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与节能减排无关?电动汽车电能损耗之旅分析

导读: 电能千辛万苦地到达百姓家里的插座,损耗之旅才刚刚开始:充电时部分电能不可逆地转化为热能;在停驶状态下,汽车电池还会“自放电”;电池的放电容量还受温度的影响,从摄氏20度降到0度减损22%,到零下20度减损35%(磷酸铁锂电池)以火电厂为起点,最终有70%的电能用来驱动车轮,已经算乐观估计了。

   在美国的示范与“弯道超车论”的诱惑下,中国几乎将电动车与新能源画上了等号!

  翻开财政部、科技部、工信部、发改委联合颁布的《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》,赫然看到“新能源汽车主要指插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车”、“按3000元/千瓦时给予补助”这样的行文。通俗地说就是不见电池不补,电池越大补贴越多。成熟的油电混合车、环保的柴油车由于没有装上几百公斤重的电池组而在少补或不补之列。

  关于1度电的几个数据

  1)一度电≈5公里

  匀速、不开空调、气温不太低的情况下,一度电可驱动电动汽车行驶大约5公里。例如日产聆风24的度电可续航130公里、北汽e150EV的25度电可续航150公里、特斯拉Model S的60度电续航300公里……

  注1:匀速就是不堵车、不飙车。频繁加速减速浪费大量动能,缩短续航里程;注2:某自主品版电动汽车2008年给出“40公里/小时匀速行驶,百公里12度电”,也就是1度电可跑8.3公里。空气对低速运动物体(每秒小于200米)的阻力与速度的平方成正比。时速160公里时的空气阻力是40公里时的16倍。

  2)1度电≈8公斤

  锂电池最重要的参数是能量密度,就是单位重量可储存的电能。特斯拉使用钴酸锂电池,每度电对应7公斤电池重量。磷酸锂铁电池每度电对应8公斤。

  3)1度电≈2500元

  特斯拉使用钴酸锂电池,每度电对应成本约400美元。国产磷酸锂铁电池成本有高有低,但不会超过3000元/度。

  4)1度电≈1斤标准煤

  电厂每发一度电耗煤煤342克标准煤,电能在输送线路上还会有6.12%的“线损”。这两个数据来自大型电厂和国家电网,都是世界先进水平。从国家电网进入小区的情况就复杂了,而且各地情况极不平衡,比如个别地方线损率达到30%。为简化起见,假设电能输送总线损为20%。

  电能千辛万苦地到达百姓家里的插座,损耗之旅才刚刚开始:充电时部分电能不可逆地转化为热能,以至于电池内部温度可达摄氏160;在停驶状态下,汽车电池还会“自放电”(室温下自放电率约为10%/ 月,高湿环境中自放电率会大幅提高);电池的放电容量还受温度的影响,从摄氏20度降到0度减损22%,到零下20度减损35%(磷酸铁锂电池)以火电厂为起点,最终有70%的电能用来驱动车轮,已经算乐观估计了。

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