fisker新能源好吗,为什么增程式电动车烧汽油跑也能上绿牌?
增程式电动汽车能上绿牌——原因为属于插电式车辆
新能源汽车涵盖两类,细分后会有三种车型,分别适合不同阶段以及不同产品定位层级。
纯电动汽车
插电式混动汽车
插电增程式电动汽车
下面以倒序的顺序来分析一下这三种新能源车的特点。
电动汽车与增程器很多人不理解为什么这类车属于新能源,原因无非是没有用车经验而不了解这种车型的日常用车方式。增程式电动汽车本质还是电动车,是可以通过电网充电方式补充电量的;所以大部分时间的日常短途代步仍会以EV模式为主,相较燃油动力汽车的节油减排能力毫无疑问会很强。而内燃机与电动机,或者氢燃料与燃料电池堆组成的【增程器】,其作用只是在偶尔的长途出行中,利用加油或加氢的方式提升通勤效率(相比充电的速度更快)。
名词解释:增程器。其概念可理解为增加电动汽车续航里程的机器,而提升续航的方式自然是源源不断的为动力电池组提供电能——即时发电供给车辆消耗。简而言之为内燃机或氢燃料电动汽车的液态氢都不会参与驱动,而是只用来发电;那么以这种方式发出“新能源-电”,会比直接消耗这些能源驱动车辆行驶更节能吗?
答案
氢燃料增程式电动汽车不节能
内燃机增程式电动汽车会节能
氢燃料汽车是利用加注到车辆液态氢罐的氢,与燃料电池堆以化学反应的方式产生电流,电流输送至动力电池组进行实时发电。其发电的基础来自“氢”,且准确的定义“氢”已经不是燃料而是静态发电的消耗品。制造氢的方式多种多样,但是主流的石油天然气煤炭制氢与“减排”背道而驰;剩下的只有利用以新能源方式发的电,消耗这些电制造氢,在用氢于车辆上制造电,绕了一大圈说白了就是“消耗电制造电”——科学吗?
氢燃料电动汽车实际是一种能耗非常高的汽车,因为氢燃料在车上消耗一公斤约能反应出20kwh的电(可驱动车辆行驶100公里左右),而利用电网电能制造一公斤的氢需要消耗约60kwh的电(直冲可驱动车辆行驶300~400公里)。三倍的消耗只是为了节省15分钟左右的充电时间,而且大大提高了用车成本开支所以这种车是绝对不环保的,不过这还不是氢车不能普及的核心因素。
重点为非常高的制造成本与不合理的品质定位,制造氢燃料电池堆需要消耗大量的“铂”——俗称白金,一个小功率的电池堆需要消耗数十克的铂,所以燃料电池起步标准的制造成本也会在4万左右。一台性能合格的氢燃料电动车包括大功率的燃料电池堆,大容量动力电池组,电驱和电控以及基础材料;这种车的综合水平已经有15万级普通代步车的标准,价格却会达到30~50万之间,谁会选择这种车呢?
综上所述,氢燃料增程式电动汽车既不环保,制造成本包括碰撞安全保护都决定了无法普及,毕竟液态氢的能量密度约为等量TNT的数十倍。所以这种车不用讨论了,那么装备与燃油车相同的内燃机增程器的汽车为什么能节能呢?原因在于排量与功率的关系,已经能量转化比例的巨大差值。简而言之电动汽车的电耗越来越低,平均15kwh/100km的车辆越来越多;增程器的发电输出功率只要满足这种低标准的电耗即可,小排量发动机是可以轻松达到这一输出功率的,排量基数小油耗自然会更低——会低到什么程度呢?
参考某汽重卡L6000,这台中卡的燃油版使用的柴油机应为6.0T左右的增压机,油耗显而易见会相当的高。而增程式电动版装备的仅仅为1.2T双缸柴油机,这台机器按照额定功率运行的油耗也远远不及燃油版6.0T的耗油量,但是1.2T增程机却能满足电动版L6000的正常驾驶,且运力不输燃油版!——汽车电耗对增程器功率与排量的要求,实现了大大减少燃油消耗量,在电动汽车尚不能实现超长续航的前提下,这种方式节油减排系统自然“非常新”。
增程器为什么不能参与驱动呢?——让PHEV来解答PHEV插电式混动汽车属于并联式混动系统,这种车有电动车的“三电”,这点是与REEV增程式电动汽车相同的。但是这种车同时有燃油车的动力传动系统,也就是发动机与变速箱,同时少数一线技术等级的车辆还会有BSG发电电机。然而REEV汽车只有内燃机和发电机却没有变速箱,这会带来什么差距呢?
REEV内燃机只能发电,排量可以更小更节油。
PHEV内燃机兼顾发电和驱动,排量可大可小;大排量会提升HEV混动模式中的车辆性能,小排量只能稍微提升。
这就是区别所在,PHEV的内燃机可以提升性能表现,属于“一机两用”,但是多出变速箱也会提升制造成本。所以这种车一般定义为轻奢级及以上等级的汽车,可满足消费者对车辆综合高品质的高要求。
而REEV的内燃机属于“一机一用”,虽然在性能方面浪费了一些能量,但是更小的排量也能降低增程模式中的耗油量,同时减少了变速箱的成本也可以更理想的控制制造成本。所以这种车的价格是可以,也应该低一些的,车辆的定位更适合主流的消费级及以下等级汽车;自此完善了两大类型的混动新能源汽车,实现日常代步零油耗,长途驾驶低油耗,在电动汽车会更加完善之前加速推动混动车的普及以减轻石油压力。
总结:这就是混动汽车可以定义为新能源汽车的原因,一言以蔽之则为电动汽车还不适合很多人之前,用适合所有人的混动车进行过度。不过完善产品线确实需要REEV这种低成本的增程汽车,主攻10万左右的市场才能加速油电转型。
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石墨烯汽车什么时候能成为现实?
近年来,纯电动汽车的快充技术不断发展,“1个小时充满80%的电量”“30分钟充满80%电量”“20分钟充满80%电量”……未来的3~5年,纯电动汽车只要充电5分钟就能充满80%电量,大约能行驶300公里。
被称为“黑金”的石墨烯,在实验室的研发近年有了突破性的进展。汽车电池电芯加入石墨烯后,充放电效率会有显著的提升。专家表示,石墨烯在汽车电池上应用,填补了石墨烯高端应用的空白。而这种基于“电池+石墨烯”的快充技术不会停留在实验室,短则三年,长则五年便将走进市场,搭载在新能源汽车上。
那么,石墨烯这个被誉为“能彻底改变21世纪的黑科技”是如何运用在电池的快速充放电上?带着这个问题,记者采访了多家电池企业和电池专家。
石墨烯就像电池的调味料纯电动汽车改变人们的出行,而快充则会改变现有的纯电出行模式。续航里程一直被认为是纯电动汽车最重要的指标之一,但这也许不再是唯一。“电池+石墨烯”将改变纯电的快充时间,这也将释放纯电动汽车更大的潜力。
将电池和石墨烯结合起来,是近十年才陆续开展相关的研究。据专家介绍,电池的诸多性能指标当中,能量密度排在首位,直接决定续航里程,而续航里程的长短与消费者购买意愿成正比。一开始,石墨烯电池就是奔着提升能量密度去研发的。不能说没有收获,加入石墨烯之后,电池能量密度能提升5%~10%。但再往上,难以再有突破。这与研究人员最初预期20%~30%的能量密度大相径庭。
广汽研究院石墨烯应用研究创新工作站副首席专家毛文峰博士告诉记者,石墨烯只是一种添加剂。石墨烯与电池的关系,就像是调味料与菜品原料之间的关系。炒菜时,放点鸡精,可以提鲜,但不能放多,放多了,菜反而不好吃了。同样道理,在提升能量密度上,起到决定作用的还是电池本体,而非石墨烯这个添加剂。
正因为如此,毛文峰博士认为,“石墨烯电池”的概念是不成立的。科技进步,最忌喧宾夺主,不能因为添加了某种添加剂,就大张旗鼓进行注明,并广而告之,哪怕这种添加剂有光环在身。“我们在饭店点菜,从来没有看到过什么菜的菜名是以‘鸡精’开头的”“同样道理,不能因为电池应用了石墨烯材料,就称之为‘石墨烯电池’,更为准确的说法是‘电池+石墨烯’”。他认为,市场对石墨烯电池的追捧,已经超过其实际的技术水平,存在一定的泡沫。
赋予纯电出行新模式新能源汽车电池快充时间的缩短,会直接改变现有的纯电出行模式:续航里程重要,但不再是唯一。毛文峰描绘他设想中的未来出行模式:纯电动汽车综合续航里程只有400公里,当电量耗尽时,找到快充电桩,5分钟就能够充满电。与汽油车2~3分钟的加油时间相比,5分钟的快充时间仍然比较长,但比起目前30~60分钟的平均快充时间,已经快上许多。
广汽新能源总经理古惠南持相同观点“快充模式一旦普及,纯电动车续航里程没必要600公里,甚至1000公里那么多,不需要那么大电池容量和能量密度”。消费者没必要为电池多买单,快充快走,使用体验与汽车加油没有不同。基于这一观点,在产品规划当中,有超过500公里的超长续航里程车型,同时也将提供纯电续航里程从300公里到500公里不等的车型,并有插电混动车型供消费者选择。
除了快速充放电,由于具备良好的导热性能,石墨烯能够提升电池的散热效果;载流子迁移率决定电导率,较快的载流子迁移率能提升元器件的工作速度;由于导电性能好,石墨烯还可以提升电池的功率密度。
广汽新能源技术中心主任许俊海表示,“我们现在的电池系统仍然保留温控系统,一定程度上增加电池重量,降低能量密度。但随着电池散热效果的提升,一旦去掉温控系统,电池能量密度会越级到一个新高度。”更为关键的一点,随着新技术应用,汽车企业能够腾出精力,关注以前关注不到的地方,尤其是电池的功能安全。许俊海口中的“新技术”就包含有石墨烯。
石墨烯的加入或能改变现有格局“少即是多”,这是汽车设计与研发最高的境界。面对石墨烯这种获得诺贝尔奖的“新材料之王”,敢于做减法,需要莫大的勇气。但扎根于石墨烯领域的研发人员更多的是逼于无奈。
清华大学材料学院教授朱宏伟曾在接受采访时明言,如果石墨烯再找不到应用,无论是资本市场还是基础研发都会退潮。黎明前的黑暗到底还有多长,没有人能给出准确的时间。可以肯定,电池尤其汽车电池,是石墨烯公认最接近于应用的领域之一。
目前,在汽车电池领域,锂电池仍然是霸主。而根据材料不同,还分为磷酸铁锂、钛酸铁锂以及三元锂电池。市面上几乎所有新能源汽车都内置这三类电池,无论是新能源汽车企业的翘楚特斯拉,还是当前新能源汽车领军者的比亚迪,都在这个“局”中。
随着新能源汽车的全面提速,三种技术路线之间的淘汰赛已经分出胜负,磷酸铁锂和钛酸铁锂逐渐掉队,三元锂电池单独领跑。
石墨烯的加入,尽管不能在短时间内作为单一的品类彻底颠覆锂电池。但作为一种添加剂和催化剂,还是能够改变电池领域的现有格局,让磷酸铁锂看到逆袭希望。公开资料显示,国轩高科拟将“青岛国轩年产3亿Ah高比能动力锂电池产业化项目”调整为“青岛国轩年产2Gwh高比能动力锂电池项目”。产品类型由三元电池调整为磷酸铁锂电池。在近期接受投资者的调研过程中,国轩高科更表达了自己对磷酸铁锂电池应用前景的看法,随着技术不断迭代,其认为未来磷酸铁锂市场应用空间依旧非常广阔。
一位不愿透露名字电池专家表示,假如石墨烯能够大幅缩短快充时间,随着补贴滑坡,真正市场化以后,磷酸铁锂的低成本、长寿命、高安全性优势会显现出来。
或填补石墨烯高端应用的空白在石墨烯领域,国内和国外企业采取不同的策略。国外是先投入大量资金进行基础研发,随后再寻求应用。业内公认对于石墨烯投入研究资金的是三星,申报大量专利,不仅将石墨烯应用在显示屏上,而且进行石墨烯电池的研发。国内则是先进行模式搭建,建立企业,再找寻下游市场。
来自中国经济信息社发布的《2016-2017中国石墨烯发展年度报告》显示2016年以来,中国石墨烯企业爆发式增长,年新增企业超过700家,但在具体应用上,过于粗放,大材小用。石墨烯真正能够发挥作用的应该是能充分利用其“轻、薄、柔”等结构特点的场合,或在微纳芯片、光电子等核心器件里。
专家表示,石墨烯在汽车电池上应用,填补了石墨烯高端应用的空白。种种迹象表明,在“电池+石墨烯”上,中国处于世界的最前端,而广州又走在中国的前列。这不仅因为中国是全球最大汽车市场,同时也是最大新能源汽车市场,市场和消费需求摆在那里。
毛文峰强调,市面上存在许多石墨烯制作电容装置夸张描述,比如充放电速度是锂电池100倍~1000倍,这些都是炒作,是科学闹剧,无论理论还是实验室都是不成立的。
未来3~5年 快速充放电将实现突破走出“能量密度”的误区之后,近年来石墨烯在电池实验室的研发就陆续有了进展。华为将石墨烯应用在手机电池上,主要侧重散热,发挥石墨烯优秀的导热性能。比亚迪使用石墨烯,用于提升汽车电池的功率密度。功率密度和能量密度是截然不同的指标,前者决定纯电动车百公里加速度,后者决定纯电动车的续航里程。而毛文峰和他的团队,将主要研究方向聚焦在快速充放电上,也就是提升电池的充放电速率。“不能简单地换算,但在实验室里,电池电芯加入石墨烯后,充放电效率会有显著的提升。”
毛文峰介绍,在未来三年,电池能量密度能在现在基础上提升20%~30%左右。充电速率则不同,未来3~5年,将充电时间能够缩短一半。“目前,在实验室里,我们团队已经有收获,纯电动汽车电池能够在5分钟充满80%的电量。”可以作为直接比较的是,目前市面上的快充绝大部分是“1个小时充满80%的电量”,广汽新能源是“30分钟充满80%电量”,最快的是上汽乘用车,将会在2019年的量产车型上搭载“20分钟充满80%电量”的快充技术。
有人会说,20分钟与5分钟没有太大区别,不就多等15分钟吗?我们来设想一下:为一辆纯电动车充电,到达充电桩时发现前面排着两辆车:假如快充需要20分钟,就需要60分钟才能完成充电;而若快充只需5分钟,只要15分钟就能开车走人。另外,目前汽油车每加满一箱油大约需要2~3分钟,续航里程在600公里左右。5分钟充满80%电量,大约能行驶300公里。两者还是有差距,但差距已经缩小到可忍受的范围。“基于‘电池+石墨烯’的快充技术不会停留在实验室,较大可能会走进市场,短则三年,长则五年,会搭载在广汽集团旗下的新能源汽车上。”
当然,这其中也存在巨大的变数。变数不仅来自技术本身,还有需要进一步提升的可靠性和安全性,同时还受到其他因素掣肘,包括但不限于配套电池企业的生产水平,生产出来电池的一致性、快充充电桩和充电网络的硬件支撑、电池管理系统、电池的散热性能等。
文/广报全媒体记者周伟力
图/广报摄影记者廖雪明(除署名外)
全固态电池起源?
全固态锂电池是相对液态锂电池而言,是指结构中不含液体,所有材料都以固态形式存在的储能器件。传统的锂离子电池在使用过程中也存在着电解液泄露、燃烧、爆炸等危险。 锂离子电池的有机电解液容易泄露、燃烧、爆炸而引发严重的安全隐患。而全固态锂离子电池相比于液态锂离子电池在提高电池能量密度、拓宽工作温度区间、延长使用寿命方面等方面具有巨大的优势。

那么固体是如何发展史
在1831年至1834年之间,迈克尔·法拉第(Michael Faraday)发现了固态电解质硫化银和氟化铅(II),为固态离子奠定了基础。

法拉第
在1950年代后期,一些电化学系统采用了固体电解质。他们使用了银离子,但能量密度和电池电压低,内阻高。橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)在1990年代开发了一种新型的固态电解质,用于制造薄膜锂离子电池。

2011年,Bolloré推出了BlueCar,该车配备了30kWh的锂金属聚合物(LMP)电池,该电池具有通过将锂盐溶解在共聚物(聚氧乙烯)中而制成的聚合物电解质。

bluecar
2013年,科罗拉多大学博尔德分校的研究人员宣布开发出固态锂电池,该固态电池具有基于铁 - 硫化学物质的固态复合阴极,有望实现更高的能量容量。

2014年,Sakti3的研究人员发布了固态锂离子电池,声称具有更高的能量密度和更低的成本。 丰田宣布其固态电池开发工作并拥有最相关的专利。 2015年,Sakti3被Dyson收购。
在2017年,约翰古迪纳夫,对锂离子电池的共同发明人,公布了一个固态电池,使用玻璃电解质和碱 -金属阳极包括锂,钠或钾。丰田宣布深化与松下长达数十年的合作关系,包括在固态电池方面的合作。其他开发固态电池技术的汽车制造商包括宝马, 本田, 现代汽车公司和日产。家用电器制造商戴森(Dyson)宣布,然后放弃了建造电动汽车的计划。Fisker Inc.声称其固态电池技术将在2023年为“汽车级生产”做好准备。火花塞制造商NGK正在开发基于陶瓷的固态电池。
2018年,从CU Boulder研究中分离出来的Solid Power 获得了2,000万美元的资金,用于一条小型生产线,以生产全固态可充电锂金属电池,预计可产生10 兆瓦时的发电量。每年的容量。大众汽车宣布对固态电池创业公司QuantumScape进行1亿美元的投资,该公司从斯坦福大学剥离出来。中国的青涛公司启动了固态电池生产线。(来源维基百科)
可见固体电池发展历程相对较短,大多数还处于研发阶,2020年3月11日消息,三星高级技术研究院(SAIT)和日本三星研发中心(SRJ)的研究人员在权威期刊《自然·能源》上发表文章,文章称,如果采用银-碳复合材料作为固态电池的阳极,固态电池将拥有更长的寿命、更高的能量密度和更高的安全性。三星研究人员表示,这种固态电池如果用于电动汽车,单次充电续航可以达到800公里,并且可以循环1000次。
大家觉得威马和蔚来哪个更有前景?
笔者从创始人个人背景,融资能力,生产工厂,供应链体系,充换电网路,产品本身等多方面进行对比,以期能够得出更准确的答案。
火车跑得快,全靠车头带。李斌从2000年创办易车开始,李斌深耕汽车行业20余年,以易车为依托,投资了众多互联网汽车服务公司或产品,其中不乏摩拜,优信二手车,电动邦,ETCP停车等众多明星项目,基本包含了汽车媒体、汽车电商、整车制造、汽车后市场、移动出行服务以及汽车周边服务等与车相关的领域和行业,覆盖了整个汽车生命的全周期。而沈晖曾任沃尔沃轿车董事会董事,浙江吉利控股集团副总裁、沃尔沃汽车全球高级副总裁兼沃尔沃汽车中国区董事长,负责中国区的生产和商业运营等。沈晖长期从事管理工作, 特别是跨文化团队管理,国际营运及业务发展方面经验十分丰富。而威马是他的第一次创业和亲自第一次当一把手操盘。
造车是烧钱大游戏,虽谁找得到更多的钱,谁就能活得更久。从融资能力来看,李斌是一个经验老道、资本操作熟练,已经成功经历易车上市,易鑫金融上市,优信上市,摩拜的成功退出,所以李斌是一个成熟且值得让人放心的创业者,在创业之始就获得了得百度、腾讯、京东、小米,高瓴资本、顺为资本、李想、俞敏鸿等56位明星大佬的追捧,后续融资能力强悍得一塌糊涂。再来看威马,沈晖还从来没有把一家企业带上市过,资本操作能力还有待验证。现阶段获得百度领投,中国国有企业结构调整基金、五矿资本(香港)、红杉新一轮投资,同时,和诚通基金,五矿集团达成全面战略合作。其投资人队伍中,相比起蔚来弱了不少。
当然故事讲得再美好,还是要你的产品质量好,客户认可你的产品。再从造车能力来看,蔚来选择了最节省的方式,由江淮代工,由江淮建立新工厂,提供成熟的工人,成熟的生产管理体系。而威马选择在温州自建工厂,从零开始。如果说造车能力,江淮这么多年实际造车经验,还是具有非常的明显进步和丰富的经验。而威马对应的黄海和中顺之前的产品,在市场上几乎没有任何的声响。光从造车来说,蔚来要胜一筹。但是蔚来存在一个致命的缺陷,就是没有造车资质,未来是否会受制于江淮存在很大的问题。而威马已经拥有大连黄海和中顺汽车两张牌照,覆盖了燃油和新能源乘用车、商用车的全部产品线生产资质,在这一方面,已经领先于蔚来汽车。
造车是一个庞大的产业链,其中的供应链的整合决定了最终车辆的质量和未来的客户口碑。从公开的信息我们可以看到,蔚来在主要零部件上都选择了主流的供应商,而且以合资企业为主,这也一定程度上反应了蔚来ES8车价高的原因。威马三电的核心供应商,均为本土供应商。而内外饰和智能交互方面,也大多采用了国产本土化供应商。一方面为了大力控制成本,另一方面本土供应商更有意愿满足威马的C2M客户定制式生产模式,但这可能导致威马供应商的整体水平和质量不如蔚来,可能出现大规模生产导致的产品良率和一致性不足等问题。
而对新能源车来说,更重要的是如何解决客户的里程焦虑的问题,蔚来与威马采取了截然不同的做法。蔚来与南方电网和国家电网都签署了合作协议,在充换电网络的建设运营、电池储能等能源领域展开深度合作。把中国最主要的两大电网运营商接入到NIO Power服务体系中,进一步提升用户加电的体验。同时在骨干高速网络采取自建换电站的模式,蔚来在11月在G4京港澳高速公路布局了18个NIO Power快速换电站,让加电比加油更方便。全程只需要6分钟以内便将车辆以满电的形式交接到用户手中,完全解决了车主的里程焦虑等问题。而从威马的充电策略来看,虽然并没有提供“换电”服务,只要你不是追求三分钟满电,这些方式基本能满足你的充电需求,而且不会产生额外的费用。从两者的方向来看,虽然蔚来模式更考验资金的压力,但也不容否认,换电网络的建设对客户服务感受来说,是一个巨大的跃升。
从车辆的实际产品来看,由于车价差异巨大,所以车辆方面无法进行直接的对比,相信两者放在一起,谁都会更高档,更豪华的车型。同时,从下线车辆的数据来看,蔚来已经实现了1万台的下线,今年交付1万台估计问题不大。而威马的数据则成谜。
最后,从名字来看,笔者更喜欢蔚来这个名字,当然这就带有强烈的个人情绪了。
关于【fisker新能源好吗】和【为什么增程式电动车烧汽油跑也能上绿牌】的介绍到此就结束了,热烈欢迎大家留言讨论,我们会积极回复。感谢您的收藏与支持!
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