当价格和续航不再是问题,是什么在阻碍人们购买电动汽车?

优璇 2021-02-04 14:14:52

很快,电动汽车充电像传统燃油车加满汽油一样快、一样简单。问题是,“很快”可能至少需要4年、8年甚至更长时间。


虽然要将实验室的技术扩大到大众化生产的规模,仍有许多艰巨的障碍需要克服,但当充电像加油一样方便快速的情况发生时,不购买电动汽车的理由将最终消失。


目前电动汽车普及的其他主要障碍是价格和里程焦虑。降低电动汽车价格,延长续航时间已经是大趋势,而最近有关充电速度更快的消息让电动汽车梦想家兴奋了起来。


英国华威大学教授大卫·格林伍德(David Greenwood)表示,电动汽车的成功取决于无处不在的充电网络和能充电更快的电池。如果电动汽车司机知道他们距离充电桩只有几分钟的距离,而充电桩充电的速度和加满汽油一样快,那么就不需要使用更大的电池了。


快充电池:从实验室到量产


以色列的StoreDot公司声称,利用改进的锂离子技术,他们距离5分钟充满电越来越近了。”StoreDot的众多投资者,包括英国石油公司、戴姆勒、日本TDK和韩国三星。StoreDot的首席执行官多隆·梅耶道夫(Doron Myersdorf)在最近的进展报告中称:“我们正处于电动汽车充电体验革命的风口,这将消除大规模使用电动汽车的关键障碍。”


当价格和续航不再是问题,是什么在阻碍人们购买电动汽车?


目前还不清楚距离这一时刻还有多久。


福特汽车公司所支持的美国Solid Power公司表示,该公司在固态电池技术的下一步发展上正在取得进展,并希望在2027年达到大规模生产阶段。


由大众公司支持的美国创业公司QuantumScape正在研发一种由固体电解质和金属锂组成的电池,以创造一种密度更大、更安全的电池。这些电池可能会更早一些面世,大概需要3年的时间。


此外还有丰田的承诺,该公司在大力投资先进电池技术的同时,一直在谨慎行事。丰田在推动氢燃料电池汽车的同时,似乎对纯电动汽车的发展承诺不足,但其在固态电池方面只需要几年的时间就能取得重大进展。


在为电力革命制造电池的竞赛中,欧洲发现自己处于黑暗之中。据投资银行瑞银集团称,欧洲仅占全球电池产量的3%左右,而欧盟希望到2030年将这一比例提高到25%。


据报道,1月26日,欧盟批准了35亿美元用于支持电池生产,其中补贴给了宝马、Stellantis和特斯拉。因此,当新的电池技术被开发出来时,将不会缺乏资金来推动项目的进行。


与使用液体电解质的电池相比,固态电池的能量可以增加45%,而非易燃的固体电解质意味着消除了当前技术带来的火灾风险。预计这些电池将首先出现在高端和昂贵的远程电动汽车上。


当价格和续航不再是问题,是什么在阻碍人们购买电动汽车?


我们离向公众提供快速充电电池还有多远?


“有很多公司在实验室里产生了令人印象深刻的测试结果,但其技术尚未扩展。在实验室里生产的电池和在市场上销售的电池之间有很大的差距。你可以展示一个能制造数百个电池的流程,但如要商业化,它必须能够制造数千万个电池。对于第二代电池以及新型固态电池来说,要实现大规模生产的科学和工程可行性,消费者需要等待5到8年的时间。”格林伍德说。


IHS Markit的分析师格雷厄姆·埃文斯(Graham Evans)也认为,从实验室到消费者,固态电池的使用将有一个巨大飞跃,但他对未来的发展时间持乐观态度,认为固态电池将在2025年进入大众市场,到2023年可能会出现少量固态电池。


“从实验室到安装到车辆上,有一个巨大的飞跃。它必须在极端的温度、剧烈的驾驶环境、定期快速充电下运行,这对目前的任何技术来说都是一个巨大的挑战和巨大的未知。低温性能是一个重要的测试。这在实验室可能行得通,但在北极圈的测试跑道上又会怎样呢?”埃文斯说。


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但在整个电动汽车市场,这些新技术电池将成为游戏的改变者。


“我们需要开发一种基于高能量高密度固态电池和高功率密度电池混合的电池系统,并将其集成到汽车中。这些新型电池具有更好的能量存储能力、更小的封装和快速充电能力,效率更高。我们需要提供一种更简单的冷却系统,减少专用的电池碰撞结构,减少500公里的充电时间,与现有解决方案相比,最多可节省10%的重量。”格林伍德表示。


“从技术角度来看,我们有很大的希望。有几家公司已经拿出实验室之外的技术来实现我们的目标——5到10分钟充电——但挑战在于大规模工业化,这通常需要5到8年的时间。”


充电网络:从家庭到街道


华威大学的格林伍德说,发电不太可能成为电动汽车充电的问题。


“我们有足够的能源从风能、核能和可再生能源电网发电。问题在于几十年来一直没有升级的分配系统,家庭布线和地方变电站将受到挑战。”格林伍德说。


埃文斯指出,最初大多数电动汽车充电将在家里进行,并且可以在一夜之间完成,对电网的影响相对较小,但是随着拥有电动车的人越来越多,包括每天行驶300至500公里的企业用户,快速充电网络将变得更加重要。


这将带来新的问题,因为快速充电桩需要电网提供更多的能量,并且安装成本很高。因此,很难提供许多充电站,并且可能会出现大量排队情况,这对于那些为燃油车加油的人来说,并不是一个好广告。

 

当价格和续航不再是问题,是什么在阻碍人们购买电动汽车?


从2020年开始,电动汽车销量开始大幅增长。英国纯电动汽车的市场份额从2019年的1.6%上升到2020年的6.6%,销量增长了近三倍。欧洲大众ID.3和特斯拉Model 3在2020年12月分别排名第一和第二,仅次于化石燃料汽车大众高尔夫。


但电动汽车的充电基础设施并没有跟上步伐,这可能意味着将本已不足的充电基础设施压力将突破极限。


2020年,英国纯电动汽车销量增长了40%,根据Zap-Map的数据,到2020年底英国公共充电桩的数量只增加了24%。2020年10月,欧洲汽车制造商协会的一份报告也显示,尽管过去三年欧洲电动汽车的销量增长了110%,但公共充电桩的数量仅增长了58%。


在美国,2019年电动汽车充电桩增长了13%,而2018年电动汽车销量增长了80%,美国2020年的电动汽车销量增速目前有所放缓,同比只增长了4%。


大多数电动汽车司机,尽管喜欢他们的汽车,但会告诉你基础设施已经非常不足,公共充电桩太少,而且许多不能正常使用。如果电动汽车销量继续以如此巨大的差距超过充电装置,情况只会变得更糟。


拥有电动汽车的最佳方案是有一条私人车道,在家里充电。只要愿意,任何人都可以每天充满电离开家,而且只在长途旅行时偶尔使用公共充电桩。事实上,街道充电公司Connected Kerb的研究显示,67%的电动汽车车主如果没有家庭充电桩,就不会购买电动汽车。


但62%的英国家庭没有可以安装充电桩的车道。其中一些确实有私人停车位,但它是在一个共享空间,这将使安装充电桩成为一个很大的问题。许多欧洲国家的公寓楼比例甚至高于英国,许多村庄有着古老狭窄的街道,停车位有限,这可能会让欧洲的情况变得更糟。


在这方面,美国的情况远没有这么糟糕。美国能源效率和可再生能源办公室2017年的数据显示,美国拥有车道的住宅比例为63%。但如果所有人都改开电动汽车,仍有37%的人完全依赖公共充电桩。


当价格和续航不再是问题,是什么在阻碍人们购买电动汽车?


公共充电桩的缓慢推出,将使英国、欧洲和美国的相当一部分人口非常不愿意使用电动汽车。正如Connected Kerb研究表明的那样,这也被最近麻省理工学院的一份报告所证实,在家里充电,或者至少在你停放汽车过夜的地方充电,是让人们相信电动汽车是可行选择的最重要因素。


在英国,问题在于为那些没有私人车道的人提供服务的地方街道充电站完全不够,而且这种情况可能会持续数年。事实上,英国能源公司Centrica根据《信息自由》的一系列要求,发布了一份报告,揭示了一个令人困惑的事实:英国各地方议会计划,到2025年,平均每条街道只安装35个充电桩。


全国各地的情况不尽相同,伦敦和东南部的情况要好于其他地区,但北爱尔兰地方议会没有计划在未来四年内安装任何充电桩。甚至在伦敦各地也有很大的差异。总体而言,到2025年,英国首都将拥有最高的充电桩密度,但在不同的区,充电桩的分布和发展也非常不均衡。


充足的街道充电桩供应现在变得至关重要,尤其是在英国和欧洲。如果你看看销量,特别是在英国和欧洲,电动汽车革命显然正在到来。但如果充电基础设施不完善,成千上万的电动汽车买家可能会感到愤怒和失望。


解决方案并不一定意味着政府的巨额支出,因为公共充电可以像国内能源和通信供应一样赚钱。但当局确实需要认真对待这个问题,并与商业组织合作,推广基础设施,因为他们拥有和管理那些没有私人停车道的公共道路。他们需要快速行动,以免电动汽车销量的指数式增长,遭遇公共充电基础设施完全不足所造成的瓶颈。


来源: 汽车商业评论

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