因为电池成本的迅速下降,在现有的各国政策下,PHEV(插电混动)的成本相对于BEV(纯电动)越来越没有优势。
假设同样是紧凑型轿车,PHEV是8.8kwh的电池(Prius Prime),BEV是40kwh(新Leaf),都是重新开发平台的话,BEV单纯生产成本就已经要比PHEV低了:40kwh对比8.8kwh节省31.2kwh的容量,按现在的电池成本(带packaging每kwh200美元),不过是6000美元左右的成本。
而除此之外,PHEV因为拥有燃油车的完备系统,排放和油耗方面目前也仍然要符合政策要求,这使得PHEV的发动机仍然要上各种技术,研发和标定也要进行大量的投入。相反BEV一不需要变速箱,二没有排放法规卡着。甚至在很多地区电动车连能耗法规都没有,比如美国电动车的能耗标准普遍直接按电和汽油的焦耳数换算,完全不考虑发电的转化率(当然这也有一定道理,在加州一半以上的电力都是可再生能源,水电,或核电)。这使得电动车的能耗可以轻松合规。
此外,多出来的一整套发动机+变速箱的燃油车动力系统,也没有31.2kwh的电池更节省体积。
Prius Prime后备箱
新一代日产Leaf后备箱
所以如果都是作为家庭第二辆车的话,PHEV差不多已经可以被BEV取代了。
比如在美国,即使在加州这样推电动最积极的地区,十年内政府也没有计划要让半数以上的新车销售为电动汽车。而加州的户均汽车保有量又非常高,大部分家庭至少有两辆车,因此不管是PHEV还是BEV,多半都是作为家庭第二辆车来使用。在这样的情况下,40kwh的电池包应该是足够了。PHEV无论是空间还是成本都是很难跟这种容量的BEV竞争的。
而欧洲、日本、澳新等发达国家,千人汽车保有量也都至少在600左右,电动车也主要是作为家中第二辆车使用,那么情况是类似的。甚至欧洲和日本因为密度更高,城内出行距离更短,BEV的电池包容量甚至可以下降到30kwh乃至22-24kwh。那么PHEV的成本劣势和空间劣势就更明显了。
而且电池成本还会继续下降,体积密度会进一步提高,发动机/变速箱成本还会因为油耗排放法规继续上升,体积很难变小。现在也许两边还算平手,但对比会越来越不利于phev。
因此在成熟市场,PHEV未来几年可能生存的空间就是作为HEV专门平台的衍生车型,比如prius prime这种,配合相对较小的电池包(8.8kwh而不是Volt的18.8kwh)。如果HEV(普通混动)销量够大的话,因为平台摊薄成本较低,phev还是可能可以做的更便宜一些。
如果车企本身HEV大部分是燃油平台的衍生车型的话,做PHEV也比较麻烦,后备箱是个硬伤,比如福特 energi系列(包括蒙迪欧和C-Max)和索纳塔,雅阁这些中型轿车,一般HEV车型的后备厢已经比较局促,PHEV版本就几乎没法用了。
国内的话情况有些不同。
本身,中国因为仍然只是中等收入国家,汽车保有量水平仍然相对较低,千人150多辆,也就是仍然处于普及家庭第一辆车的过程中。在这种情况下,电动车很多时候仍然作为家庭唯一一辆车,除了应付日常单日里程最长的用车需求以外,还需要兼顾长途旅行/自驾游的需求,那么BEV的续航里程就不可能太低。可能要到类似Model 3长续航版的75kwh才能算够用。这样一来,无论是成本还是体积PHEV都是仍然有优势的。
但是国内的电动车使用却面临另外一个问题,即一方面中国因为规划问题,住宅密度偏高,以高层公寓为主;另一方面中国发展速度太快,很多15-20年前建设的小区都没有考虑私家车问题。这使得中国绝大部分消费者根本没有自家停车位,也就没有安装自家充电桩的条件,很多人都需要靠商业共享和公用充电桩来解决充电问题。
在这样的前提下,PHEV就有了道德风险的问题。很多人购买PHEV,只能说是权宜之计:燃油车限购买不到,又没有自家固定车位,工作地点也没有充电车位,靠着共享充电桩办了资质购买了PHEV。但平常基本当燃油车开了。那么就完全起不到节能减排,靠电动车将我国相对缺乏的石油的需求转换为对我国相对丰富的煤炭的需求,以改善能源安全的目的了。
而这个道德风险却是BEV不存在的,因为只能充电,充电再不方便,用户也只能用电。
中国政府现在的对策是提高PHEV纯电续航里程要求的下限。不过要增加纯电里程的话,我倒觉得靠增加PHEV补贴的续航门槛并不是正路,即使电动里程再大,不方便充电的人还是不会充电用。电动里程再小,如果自家车位能充电还是会充电用,省点油费。所以关键还是要严卡固定充电桩条件,但这样一来其实PHEV也还是很受限的。
那么怎么办呢?都像北京一样只对BEV实行牌照优惠政策?这样一来大概PHEV的销量会彻底崩溃掉。
跟加州的情况不同,国内户均汽车保有量低,气候又极端(影响电池性能和寿命),住宅密度高充电不便,电动车使用要不方便得多。从BEV销售集中于仅BEV有优惠上牌政策而燃油车几乎买不上的地区,在PHEV也优惠的地区则PHEV销量远大于BEV(在上海是3倍多)能够看出,真正起到推广电动车销售作用的,不是任何财务补贴,而是相对宽松的上牌政策。其实这背后就说明了,电动车使用的不便不是几万块的补贴能抗衡的,而只有根本买不上使用方便的车的时候,电动车才有可能成为市场主流。而这种情况下,其实相当于逼迫普通民众,为党国争霸全球所需要的能源安全与民族工业能力,牺牲自己的出行方便。我个人对于这种政策导向是持怀疑态度的。
那么如何破局呢?
我个人的建议,是仿效加州的BEVx,将类似宝马i3增程版的增程式电动车(EREV)独自设立为一个新的类别。在优惠政策上等同纯电动车办理。
这个类别可以有以下的要求,来避免PHEV的道德风险问题:
- 必须采用串联模式,内燃机不能单独驱动汽车,只能给电池充电,所有动力都直接来源于电机。这也就避免了在高功率需求工况下为了增大动力输出会启动发动机的道德风险。
- 增程用发动机的排量和功率都进行严格的限制,比如依不同车身尺寸和重量不得超过一定的排量和功率,如紧凑型车可规定不超过0.8L/50kw。这样一来因为排量和功率都小,发动机启动状态下的油耗也能控制的很低;二来因为功率小,发动机性能较差,增程模式下行驶品质明显不如电驱模式,也能鼓励用户更多充电使用。这使得汽油使用可以更好的限制在解决里程焦虑问题上。
这类车的成本相对普通PHEV也会有明显优势,也更适合民族汽车工业:
- 不需要变速箱
- 发动机较小,本身制造成本较低
- 因为发动机启用少,对增程式电动车的排放标准要求也可以大幅放宽。从而降低发动机研发和制造成本。因为纯串联模式,整车布置上灵活性更高,平台开发上也相对容易
- 因为发动机和电机之间只有电连接,布置上要灵活很多,容易做大内空间,而且平台开发成本更低。
- 因为串联结构简单,研发也会相对简单。虽然也不会像纯电动一样,随便哪个新创企业都可以搞,但是国内大的传统车企来搞的话,应该不至于像搞串并联混动或者动力分流系统那样相对丰田、本田、通用有明显劣势。
另外,这类车型的平台也更适合上跟BEV,下跟强混HEV共用。日产的e-power就是串联式混动的例子,对于混动技术实力相对弱的厂商,是一条用有限研发投入,能达到较好的降低油耗的效果的路子。二者可以采用同一套动力系统架构,只是根据需求调节电池的大小。而另一方面因为发动机增程部分剥离后,整车就是纯电动车,也容易与BEV共享平台(宝马i3就根本是同一个车型提供了纯电版和增程版)
这样,国内车企就可以用这种平台,在2025年之前一方面用EREV打开电动车市场,另一方面用HEV达到CAFC合规标准,同时也很容易最终向纯电过渡。这个过程中也不需要浪费大量资源在开发串并联和功率分流式混动上,相比外国车企劣势也比较小。
我个人认为增程式电动车可能是目前国内相对能较好的平衡民众福利、能源安全和民族工业发展的一种形式。
来源:知乎 www.zhihu.com
作者:鱼非鱼
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