作為一個對機械美學無限熱愛的內燃機信徒,儘管不情願,我都不得不接受一個現實:越來越多的電動車成為自己租車甚至買車的選項。儘管電動車還有一些問題,讓燃油車看似仍不可替代,但電動車把燃油車踩在腳下的日子已經不遠了。
在一輛燃油車上,發動機和變速箱不僅佔到了車輛成本的四分之一,而且還是全車故障發生率最高、維修和養護最集中的部件。而在這一點上,電動車完爆燃油車。
在燃油車上,傳統內燃機同時需要燃油和空氣。發動機在高溫高壓中一次次精確的執行著爆燃的同時,還要保證活動零件的正常工作。與此同時,發動機要負責向蓄電池充電,帶動製冷和供暖系統。燃油車的變速箱也沒閒著,一方面它要負責車輛的起停;另一方面,因為發動機轉速的限制,變速箱還要根據車的速度和加速要求不斷地變換檔位,這哥倆可以說是工作環境極其惡劣。
而純電動車的動力系統可是清爽多了。先說電動機。電動機的“燃料”只有一樣,就是電。只要有電,電動機就可以源源不斷地把電轉換成動力。電動機的活動零件不到燃油發動機的10/1,電動機還省去了空氣和燃油的輸送和過濾系統,用一根電纜就搞定。電動機相比內燃機還有一個巨大優勢,就是電動機轉速範圍寬的多,並且動力在轉速範圍內一直是最大輸出。這個優勢導致電動車根本不需要燃油車那麼多檔位的變速箱。當前在售的電動車裡,只有一小部分效能非常卓越,售價高昂的車才可能需要一個2個檔位的變速箱。Tesla效能暴力吧?Tesla所有車型也都是沒有變速機構的,因為真的用不著。
極其簡單的結構帶來的是極低的維護成本和極高的可靠性。比如鋼鐵俠就很自信地表示俺們自家Tesla用的電機,壽命達到15年或160萬公里跟玩兒似的。一家在美國經營城市間通勤的公司,他們的tesla model S90D以每天900公里的行駛里程連續服役了3年,累計行駛了64萬多公里。和車隊裡跑同樣線路的林肯Towncar和賓士GLS相比,這臺Tesla在3年裡算上充電費用在內的全部花費只有12200美元,是相同運營線路上林肯的1/7,是賓士的1/8,當然電機也是槓槓的沒出過一次毛病。
從效率的角度來說,電動機也是天生的高效。90%輸入的電能都會被轉化成動力。而燃油發動機呢,慘不忍睹。我們在評價燃油發動機工作效率的時候最常使用“熱效率”這個引數,它是一個很容易被拿來說事兒的東西。熱效率簡單的說就是發動機裡面燃燒產生的熱量,有多少轉化成了有用功。在燒汽油的車裡,當前熱效率做的最高的是豐田,這個數值是多少呢,最高41%。也就是說並不是發動機整個轉速區間都能有這麼高的熱效率,只是在一個很小的轉速區間才能達到最高值。剩下60%變成熱量和發動機內部損耗掉了。這還沒完,這41%裡面,還得分給空氣和燃油供給系統中的大量裝置和各種用電大戶,真正到輪子上的只能剩下15-20%。
這麼看起來,傳統內燃機和電動機比起來毫無勝算對吧。還沒完,純電動車的能源優勢也是完爆。
環保主義者和唱衰電動車的人最常用的一個理由就是生產、運輸和儲存電能造成的碳排放和成本都高於石化燃料。這個理由放到10年前還可以說是基本正確,但是到2020年,全球範圍內基於可再生能源的電能成本就會追平石化的電能成本。中國是主要汽車市場裡使用煤炭發電比例最高的國家,沒有之一。就算這樣,和現在最嚴苛的尾氣排放標準比如歐6這樣的相比,折算成每公里碳排放,中國的集中發電都比最乾淨的燃油汽車低了3/1。所以發達國家敢於制定激進的電動車取代燃油車的長期計劃經濟效益和社會效益是划算的。
然而,電動車到現在還沒有成為絕大多數消費者的首選的最大障礙就是電池。電池是電動車上最值錢,也是醉佔分量的部件,但是這幾年電池效能提升的速度就像是大海里撒芝麻,只見熱鬧不見結果。不過這世界上沒有科技搞不定的東西。這不鋼鐵俠已經說了,Tesla的目標是明年搞出來壽命可以達到160萬公里的電池來。不管他是明年搞出來還是後年搞出來,一旦電池的成本和效能問題被解決,電動車就好像是湊齊了6顆原石的滅霸,一個響指,燃油車就。。。。