我们需要投资电动汽车基础设施:原因如下

All the net growth in global car sales in 2021 came from electric cars. But even at this rate, the switch to electric vehicles (EVs) may not be fast enough.
All the net growth in global car sales in 2021 came from electric cars. But even at this rate, the switch to electric vehicles (EVs) may not be fast enough.Image: Mike from Pexels
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  • 电动汽车(EV)市场正在快速增长,但增长速度仍不足以避免气候遭受进一步严重破坏。

  • 转向电动汽车面临四大障碍:续航里程有限、续航焦虑、成本和基础设施。

  • 电池换电和电动道路是潜在解决方案,但需要投资。

2021年,电动汽车销量翻了一倍多,达到660万辆,占全球汽车市场近9%,市场份额较两年前增长逾两倍。2021年全球汽车销量的全部净增长都来自电动汽车。但即使按这一增长速度,转向电动汽车(EV)的步伐也可能仍不够快。比尔·盖茨曾警告,如果碳中和出行不能尽快普及,气候变化可能引发严重得多的问题。那么,是什么减缓了电动汽车的普及?技术又能如何应对这些问题?

转向电动汽车的障碍

驾驶者转向电动汽车面临四大障碍:续航里程有限、续航焦虑、成本和基础设施。电动汽车能否成功普及,在很大程度上取决于高效电池和充足的充电基础设施。大多数车辆依靠家中或车队基地的充电桩,因此电动汽车的行驶距离仍受限制;而出租车、配送司机和公共交通服务等高里程运营方,不希望其服务能力受到限制。

超过500款电动汽车车型到2025年将上市,续航里程至少为250英里。然而,这仍低于传统汽车提供的400英里续航里程,而且加油站仍比电动汽车充电设施更容易找到。在大多数市场,充电基础设施仍处于起步阶段,成本高、难以管理,且覆盖地域有限。统筹大规模充电的车队所有者必须承担昂贵的电网升级费用,还要忍受漫长的充电停运时间。传统插电式充电存在一些难题,新技术正在尝试克服这些问题。

通过电池换电提升电动汽车续航里程

电池换电是一种解决方案,但事实证明,要让它真正落地并不容易。初创公司Better Place曾在以色列建成换电站网络,随后计划拓展至全球,但公司于2012年倒闭。埃隆·马斯克也曾尝试建立电池换电业务,但未能成功。不过,中国的蔚来如今已完成80万次电池换电,并进一步推进了这项技术。美国也在测试这一方案;湾区的Ample公司成立的目的是为汽车制造商和电动汽车运营商提供电池换电系统。

用于卡车和长途运输的电池换电也前景可期,中国国家电网正在试点公交车和出租车的半自动换电。过去十年,电池技术取得了长足进步;成本已下降90%,重量也有所减轻,从而提升了性能并延长了续航里程。不过,电池换电需要额外资源,因此引发了有关可持续性和资源承载能力的疑问。

其他充电解决方案

将充电技术融入道路系统是另一种选择。在Electreon,我们推出了适用于行驶中电动汽车的无线充电技术,这种技术被称为电动道路系统。配备Electreon电池的电动汽车可以驶过嵌入道路的充电带,在整个行程中补充电池电量。充电由电网供电,还可以沿电动道路建设可再生能源太阳能围栏。

在沿途充电站的支持下,电池容量也可减少多达90%。标准城市公交车的电池容量通常为450千瓦时;采用无线充电后,电池容量可降至75千瓦时,借助超级电容器甚至可降至42千瓦时。较大型电动汽车,例如40吨级电动卡车,在充电走廊的支持下,可使用容量仅为210千瓦时的电池。例如,在我们的SmartRoad Gotland试点项目中运行的电动卡车使用的是210千瓦时电池,而当前行业标准约为500至600千瓦时。

电动汽车广泛普及不能仅靠某一项政策推动;我们需要协同努力,并大力推广现有解决方案。电动汽车续航解决方案能否达到经济规模,在很大程度上取决于全球标准化和公私合作。相关技术已经问世,但我们是否准备好采用它,仍有待观察。

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