
二 电动汽车发展的技术经济分析
传统的汽车制造业经历了一百多年的发展,已经形成了庞大而又完整的产业构架、技术平台、销售网络和服务体系。然而,人们发现在传统汽车制造业辉煌的背后,上述多重因素正在触动着一场“山雨欲来风满楼”的“低碳革命”。面对气候变化、能源安全、产业转型升级等问题,各个国家均把新能源汽车提升到战略性新兴产业高度,电动汽车以低碳、环保、高效、清洁等多重概念成为新能源汽车中的佼佼者。可见,电动汽车最终将因为具有全方位的技术经济优势而成为这场“低碳革命”的主角。
(一)电动汽车是摆脱全球石油依赖的有效途径
发展电动汽车,是缓解石油危机、摆脱石油依赖的有效途径。相比于传统汽车,电动汽车的动力主要来源于蓄电池的电能。电能的来源相当广泛,如煤炭、天然气、水能、风能、太阳能、潮汐能、核能等。其中许多能源都是可再生能源,这必然会给石油市场带来巨大的冲击,进而有效地遏制能源价格(尤其石油价格)上涨,使得全球摆脱石油依赖成为可能。再则,电动汽车一般都是白天行驶,晚上充电,正好能够对电网的波峰与波谷进行“削峰平谷”,从而提高发电机组的利用效率,降低运营成本。仅在中国,谷电就可供1000万辆轿车和100万辆公交车充电,一天总共耗电3.4亿度,可替代20万吨石油。如果电动汽车大规模普及,真正做到“以电代油”,那么人类能源结构将发生重大变化。
(二)电动汽车是有效应对气候变暖的重大举措
电动汽车的二氧化碳间接排放量与其电能来源有关。如果利用非化石能源来发电(绿色电力)以供电动汽车使用,则电动汽车将会实现“零排放”(图1.1);如果使用天然气发电,二氧化碳排放量也将会少于使用石油发电产生的量。同时,发电站是固定场所,因此所排放的二氧化碳是可控的,这对利用碳捕捉技术实现二氧化碳减排是极为有利的。正如美国能源部史蒂夫·高根(Steve Kogan)先生所说:“金融危机背景下,发展电动汽车,推动传统汽车战略转型,是全球应对能源危机和环境问题两大挑战的战略性选择!”

图1.1 电能来源不同的各种电动汽车二氧化碳间接排放量的比较
(三)电动汽车具有高能源转化和使用效率
电动汽车在将电能转化为动力时效率为80%,比传统汽车的能源效率要高出4~5倍。传统汽车中实际上只有15%~20%的汽油真正转化成了动力,绝大部分被转化成热量散发掉了[1]。在2008年美国发布的《能源展望报告》中,美国能源信息部对2030年新型轻型汽车的能源效率做了相关预测(表1.2)。
表1.2 美国能源信息部关于2030年新轻型汽车的能源效率预测
(单位:英里/加仑)

由表1.2可见,电动汽车的能源效率是最高的。此外,传统汽车在临时停车怠速时仍需消耗能源,而电动汽车在停止时并不消耗电能,其电动机甚至还可以自动转化为发电机,实现减速制动时对能量的回收与利用,真正做到了高能效。
(四)基本构造简单,使用维修相对比较方便
通过电动汽车与传统汽车的内部基本结构比较(表1.3),电动汽车在使用维修方面存在以下优势:首先,电动汽车在使用前并不需要像传统汽车那样进行漏水、漏油等日常检查;其次,“汽车—电池”分离的模式使得电动汽车整体结构更为简单;再次,电动机的体积相对较小,使得电动汽车的结构相当紧凑,节省空间;最后,电动汽车的传动部件相对较少,不易损坏,并且发动系统构造相对简单,维修保养的工作量相应减少,相应成本也相对较低[1]。
表1.3 电动汽车与传统汽车的内部基本结构比较

(五)V2G系统,电动汽车的运行经济性
V2G是vehicle-to-grid(汽车—电网)的简称,它描述了这样的一个系统:不仅可以实现电网给电动汽车充电,而且可以实现电动汽车在不行驶的时候将电能输回电网。首先,电动汽车需要更多电能,因此,V2G系统给国家提供了一个扩展清洁能源、可再生能源的机会;其次,V2G系统提供了一个更加稳定的电网,V2G的电动汽车将成为电力局部贮存和使用的一种“二级工具”,如停电时,电动汽车能够给电网供电;最后,V2G系统使电动汽车实现了产品增值,而不是折旧。汽车平均95%的时间都处于停泊状态,电动汽车可利用电差价将电力卖还给电网,每辆电动汽车每年大约可以由此创造4000美元的价值。如表1.4所示,虽然一次性购买电动汽车的成本较高,但从长远来看,V2G情境的电动汽车的使用成本事实上比传统汽车和混合动力汽车要低很多[2]。
表1.4 十年期间各种汽车使用总成本的比较
(单位:美元)
