决方案就是增加电机配套的变速器，只要企业愿意投入资金去研发，这个产品一定能被研发出来，而且对比燃油车的变速箱，电机变速器要更简单，因为燃油车的变速箱至少是5档，高端车都有8AT的，而电机本身的动力适配范围要高于燃油发动机，在现在没有变速器的情况下都能使用，因此对于普通家用车，只需要2档变速，也就是增加个高速时的变速就可以满足家用车的使用，而对于越野，载重等对低速大扭矩有要求的，再增加个低速变速就可以满足需要，结构也会比燃油车简单。
　　也就是说一旦有实用的电机变速器被研发出来，增程车的使用范围会变的很广，完全可以取代现有的燃油车。10w以下的低端家用车可以不带变速器，10w以上的车型可以配备2档变速器，另外越野车，载货车（这个可以从面包车箱式小货车开始）就都可以做出来了。既然要用新能源车来替代燃油车，那必然是全方面都能替代，仅仅是一个家用车来替代是完全不够的，更何况纯电的替代是非常高成本的。我们之前还只讨论了小车在高速上充电的问题，如果是大卡车的纯电要在高速上充电，可以想象这个场景是多么的恐怖。
　　最后要说的一个问题是，增程车在长途上是加油而不是充电，会有人说还是没完全摆脱石油的需求，不能算完全意义上的新能源。可是我们要明白，用什么能源只是一种方式，关键是能够廉价平稳的过渡，纯电目前摆明了没办法平稳过渡，我们就不能在这棵树上吊死。更何况增程车用燃油发动机来发电只是一种方式，将来如果制氢成本降下来，我们完全可以改用氢发动机来发电，这不就摆脱了石油依赖了吗？
　　综上所述，我个人觉得增程车是未来二三十年最有潜力大规模应用的新能源技术，应该值得企业重视大力发展。不知道网友们有什么见解，欢迎大家来讨论。