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给电动车泼点冷水 2024-02-11 19:26:30

2008年,特斯拉第一辆电动车 Roadster 横空出世,充电一次可行使244英里(393公里)。出远门旅行还有点问题,但上下班应该已经没有问题。在这之前也有“电动车”,但只能火车站或码头短距离运点东西,或在高尔夫球场潇洒一下,根本没有续航能力的概念。

我对新生事物一向后知后觉。好多年后,有一次逛购物中心(Mall),一个房间内展示着一辆特斯拉,经过太太科普,才第一次知道这个品牌。太太说,这种车一辆至少10万,还买不到,至少要等一年。

从那之后(或更早),我开始注意这方面的报道。激进或天真的环保人士大力宣传电动车的“0污染”,我那时对此知之甚少,只是从物理学家的直觉,觉得这“0”似乎太夸张,难道这电动车用的电是天上掉下来的。尽管在晚上用电低谷时,这电不用也就浪费掉了,但说“0”总是不对。

今天我给女儿买了一辆油电混合的丰田 Prius,有了第一手知识,热心博学的推销员又给我科普了好多。很巧,今天正好读到一篇关于电动车和油动车费用比较的文章,知道了几个关键的数据,就有了写篇文章的冲动。因为在美国,文中使用英里,读者可按照1英里=1.609公里或1.6公里换算。

先介绍一个基本概念,油电车是如何省油的。油动车在高速公路上是相当省油的。微型车(比如Smart)除外,省油的佼佼者丰田Corolla MPG Miles per Gallan)可达到35。车型稍大的丰田Camry 可达到32。这两款车都是曾经拥有的,所以是第一手资料。可是一下高速,下面称为低速,耗油量就猛增。至于原因吗,外行人只知道燃烧不完全,再要深入分析,那非得工科专业人士了。

油电车的基本思路,就是高速时烧油,低速时烧电,两者的分界线,一般定在每小时35英里。低速时用的电,大约由两部分组成。传统车引擎总是有个发电机,以四气缸引擎为例,这些电依次点燃四个火花塞,将汽油的化学能转换成机械能。点燃火花塞的间隙期间,这些电就充入电瓶。一旦电瓶充满,这些电就浪费掉了。这些浪费掉的电到底有多少,直到这次买了这辆Prius才知道,真是吓了一跳。低速用电的另一部分,是由刹车皮产生的。我们踩刹车,把滚动的轮子硬生生的停下来,就是把机械能转换成热能,在山区开车,刹车皮容易发烫,就是这个原因。在电动车和油电车,就有装置将这些机械能带动发电机,所发的电就充入电瓶。销售员告诉我,油电车的刹车皮,寿命大约是传统车的两倍,因为它的刹车皮基本上不会发烫。发电都来不及,哪还有时间去发热。

现在介绍一下,根据美国的油价和电价,用油和用电开车的费用,这会对以后的讨论提供很大便利。根据今天读到的文章,62英里(100公里)大约用16度电。和传统汽油车不同,电动车的效率和速度并无太大关系。即使在汽油车效率最高的高速公路,这62英里大约需要2加仑,按照我们这儿目前的油价,大约6.4美元。16度电,美国的平均电价大约2美元。那就问题来了,那为什么还要油电车,用全电车不完了。这儿的关键就是续航能力。全电车需要很大的电池,很大的电池很重,是车子很大的负担。航天器可以采用多级火箭,用完一个扔一个。电动车又不能装三个电池,用完一个扔一个。

现在因为有了自己的油电车,许多问题就有了答案。我们的车油箱可装10.6加仑的油,装满油可行使518英里,大约可以从DC开到波士顿。油箱不可能见底,我们假定这518英里用了10加仑,按照CamryMPG,它在高速只能跑320英里,剩下的200英里,就是由废物利用的电完成的。前面说“吓了一跳”,并没有哗众取宠。

油电车可以设置成全油或全电模式,它还有个Auto键,可以在油电之间自动切换,以达到省油的目的。前面说的200英里“废电利用”,就是通过这种切换完成的。这个Auto软件是如何设计的,我不知道,也不必知道。但它显然必须遵守在极端情况下的两条原则。在高速公路上,用油开了相当长一段时间后,电瓶已经充满或相当满,尽管汽油模式在高速也相当省油,但它一定会转换到全电模式,因为不用白不用,再不用就浪费掉了。但电瓶内的电量也不能太低,否则下到低速(吃饭,加油,上厕所等等)无电可用,不得不烧汽油,那就亏大了。当然,这些全由计算机操心。

我们的车如果电瓶充满可跑大约25英里,所以它在高速公路的运作模式大致如下。先烧汽油,等到电瓶充满,用全电模式跑大约20多英里,电用的差不多了,就再烧汽油。所以它的电瓶相对于如今续航里程大约400英里的电动车要小得多。由于省油,它的油箱也比一般汽车的15加仑要小得多,但续航里程却比两者都大。

下面回到一个由来已久的问题,电动车和油电车,在美国的电价和油价的前提下,到底哪个经济上更合算。两者相比,到底哪个更环保。

先讨论第二个问题。单看MPG,前面说过,全电车的“0污染”是无稽之谈,但从电费的角度分析,它消耗的能源显然比油电车较少,如果考虑在半夜低谷充电就更是如此。但是,我们还要考虑全电车的大电池在生产时以及在报废处理时产生的污染。前些日子听一位朋友说,全电车在前五年减少的污染,全被电池生产过程中产生的污染抵消了。与此相比,续航能力为25英里的油电车,由电池产生的污染显然要小得多。

现在讨论第一个问题,综合车价,油价,和电价,全电车和油电车经济上哪个更合算。特斯拉的全电车在开始的好多年,基本价都在10万以上,我们就不讨论了。以后特斯拉一再降价,又推出了平民版的Model 3,现在单价大约39000。我们这辆车的基本价为32675。差了约6000。前面说过,全电车的燃料费更便宜,所以这6000元似乎也不算什么。但我们还要考虑充电和加油的便利程度,以及相应设备的费用。以前油电车是不能充电的,我们这辆车可以充电,只要插到车库的三相电插座即可。而全电车必须用专门设计的充电桩,否则那个大电瓶的充电速度,会慢的吓死人。

相比之下,油电车的加油,就方便的多。就是这一点点油,使油电车实用程度大大增加。我的车充电只是锦上添花,多省点钱而已,即使不充电也已经很省。在美国加油站到处都是。而全电车充电属于必不可少,万一在外面找不到充电桩就狼狈了。

我问销售员一个存疑已久的问题,既然从大道理(环保)和小道理(费用)两个角度考虑,油电车都更胜一筹,为什么电动车更为受人青睐。是不是赶时髦,推销员说是的。尤其是年轻人,开着一辆特斯拉显得很是得意。

最后说一下,至少在美国市场,电动车的热情正在下降。需求量还在增长,但增速已明显减缓,就是说需求的一阶导数还是大于0,但二阶导数已是负数。特斯拉引领电动车领域的价格战,主要原因就是需求在减缓。特斯拉的股票,已从2021年的最高点,下跌了大约一半。美国电动车领域曾经的老二福特,雄心勃勃的120亿美元的电动车投资计划,也已经踩了刹车。生产商也注意到,人们对油电车的热情,正在明显增长。所有这些,与文中阐述的理论相当符合。


浏览(1051) (6) 评论(2)
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文章评论
作者:白草 留言时间:2024-02-12 20:51:11

做为消费者,我从不考虑环保,仅仅考虑价格。0污染肯定是假的。问题是很难说清楚不同污染物怎么比较。换成价格就更离谱。电车只有智能化后才比油车有吸引力。现在还没有。

回复 | 0
作者:双不 留言时间:2024-02-11 20:29:47

介于全电车和油电车之间的充电油电车视乎是更好的选择。可以用电源充电,也可以用油充电。最具代表性的是丰田RAV4 PRIME. 充满电后可以用电行驶40英里,然后就成了普通油电车。

买不到丰田RAV4 PRIME. 只好买了丰田的油电车,比燃油车好的多。

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