主题:也谈电动+油电混合动力汽车的发展 -- mazda6
因为在海外,接触这类电动汽车和油电混合动力的车子有不少机会,就是根据目前的经验来看,
1 100%的电动汽车,不论是电池动力,还是fuel cell powered,都是在短期内(5年内)不太现实的。这里面的主要制约因素就是价格,汽车作为大众消费品,从业界公司来说,要求R&D 设计周期短+性能好+实现起来价格便宜。lithium polymer 或者lithium-ion 电池,价格实在太贵,而且目前的工艺上,特别是clean room内的操作还有太多要改进的地方,价格在短时间内不会下降,而且目前的电化学的基础研究,特别是关于锂电池的电解液+电极部分,还需要更大的力度+投资。同时配套的设备,如充电站,电网,都没有配套,而300公里左右的单程距离,实在是鸡肋,特别是在one phase AC 下的长时间的充电时间,更是不便。
2 electric hybrid car
这个在未来的5-10年,大有搞头,不过制约他的因素,也还是价格。总体上这类车子比普通内燃机要贵至少1000-2000美金,主要是电池+电机+周边备件等。最成功的例子的,就是toyota prius ,从技术上看,toyota已经实现了
electrically driven water pump
electrically driven air conditioner
electric hydraulic power steering
这些都是很厉害的技术进步,大幅度提高车辆的整体效率。汽油机只是用推动车辆,如在高速行驶,或者带动发电机,给电池充电。最新一代的toyota prius,可是实现打约100公里,进2.7升汽油的记录。
回顾一下,目前的技术发展,我们身处一个技术高度发达的社会。个人的mobility,比如从A到B两地的选择,可以有几乎无数的可能,飞机,火车,汽车等,所以真的决定因素,还是价格。而电池技术到目前为止,还是功率,能量密度,对比常规燃料,如汽油,柴油等,太低了,而且价格也贵,所以在民用的领域,实在有限。
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其实汽车,就是personal mobility的体现,不过在21世纪,技术高度发达的年代,也就注定了full electric car 发展的艰辛
1 目前的内燃机,技术可靠,价格优势更大,特别是就一般消费者的理解力来说,究竟是4 valves 还是 2 valves,实时全轮驱动,还是分时的全轮驱动,都意味着什麽,特别是技术上的区别,估计没几个明白的。一般人买车更多是看外形+内饰,动力充沛些,就更好了。所以,就目前的市场分析来看,利润率最高的还是SUV和高档跑车,那些以down sizing为噱头的小型车,其实利润率远比SUV和高档跑车低多了,也就是走个批量。
2 full electric car因为价格,特别是电池和convert的造价一直很高,造成定价不能低了,否则赔本,可是定价太高的话,这类东西凭啥和SUV和高档跑车竞争啊?SUV和高档跑车的驾驶感觉比这些电动车好多了,而且SUV和高档跑车的品牌认可度也高,更是个人身份的体现,所以电动车的定位就是很尴尬
3 electric hybrid automobile 是个不错的趋势,但是技术很复杂,而且价格也高于普通内燃机车辆。早年看过Toyota内部的对于electric hybrid automobile成本和市场售价的分析报告。总体感觉,Toyota是用prius来做各种新技术的实验平台,同时也用prius来给自己做广告。汽车业的研发,时间紧迫,性能要求高,而且成本控制严格,是个很复杂的工作。Toyota用Prius来实验
electrically driven water pump
electrically driven air conditioner
electric hydraulic power steering
这些技术,而且已经成熟的投入新款prius,所以toyota世界第一汽车厂商的名字,可不是像VW那样浪得虚名。去年因为工作机会,拜访Wolfsburg VW研发中心,VW刚开始琢磨electrically driven air conditioner,可惜很多好的解决方案已经被toyota研发完毕,并且在美国和欧洲注册了专利,唯一的空白就是中国。VW估计准备在中国走抄袭的路线,呵呵
4 其实目前的汽车也进入瓶颈,各大西方厂商不可能和国内那些自主品牌打价格战,而且目前欧洲+美国的市场都是成熟的市场,成长速度很小,可是目前世界上的汽车制造量却是很over capacity,也就是供过去。为了不陷入残酷的价格战,汽车业一致决定用电动汽车作为新的增长点和吸引投资的眼球,当然也是最好的广告,尽管从基础材料研究来说,电池技术还是很不成熟
mazda总在夸奖toyota?
electrically driven air conditioner
electric hydraulic power steering
一台车补贴近乎50%,用纳税人的钱,为了政客的利益。当然还有奸商在推波助澜,甚至利用巴菲特的名义。
这没办法的。中国汽车零部件的水平在国际上还是很落户的。
太重要了
Toyota的技术水平,的确比VW要强很多,上面说的只是toyota技术专利一点点而已。接着咱们来解释一下这些技术名词
1 electrically driven water pump
自己经常动手修车的,都明白,普通汽车的水泵是通过一根belt,由发动机推动的,也就是说水泵的转速和发动机的转速成比例。但是水泵是用来推动冷却液的循环,很多时候冷却液不需要太快速的循环,比如冬天冷车启动,而且直接用发动机带动水泵,凭空增加发动机的阻力,加大油耗。这种设计的优点,就是结构简单可靠+价格便宜。如果可以用电机来带动水泵,这样根据发动机的工作状态,来决定冷却液的循环速度,就可以有效降低油耗,而且让发动机工作在更理想的状态
2 electric hydraulic power steering
一般的车子都是前轮驱动,为了在动力输出和转向之间做出优化,所以需要 hydraulic power steering 。普通的车子,hydraulic pump都是由发动机带动的,也就是说即使在高速行驶状态下,hydraulic pump也在高速转动。有驾驶经验的都知道,hydraulic power steering最常用到的,就是在低速和parking的时候,一般人很少在高速行驶状态下,大规模转向的。所以更经济的方法,就是让电机来推动hydraulic pump,根据不同的行驶速度来决定pump的转速,这也可以减少油耗
3 electrically driven air conditioner
开过带空调的车都明白,夏天开空调,油耗上升,是吸收发动机动力的一个黑洞。用电池+电机(工作效率远比发动机高多了)推动空调,就避免低效的耗油,而且也可以有效减轻重量。
4 实际上prius aerodynamic design 更是优秀,比大多数车辆的风阻都要小。
能不能从能效方面比较一下 hybrid and diesel car?
比如这个,已经出到第三版了。里面的TTW数据和模型是很值得参考的。
另外还有这个,比较插入式混合和全电车的,也是不错的。里面把这些评价的复杂性描述得比较透彻。
electric hydraulic power steering 就是电动助力转向吧。
分电动液压助力(电机控制液压)和全电动(完全电机输出)。国内厂商自己在弄,也不错的。
不过全电动助力的路感要比机械助力或者液压助力的差。
只要不是像败家的1气2气那样,用下功就可以弄出来。
关键是电池电压。沿用旧的12V,500W的空调用电也要50A平均电流以上, 线缆损失太大。如果采用288V的电动车电池,空调的电驱动根本不是问题。
大众的缸内直喷,分层燃烧加TSI实现了最低的排放,最大的功率, 比头又大的所谓VVT要先进不少。现在头又大在国内的销售已经不敢提动力强劲了。 至于省油, 早有研究指出在高速和城市环境下Prius未必有更低的排放。考虑到电池的而外成本,大多数人的实际碳排放反而更高。
对于电助力转向, 电空调在电池电压升高后用起来简单得很, 根本不是什么技术活。