电动汽车新技术,如果想要电动汽车取代燃油车,需要突破哪些技术?

可能吗电动汽车新技术?电动车取代燃油车,除非政府一刀切。

虽说国家大力推行电动车取代燃油车,采取了许多手段。诸如不摇号,免购置税等等。但是老百姓并不买帐。你看看路上行驶有多少纯电动车汽车?除政府采购的公交车外,纯电动车市场占有率并不高。

目前,纯电动车瓶颈不容多说了吧?电池能量密度,续航里程,充电桩建设以及充电桩分布等瓶颈急需解决。但随着科学技术的发展,我相信这都不是问题。要不了一两年,我相信这些都会攻关。包括后期维护,充电时间等都会迎刃而解。

但是,国家在发展纯电动车的同时,仍然在开发新的能源。氢能源,太阳能,甚至核能都可能应用于汽车。

特别是纯电动车的电池处理,如果处理不当,可能会比燃油污染环境更严重。国家应该早就考虑到这个问题了。所以,我认为,纯电动车只是汽车发展过程中的过客,并不是终极目标。

实际上,技术不是问题,任何瓶颈,只要是时间问题应该都能解决的。目前的行驶里程已取得突破。相信不要几年,都会解决。

问题是电动车能有几年发展机遇,而且后期电池价格能否被大众接受才是关键。因为百姓关心的是自己的口袋。

这个问题其实不太好回答,首先“带电汽车(这里我把混动和全电动统称为带电汽车)”发展很广泛,单个拎出来讲都很难评价,而且如何定义成熟大家都有不同的标准,有的人认为是满足法律法规能够上路,有的人认为是超长的续航里程和稳定的质量,又有的人认为是获得高技术与低成本的双丰收,标准不同,我们对带电汽车的理解也会不同。

电动汽车新技术,如果想要电动汽车取代燃油车,需要突破哪些技术?

在这个回答中,我们尽量不采用偏激理解,我会先给大家介绍一下现在主流的带电汽车发展得咋样,然后归纳还有哪些没有填上的坑,最后再预测未来的发展趋势。

电动汽车新技术,如果想要电动汽车取代燃油车,需要突破哪些技术?

第一部分 带电汽车发展状况

电动汽车新技术,如果想要电动汽车取代燃油车,需要突破哪些技术?

A. 混合动力技术

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混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV) 是指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。

电动汽车新技术,如果想要电动汽车取代燃油车,需要突破哪些技术?

按这个原理,我们可以将混合动力大致分为三类:增程型插电混合动力、并联式插电混合动力、混联式插电混合动力。

电动汽车新技术,如果想要电动汽车取代燃油车,需要突破哪些技术?

如果单说混合动力是否成熟,这个话题至少要早三年才有讨论的意义,因为现在阻碍混合动力汽车发展的并不是它的技术成熟与否,而是政策、纯电技术和其他未来技术。

电动汽车新技术,如果想要电动汽车取代燃油车,需要突破哪些技术?

就这三种技术,现在呈现出了百花齐放百家争鸣的态势(以下仅列举了比较典型和热门的车型):

增程型插电混合动力——别克VELITE 5增程型混合动力、宝马i3、奥迪A1 e-tron(增程型插电混合动力;

并联式插电混合动力——奔驰S500插电版、奥迪A6L e-tron、比亚迪秦;

混联式插电混合动力——丰田混合动力系列(如凯美瑞·尊瑞);

(现在混动系统的匹配和能量转换、回收等技术已经属于成熟的一类,当然我们不能吹毛求疵地说要达到零事故率才行。)

B. 纯电技术

发展纯电动车最大的挑战就是电池了,下面这张图就很好的总结了电池的发展状况(成熟、正在发展中的、未来)。

造一辆电动车一定比造一辆燃油车简单,而且成本要低,因此市面上电动车也是曾出不穷,但是问题也很明显,那就是续航里程不理想,现在市面上估计有8成以上的电动车厂家(不计算那些PPT公司)都还在朝着300km续航里程奋进。

此前(2016年)某机构在对在507款纯电动物流车续航里程的调研中发现:

所以电动汽车现在最大的难题就是续航里程问题。

另外还有两个因素,一是充电速度,目前,在充电站快充,大部分电动车充满电也要一两个小时,而在家用充电桩上充电,通常需要6小时以上;再就是充电站和充电桩的布局仍在初级阶段,电动车充电难的问题会持续较长的时间。

第二部分 未填上的坑

A. 空气电池

锂硫、锂空气、钠空气电池;

B. 电动汽车和电网

具体比如充电桩、无线充电技术等;

C. 三电技术

动力电池、驱动电机、电控一体化;

D. 全固态锂电池

室温电导率普遍较低(<10-3S/cm),充放电性能较差;界面阻抗大,相容性较差,界面锂离子电导率较低;低温性能仍然有待进一步提高;

E. 燃料电池技术

存储困难、质子交换膜的燃料电池(PEMFC)技术待成熟;

第三部分 未来技术的预测

首先要肯定的是,未来一定是电动汽车的天下,只不过是电能的获取方式不同、存储方式不同、使用方式不同而已。按这个思路,确实会出现一些比较特别的汽车,比如以下几种:

A. 太阳能汽车

现在已经有汽车在车身上使用了太阳能电池板,给汽车供电(但不是主要能源),比如丰田普锐斯PHEV搭载了一组180 W的太阳能面板模组、日产Leaf在其车顶后半部安装太阳能电池板,为车载空调和其他部分车载设备提供辅助能源。(实验中、非量产车型就不举例了)

但要泼冷水的是,太阳能汽车很难成为主流技术,虽然这项技术优点诱人——零排放、能量来源广。但汽车的受光照面积太小、太阳能电池板能量转换率很难提升、材料有毒很难回收处理、价格昂贵、装配困难等等都不是一下能够解决的,所以这项技术很难成为替代技术。

不过无线充电+太阳能板提供电量+纯电动汽车的组合到是很有可能成为未来,大家可以试想一下,纯电动汽车驶入充电区域,在行进中完成充电,而这些电量的来源是由分布在充电区周围的太阳能电池板提供的,这么做既能利用太阳能技术,又不至于太难为汽车工程师,可行性也比较高;

事实上这样的测试已经在进行中了,比如今年5月雷诺展示了自己的“行进中无线充电技术”—— 在展示区中,由雷诺Kangoo改造的货车配备高通公司研发的无线充电元件,以100km/h的速度在100米长的测试车道行驶,获得将近20kw的能量。

B. 磁悬浮汽车

磁悬浮汽车的原理可以简单理解如下:所有车轮的中间都安装了旋转发动机,车轮外侧安装了两个磁铁。车轮旋转时,路面铝板上的磁场发生变化,产生感生电流,路面磁场与车轮上的磁铁相互作用产生浮力和推动力。

关于这项技术,最近最火的应该是马斯克的"Hyperloop超级高铁"计划了,最近他们实地进行了测试,并创下了355km/h的测试速度,能获得如此高的速度真是因为他们采用了磁悬浮技术。

2022-06-10

2022-06-10