鉅大LARGE | 點擊量:1158次 | 2018年11月12日
關于電動車的四個謬論
全球大城市繁華景象掩蓋不了交通高峰時段的堵車困境,人們因此浪費了潛在的工作或放松時間,還要飽受空氣污染的傷害。幸運的是,一些具有開拓精神的企業正在加速推廣和普及電動汽車。但是,針對電動汽車,保守的人們會說出以下四個流行的謬論:
謬論1,電動汽車只是將污染和能源消耗從汽車本身轉移到其他地方,如石油、天然氣、煤炭或特種。
評論:事實上,從物理學來看,任何對抗空氣阻力的加速或前進運動都需要能量。然而,我們將主要能源(如石油和天然氣)轉化為前進運動的效率非常重要。
內燃機需要足夠小,以適應車輛內部(裝得下);需要足夠輕,以確保車輛能夠移動;需要足夠清潔,人類才能忍受。每臺發動機只能為一輛汽車提供動力,而且需要一直生產新的發動機。發動機獲得初級能量并將其轉換為每分鐘6000次爆炸,推動車輛向前運動。
對于電動車來說,從初級能源到電力的轉換走的是一條完全不同的道路。位于城市之外的大型發電站幾乎沒有大小或重量限制,它們也不需要移動。一個發電站可以為數百萬輛汽車和機器提供服務。所產生的污染甚至可以從一個單一的來源進行過濾,從而使環境控制投資變得更加有效。
正如任何大學一年級工程或物理專業的學生都會證明的那樣,任何機器都會面臨能源轉換效率與其他限制之間的妥協。如果機器必須考慮更小、更輕、量產或更出色的移動性,它必然會失去效率。
正如任何一年級的工程學或物理學學生都會證明的那樣,任何機器都面臨著在能量轉換效率和其他限制條件之間的妥協。如果機器必須更小、更輕、按比例制造或更靈活,它肯定會失去效率。所有這些妥協的結果是,汽車內部的內燃機的效率僅為20%,而發電廠的效率為70%。因此,允許行駛100公里的10升汽油,如果被用于發電廠發電,將產生足夠的電力可以行駛超過350公里。如果考慮到把原油煉制成汽油并將其運輸到世界各地的加油站,這里需要的成本和能源消耗,二者的效率差別會更大。
謬論2,電動汽車電池的生產和最終處置構成了另一個危險的污染源。
評論:當前在電動汽車電池的生產和處理領域的研究正越發熱門,在汽車電池回收和更新方面不斷涌現出不錯的解決方案?;謴碗姵鼗瘜W性就是其中之一。此外,人們還可以在電動車報廢后將車載電池用于其他方面。業內人士稱,即使使用當前的專門技術,廢舊電池仍能夠穩定使用超過。而且值得一提的是,傳統的汽車也需要用到電池。
謬論3,由于用電需求增加,我們的電網將會崩潰。
評論:電力網絡無法應對電力需求增加的依據是什么?以德國4000萬輛汽車來舉例說明,假定每輛汽車(包括傳統汽車和電動車)每年行駛約1萬公里,而每100公里電動汽車消耗的能源約20kWh。因此,如果所有德國汽車都被電動汽車取代,那么每年將增加8億kWh(或人均1000kWh)的電能消耗。目前,德國人均每年使用6600kWh,這一數值增至7600kWh并不困難。而這也只是把德國的電力消耗水平提升到與俄羅斯、日本、比利時和瑞士相當的程度,仍低于韓國、澳大利亞和新西蘭(人均8000-10000kWh),也遠不及美國、加拿大、瑞典和芬蘭(超過10000kWh)。
值得一提的是,電動汽車的充電模式有助于緩解用電高峰的緊張。電力消耗從上午6點起增加,在上午9點左右達到穩定水平,從下午6點開始下降,從晚上11點開始大幅下降。而電動汽車的充電工作正好以相反的方式工作——當人們在晚上7點到家時充電所需能耗上升,整晚上保持穩定,并在早上7點車輛開始投入使用后開始下降。
特斯拉CEO馬斯克認為,當前提煉原油為燃油這一步消耗的電力就足夠特斯拉的電動車充電。目前,提煉一升燃油需要1.6kWh。在每100公里10升的燃油消耗標準下,提煉這部分燃油消耗了16kWh,而每100公里電動汽車消耗的能源約20kWh,二者相差不大。
謬論4,電動汽車技術不能讓我們如同在加油站給汽車加油那般快速充電(充電焦慮),也不能讓消費者長途旅行(里程焦慮)。
評論:對于充電焦慮的問題,人們應看到使用電動車不用把車開到加油站,這其實是一個優勢。與加油站不同,電力無處不在。加油站不僅會因漏油而產生嗅覺污染和地下水污染,還會在擁擠的城市里占據寶貴的空間,降低當地的房產價值。相比之下,電動汽車充電設施幾乎用不到房產,而且可以很容易地整合到現有的停車場和車庫的基礎設施中。因此,電動汽車在不使用的時候可以持續充電。
考慮到工業化國家的汽車平均每天使用的時間不到5%,給電池充電需要多長時間的問題其實并不重要。消費者不需要等汽車裝滿電再使用(不像內燃機),也不需要等電量耗盡再充電。只要有可能,他們就把給汽車充電,即使剩下80%的能量。
對于“里程焦慮”的問題,根據歐盟委員會對6個歐洲國家駕車人的一項調查,意大利平均每人工作日開車距離為15公里,西班牙略低于35公里;而英國每天駕駛的總平均距離為40公里,波蘭為80公里。該調查的結論是“目前市場上已有的電動汽車可以輕松完成上述行駛里程”。
也就是說,電動汽車非常適合日常通勤??紤]到人們偶爾會駕車進行漫長的公路旅行或長途旅行至度假目的地,似乎里程焦慮是合理的。不過,人們在這方面應該對未來做出一些大膽預測。一方面,當前消費者越來越多地選擇低價特種旅行,而非長時間駕車。瑞安特種的客戶群從2011-2012年的7500萬增長到2017-2018年的1.3億。另一方面,快速充電網絡正快速普及,電動汽車充電時間正不斷縮短,這些技術將為長途旅行提供便利。