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趣味问题:电动汽车动力传动系统相对简单,为何价格却高于燃油车

   2020-11-24 626
 结构简单的电动汽车,价格为何比燃油汽车高?
在新能源汽车普及的初期,类似的问题是不胜枚举的;然而此类问题的描述本就是错误的,因为电动汽车对技术的要求并不比内燃机低,制造成本只会更高。而认为此类车型简单的理解,往往是以电瓶车甚至“奥迪双钻”玩具四驱车为基础而分析电动汽车。
比如电动汽车更换“电瓶”的费用会不会很高,或者电动机连玩具车都能使用,汽车为什么会很贵的问题总会频频出现;然而同为化学电源,车用电池可以不是铅酸电瓶的概念哦。
 
01
电池成本
1:铅酸电瓶是曾经最便宜的化学电源,因其使用的材料成本都很低;比如铅和硫酸溶液,板栅也是最普通的材料。所以此类车辆普遍应用于价格低廉的两轮电动车,很多人好奇为什么电瓶车普及迅猛,但是电动汽车普及却障碍重重。
原因正是因为电瓶车便宜,剩下的动力传动总成虽然成本与燃油动力摩托车相当,然而便宜的电价决定了用车成本更低,而且几乎噪音噪音和振动;所有电瓶车更容易被接受,随着需求的提升而同步提升产销量,车辆的价格当然会越来越低。
 
2:电动汽车使用的电池只要有两种类型。
NCM-镍钴锰
LFP-磷酸铁锂
目前主要类型还是NCM,这种电池使用的材料成本是相当高的;比如其中的钴金属产能很低,而且主要出自刚果,而刚果是混乱不堪的非洲小国。结果造成了钴价格的难以控制,很多化学电源企业都在为锂电池“去钴”,可以缺少了这种元素又难以做到运行稳定。
 
这就是电动汽车价格高的主要原因,优秀的NCM电池要1.5k/1kwh左右;续航在500公里以上的车辆需要70kwh左右的容量,综合PACK工艺与成本,每组大容量电池包都要十几万元。
而剩下的核心总成成本也不低,所以售价超过15万且NEDC接近600km的汽车,利润比例可以说是极其低的,相同价格的燃油动力汽车与其相比则是暴利。这就是电动汽车需要补贴的原因,如果没有电池补贴可以说只有极少数品牌可以盈利,不过这个问题已经基本克服了。
 
【LFP·铁锂电池】是比镍钴锰更早用于汽车的类型,特点为能量密度偏低,但是稳定性与使用寿命极其高;不过尴尬的是初期为了刺激车企加大对电池的研发投入,补贴标准定义为以「能量密度」为参考,于是各大企业都投入了高密度的NCM。
然而在材料学没有颠覆性的突破之前,过高的能量密度总会影响电池的安全性,在尝试多年的努力后,系统能量密度160Wh/kg基本是最均衡的状态。尴尬的是同期的铁锂电池也做到了相当的标准,2020年普及的高水平LFP为140Wh/kg,这也已经超过了非常多的NCM了。
 
重要的是铁锂电池的结构特点可以比较特殊,相比圆柱和软包镍钴类锂电池,铁锂电池可以做成很长又很薄的性状;这就能大幅提升电池包的内部空间利用率,相同体积的电池组可以装更多的电芯,容量自然可以理想的增长了。
重点:在是容量(续航)可以持平并超越NCM之后,降低制造成本就是重中之重了,否则为什么不使用质量更低的普通三元锂呢?
 
有趣的是铁锂电池的材料完全没有贵金属,电解液的成分也没有成本很高;所以这种电池是可以真的非常便宜的,甚至已经有比铅酸电瓶成本还低的选项,这就是很多电动自行车都转型使用这种电池的原因。而汽车使用的高阶类型也有~的下探,至此电动汽车将迎来价格的大幅下探。
目前主流品牌有比亚迪、江淮以及特斯拉使用铁锂电池,其次则为商用车型使用;相信从2021年开始,铁锂电池将会成为主流——但是制造成本仍旧会比燃油汽车高!
 
02
核心总成差异
燃油汽车有五大总成,具体如下。
底盘车架
内燃机
变速箱
转向机
悬架系统
而电动汽车也是需要这些总成的,区别只是类型动力传动系统的类型不同而已!比如内燃机更换为电动机,变速箱更换为减速器;然而优秀的永磁同步电机成本会比普通直列四缸内燃机更高,尤其是转速可到1.5-2.0万转的高转电机。比如很多电动客车为降低成本而使用低速电机,实际采购成本仍旧比较夸张,而且低速电机必须配备传统的AMT电控机械自动变速箱才能使用。
 
减速器的制造成本究竟有多高,这要以匹配电机的扭矩标准为基础分析;电动机有恒扭矩发力的特点,也就是起步第一转即可达到峰值扭矩。同时扭矩标准也总会比同级燃油汽车高,这就对材料的要求更高了;所以这种机器也是不便宜的,两大总成不会比燃油汽车更省钱。
 
那么在整车五大总成理论上都相同的前提下,即使使用LFP电池的电动汽车,制造成本还是要比燃油汽车多出2~5万元不等的动力电池组,如果价格与同级燃油车相同是不是就显得很有诚意了呢?而且分析汽车的性价比是要综合性能的,电动汽车普遍有远超燃油汽车的加速能力,再加上理想的NVH则后期必然大有可为。
(假设2021年开始普及LFP,电动汽车将会以狂风扫落叶之势替代燃油汽车)
 

特别提示:本信息由相关企业自行提供,真实性未证实,仅供参考。请谨慎采用,风险自负。
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