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德国可能在2030年前禁售所有汽油机和柴油机汽车,英国则是2040年。Volvo在2019年就开始,只生产电动和混动汽车。内燃机汽车的末日要到了吗?
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: t7 M% n& H/ i6 t# m& }8 {看到《航空周刊》上关于涡扇和电动的文章,对几个数据很感兴趣:! D2 r& u4 q2 i, K, n) s
% [# h7 \# F# W7 a4 L. M" V D从全系统来看,当前电池技术在200瓦-小时/公斤水平,2035年可以达到500瓦-小时/公斤,尽管1000瓦-小时/公斤还是很遥远的目标。也就是说,以A320或者波音737为例,改为电动的话,即使电池技术达到1000瓦-小时/公斤,也需要170吨重的电池,而现在这两种飞机的最大起飞重量(包括燃油)也不过80吨左右。相比之下,航空煤油的能量密度为12000瓦-小时/公斤。汽油和柴油没有数据,估计是在同一数量级的。换句话说,就储能而言,电池技术在可预见的将来没有可能超过碳氢燃料。
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回到汽车,汽车对重量没有飞机那么敏感,但汽车越轻,能耗越低,制造中的材料消耗也越少,这还是肯定的。偷懒一下,假定汽油和柴油与航空没有具有相同的能量密度(实际上汽油应该低一些,而柴油高一些?),那通常的大众高尔夫一级的小车具有40公斤左右的燃油容量。以2035年技术水平为参照,需要960公斤的电池,而高尔夫的总重才1.4吨不到。相比之下,Tesla S的重量为2.25吨,小号的Tesla 3也达到1.8-1.9吨。这样的估算还是靠谱的。
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& ~0 s( v' ?* @( f0 w, _Tesla 3的行程达到350(标准型)到500公里(增程型),这对入门级的电动汽车很了不起了。但高尔夫这样的小车,汽油车随随便便就可以有600公里以上的行程,柴油车达到800公里以上也不稀奇,还是在实际条件下,而不是Tesla那样的实验室条件下(适中的温度、平整的路面、无空调)。这也是为什么内燃机汽车等效到电动汽车会需要那么大的电池包,降低到350公里自然就可以降低差不多一半的电池重量。; Q# q- @; {4 e+ F; t; {
! X( ~" q @( A* q& A, `那么,全电汽车会取代内燃机汽车吗?这要看汽车怎么用了。以城市为主的话,日常行程几十公里,每天晚上可以充电,全电的300-400公里的行程能行,即使单程100公里以上的通勤都可以对付,只要不需要空调或者暖气,不需要爬山,不需要car pool。但是周末出去跑个海滩,进个山,就有点犯怵,不是哪里都有充电站的,不是哪里的充电站都有位置可以让你一占用就是几个小时的。: E0 X" Q: M/ D$ o* P. w# c- I
/ n1 j( `6 d9 d这样看来,插电混动可能还是最有潜力的,问题要掌握好插电行程与内燃机性能的平衡。插电行程应该对主要的日常通勤够用,这样日常实际上是全电;但内燃机性能只要能适应主要的高速公路行驶和不太严峻的爬山越岭就可以了,这对马力的要求不太高,还有一点余力可以充电。爬大山越峻岭有电动助力,不过这只有短期有电,一直这么开,到电用完了,单靠内燃机就不够力了,这是一个问题。但内燃机功率过大,死重也大,需要平衡。
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2 j; y/ D! t* {2 L3 ?8 H( R个人认为,全电的未来未必光明,还是要混动,这是由电池和碳氢燃料的能量密度差别决定的。 |
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