新能源汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性闡述
時(shí)間:2022-08-23 11:41:26
導(dǎo)語(yǔ):新能源汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性闡述一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀(guān)點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師,歡迎參考。
0前言
隨著我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量突破1800萬(wàn)輛,成為世界最大的汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)國(guó),私人交通的便利與國(guó)家能源之間的矛盾更加突出。2011年,我國(guó)交通用油呈持續(xù)快速上升趨勢(shì),石油進(jìn)口量迅速增長(zhǎng),原油對(duì)外依存度超過(guò)55%(已超過(guò)美國(guó)的53.5%)[1]。另外,受資源環(huán)境約束,汽車(chē)行業(yè)的減排壓力仍將持續(xù)增加。在這一背景下,我國(guó)把新能源汽車(chē)列為國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一,主要發(fā)展方向確定為插電式混合動(dòng)力汽車(chē)(Plug-inHybridElectricVehicle,簡(jiǎn)稱(chēng)PHEV)和純電動(dòng)汽車(chē)(BatteryElectricVehicles,簡(jiǎn)稱(chēng)BEV)。同時(shí),在國(guó)家新能源汽車(chē)發(fā)展規(guī)劃草案中提出,計(jì)劃到2020年,新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化程度和市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到全球第一,其中新能源汽車(chē)保有量達(dá)到500萬(wàn)輛;以混合動(dòng)力汽車(chē)(HybridElectricVehicle,簡(jiǎn)稱(chēng)HEV)為代表的節(jié)能汽車(chē)年銷(xiāo)量達(dá)到世界第一[2]。然而,由于新能源汽車(chē)整車(chē)及電池成本難以下降,新能源汽車(chē)的市場(chǎng)表現(xiàn)一直“叫好不叫座”。對(duì)此,豐田汽車(chē)技術(shù)部長(zhǎng)表示,讓消費(fèi)者接受新能源汽車(chē),必須注重其經(jīng)濟(jì)效用。而從經(jīng)濟(jì)性看,如果燃料能減少到一定程度,對(duì)消費(fèi)者會(huì)是比較有吸引力的。近年來(lái),隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展,車(chē)用動(dòng)力蓄電池已經(jīng)由低存儲(chǔ)能量密度的鎳氫電池替代為鋰離子電池,例如,日本的豐田普銳斯(Prius)混合動(dòng)力汽車(chē)曾使用鎳氫電池作為動(dòng)力電池,配置容量約為1.3kWh。目前,新能源汽車(chē)已經(jīng)開(kāi)始使用能量效率更高的鋰離子電池,2012年即將上市的日本豐田公司插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)就是使用4.4kWh的鋰離子電池作為動(dòng)力電池。我國(guó)著名的汽車(chē)企業(yè)比亞迪公司多年來(lái)一直專(zhuān)注于電池儲(chǔ)能以及基于磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)汽車(chē)研發(fā),相繼推出了雙模電動(dòng)車(chē)及純電動(dòng)汽車(chē),引領(lǐng)著我國(guó)電動(dòng)車(chē)行業(yè)的發(fā)展。比亞迪公司憑借電池領(lǐng)域的技術(shù)積累,在增加電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程、提高經(jīng)濟(jì)性方面表現(xiàn)突出,為我國(guó)新能源汽車(chē)廣泛推廣奠定了基礎(chǔ)。新能源汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性是消費(fèi)者做出購(gòu)買(mǎi)決策的最重要因素之一。因而,分析新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比,有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前的文獻(xiàn)中,大部分是將傳統(tǒng)燃油汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)的全生命周期成本進(jìn)行了分析。消費(fèi)成本是基于電價(jià)與油價(jià)不變的狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)算的,因而,無(wú)法綜合評(píng)價(jià)在資源、能源約束下,新能源汽車(chē)較傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性。針對(duì)上述問(wèn)題,本文首先考慮了汽油價(jià)格與電價(jià)的變化因素;其次,在將傳統(tǒng)燃油汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)消費(fèi)成本進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上,結(jié)合插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的成本分析,建立了插電式混合動(dòng)力汽車(chē)成本計(jì)算模型。另外,以國(guó)產(chǎn)新能源汽車(chē)-比亞迪車(chē)型為分析對(duì)象進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析,更具有現(xiàn)實(shí)意義。
1新能源汽車(chē)的類(lèi)型及行駛特點(diǎn)
1.1新能源汽車(chē)的類(lèi)型
新能源汽車(chē)是指采用非常規(guī)的汽車(chē)燃料作為動(dòng)力來(lái)源,綜合車(chē)輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù),形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車(chē)。根據(jù)動(dòng)力源的不同,新能源汽車(chē)主要分為3種:混合動(dòng)力汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)(FuelCellVehicle,簡(jiǎn)稱(chēng)FCV)。除此之外,新能源汽車(chē)還包括氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)、其他新能源(如高效儲(chǔ)能器、二甲醚)汽車(chē)等各類(lèi)別產(chǎn)品。混合動(dòng)力汽車(chē)按發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)功率比的大小可分為輕度混合、中度混合和重度混合動(dòng)力汽車(chē)。日本本田公司的Insight輕度混合動(dòng)力汽車(chē),實(shí)現(xiàn)了35km/L的低油耗和80g/km的低CO2排放量[3]。全球銷(xiāo)量超300萬(wàn)輛的豐田Prius混合動(dòng)力汽車(chē),排放水平也已經(jīng)達(dá)到了SULEV(超低排放水平)的標(biāo)準(zhǔn),而且,綜合油耗只有5.1L/100km,僅為同等排量?jī)?nèi)燃機(jī)汽車(chē)的2/3[4]。重度混合動(dòng)力車(chē)型,一般情況下電機(jī)的峰值功率和總功率的比值大于30%,比起輕度混合、中度混合兩種車(chē)型來(lái),重度混合動(dòng)力車(chē)在減少二氧化碳排放量和節(jié)油方面效果更明顯。重度混合動(dòng)力汽車(chē)燃油消耗量比同等效能的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省約30%~40%;而二氧化碳排放量減少則高達(dá)30%。因此,在純電動(dòng)車(chē)技術(shù)及配套設(shè)施完全成熟之前,混合動(dòng)力汽車(chē)將是汽車(chē)節(jié)能減排的主要手段,尤其是重度混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)能夠?qū)⒐?jié)能減排工作落到實(shí)處。目前,我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)主要包括插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)。純電動(dòng)汽車(chē)指主要依靠蓄電池提供動(dòng)力運(yùn)行的電動(dòng)車(chē),需要配套的充電環(huán)境與蓄電池。與傳統(tǒng)的燃油汽車(chē)相比,電動(dòng)汽車(chē)在能效、排放和經(jīng)濟(jì)性上有較大的優(yōu)勢(shì)。由于電動(dòng)汽車(chē)不用燃燒汽油、柴油等燃料,因而,在行駛過(guò)程中幾乎是“零污染”,相對(duì)城市環(huán)境而言屬于零排放清潔汽車(chē)??紤]充電電源結(jié)構(gòu),純電動(dòng)汽車(chē)的減排潛力大約為13%~68%。同時(shí),純電動(dòng)汽車(chē)可以節(jié)省石油資源并提高能源效率,其能源利用效率比傳統(tǒng)燃油高出46%以上,但存在一次充電后續(xù)駛里程較短等問(wèn)題[5]。插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)可以直接由外接電源充電(可以使用家用電源插座,例110V/220V電源),并且在行進(jìn)過(guò)程中可以對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能電池充電。插電式混合動(dòng)力汽車(chē)具有電動(dòng)汽車(chē)的全部?jī)?yōu)點(diǎn),例如低排放、低噪音、高能效等。而且,插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的續(xù)駛里程是純電動(dòng)汽車(chē)的10倍左右(純電動(dòng)汽車(chē)一次充電后的行駛里程大約為160km,插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的行駛里程為1600km以上)[6]。相比傳統(tǒng)的混合動(dòng)力汽車(chē),插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)不僅降低了有害氣體、溫室氣體的排放,還提高了燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能。因而,插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的市場(chǎng)接受度可能相對(duì)高于純電動(dòng)汽車(chē)。燃料電池汽車(chē)也是電動(dòng)汽車(chē)的一種,其電池能量是通過(guò)氫氣、甲醇等化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流而獲得的。燃料電池車(chē)輛的能效比內(nèi)燃機(jī)高2~3倍,而且全程無(wú)污染,因此,從能源利用和環(huán)境保護(hù)方面,燃料電池汽車(chē)是一種理想的車(chē)輛。清華大學(xué)牽頭自主研發(fā)的燃料電池城市客車(chē)在北京2008年奧運(yùn)期間以及在奧運(yùn)之后在北京開(kāi)展了為期1年的商業(yè)化載客運(yùn)行,并成功完成了3萬(wàn)km的公交示范運(yùn)行[7]。燃料電池汽車(chē)雖然存在成本及燃料供應(yīng)的問(wèn)題,但是由于其具有較好的新能源優(yōu)越性,因此它仍將成為未來(lái)全球汽車(chē)行業(yè)的研究方向。
1.2新能源汽車(chē)的行駛特點(diǎn)
如表1所示,混合動(dòng)力汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)都需要依靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛。其中,混合動(dòng)力汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)需要兩種動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng),而純電動(dòng)汽車(chē)只需電池驅(qū)動(dòng)。混合動(dòng)力汽車(chē)采用內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力,將內(nèi)燃機(jī)與儲(chǔ)能器件通過(guò)先進(jìn)控制系統(tǒng)相結(jié)合,提供車(chē)輛行駛所需要的動(dòng)力。兩種動(dòng)力系統(tǒng)可以使混合動(dòng)力汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程更長(zhǎng);電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)時(shí),還可實(shí)現(xiàn)“零”排放。插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的運(yùn)行模式大致可分為電量消耗模式、電量保持模式、常規(guī)充電模式(圖1)。各模式之間可以根據(jù)功率需求和電池的荷電狀態(tài)(StateofCharge,簡(jiǎn)稱(chēng)SOC)進(jìn)行無(wú)縫切換。插電式混合動(dòng)力汽車(chē)是由混合動(dòng)力汽車(chē)進(jìn)化而來(lái)的,但是傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車(chē)以?xún)?nèi)燃機(jī)為主,電動(dòng)為輔,而插電式混合動(dòng)力車(chē)是以電動(dòng)為主,在電池電力耗至使用臨界點(diǎn),無(wú)法及時(shí)充電時(shí)才以?xún)?nèi)燃機(jī)為輔?;旌蟿?dòng)力汽車(chē)采用內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力,將內(nèi)燃機(jī)與儲(chǔ)能器件通過(guò)先進(jìn)控制系統(tǒng)相結(jié)合,提供車(chē)輛行駛所需要的動(dòng)力。兩種動(dòng)力系統(tǒng)可以使混合動(dòng)力汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程更長(zhǎng);電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)時(shí),還可實(shí)現(xiàn)“零”排放。插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的運(yùn)行模式大致可分為電量消耗模式、電量保持模式、常規(guī)充電模式(圖1)。各模式之間可以根據(jù)功率需求和電池的荷電狀態(tài)(StateofCharge,簡(jiǎn)稱(chēng)SOC)進(jìn)行無(wú)縫切換。插電式混合動(dòng)力汽車(chē)是由混合動(dòng)力汽車(chē)進(jìn)化而來(lái)的,但是傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車(chē)以?xún)?nèi)燃機(jī)為主,電動(dòng)為輔,而插電式混合動(dòng)力車(chē)是以電動(dòng)為主,在電池電力耗至使用臨界點(diǎn),無(wú)法及時(shí)充電時(shí)才以?xún)?nèi)燃機(jī)為輔。
2新能源汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)效果分析
本文以比亞迪燃油車(chē)F3、雙模電動(dòng)車(chē)F3DM(插電式混合動(dòng)力汽車(chē))、純電動(dòng)汽車(chē)E6為分析對(duì)象,研究未來(lái)10年,新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)燃油車(chē)購(gòu)買(mǎi)成本與運(yùn)行成本比較;試圖考慮未來(lái)10年期間油價(jià)變化、電價(jià)變化等因素,分析傳統(tǒng)燃油汽車(chē)與新能源汽車(chē)的總成本變化趨勢(shì)及經(jīng)濟(jì)效果。
2.1模型建立
前面已對(duì)各類(lèi)型新能源汽車(chē)行駛原理做了簡(jiǎn)單介紹,燃油汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)只需依靠燃油驅(qū)動(dòng)或電池驅(qū)動(dòng)即可。而混合動(dòng)力汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)具有燃油驅(qū)動(dòng)、電驅(qū)動(dòng)、油電混合驅(qū)動(dòng)等多種運(yùn)行模式,計(jì)算其油電成本相對(duì)復(fù)雜。因此,本文為計(jì)算插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的行駛成本,提出了下列各成本計(jì)算模型。(1)PHEV的年耗電成本計(jì)算模型假設(shè)每天對(duì)PHEV充電1次(在PHEV的純電動(dòng)模式下比亞迪F3DM的1天最大行駛公里數(shù)為60~100km),基于年均行駛公里數(shù)、電池容量以及電價(jià),純電動(dòng)模式下的年耗電成本可基于下式(1)計(jì)算:式中:Cyearelec為純電動(dòng)模式下的年耗電成本,元;Dyearelec為1年中純電動(dòng)模式下的等效行駛天數(shù),d;Myearelec為整車(chē)年均行駛公里數(shù),km;MdayBEV為純電動(dòng)模式下1天行駛公里數(shù)(取值應(yīng)小于或等于PHEV在純電動(dòng)模式下可續(xù)航里程),km;Pelec為電價(jià),元/kWh;EbatBEV為MdayBEV所對(duì)應(yīng)的電池使用電量。(2)PHEV的年耗油成本計(jì)算模型基于上述假設(shè)以及年均行駛公里數(shù)、燃油價(jià)格,混合電動(dòng)模式下的年耗油成本可基于式(2),(3)計(jì)算。即,根據(jù)PHEV的行駛原理,①當(dāng)日平均行駛里程小于或等于純電動(dòng)模式下1天可行駛公里數(shù)時(shí),PHEV的年耗油成本為0;②當(dāng)日平均行駛里程大于純電動(dòng)模式下1天可行駛公里數(shù)時(shí),PHEV將啟動(dòng)油電混合動(dòng)力模式,以保證正常行駛路況需要。此時(shí),基于下式(3)確定PHEV的年耗油成本。(3)PHEV的年耗油電成本計(jì)算模型結(jié)合上述,PHEV的年耗油成本計(jì)算模型和年耗電成本計(jì)算模型,本論文基于式(4)確定PHEV的年耗油電成
2.2電價(jià)與油價(jià)計(jì)算方法
計(jì)算未來(lái)10年(2012~2021年)燃油汽車(chē)與新能源汽車(chē)的燃料成本時(shí),首先需對(duì)未來(lái)10年年平均燃油價(jià)格與電價(jià)進(jìn)行預(yù)測(cè)。關(guān)于未來(lái)10年電價(jià)情況,本文依據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的《電力工業(yè)“十二五”規(guī)劃研究報(bào)告》進(jìn)行計(jì)算。報(bào)告中指出,當(dāng)前平均電價(jià)約為0.6元/kWh,未來(lái)10年中國(guó)電價(jià)年均增長(zhǎng)3%[8]。關(guān)于未來(lái)10年汽油價(jià)格,本文依據(jù)國(guó)際油價(jià)走勢(shì)和我國(guó)近10年平均汽油價(jià)格數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。目前,我國(guó)成品油價(jià)格主要取決于國(guó)際原油價(jià)格的變化。而國(guó)際油價(jià)主要取決于對(duì)原油的需求變化、美元指數(shù)的漲跌、債務(wù)危機(jī)、地緣政治與天氣等多種影響因素的變化。但是,無(wú)論影響因素怎樣變化,油價(jià)總體將呈上升趨勢(shì)。國(guó)際能源署(IEA)署長(zhǎng)田中伸男曾在第2屆全球智庫(kù)峰會(huì)上表示,由于需求的增長(zhǎng)速度可能會(huì)超過(guò)生產(chǎn)的速度,因而,今后10~20年國(guó)際油價(jià)將持續(xù)攀升。而且,國(guó)際能源署還警告說(shuō),由于對(duì)石油生產(chǎn)投資不足,國(guó)際油價(jià)可能很快(在2015年)升至創(chuàng)紀(jì)錄的每桶150美元[9]。在這一背景下,本文以近10年我國(guó)平均汽油價(jià)格為基數(shù),進(jìn)行油價(jià)趨勢(shì)的回歸分析與預(yù)測(cè)(圖2)。分析得出2021年汽油價(jià)格約為12.93元/L,而當(dāng)前93#汽油價(jià)格約為7.65元/L。
2.3比亞迪ICEV,PHEV及BEV的參數(shù)配置
本文以國(guó)產(chǎn)汽車(chē)-比亞迪傳統(tǒng)燃油汽車(chē)與新能源汽車(chē)為研究對(duì)象,其參數(shù)配置如表2所示。比亞迪F3(2009款1.6智能白金版自動(dòng)擋)燃油汽車(chē)排量為1.6L,價(jià)格為8.08萬(wàn)元;比亞迪雙模電動(dòng)車(chē)F3DM低碳版系插電式混合動(dòng)力汽車(chē),排量?jī)H為1.0L,16.98萬(wàn)元是廠(chǎng)商指導(dǎo)價(jià)(補(bǔ)貼前價(jià)格);而比亞迪純電動(dòng)汽車(chē)E6的廠(chǎng)家指導(dǎo)價(jià)格為36.98萬(wàn)元(補(bǔ)貼前價(jià)格),由于電池容量為60kWh,汽車(chē)重量達(dá)2295kg。
3結(jié)果分析
本文分別計(jì)算了年均行駛里程為1.5萬(wàn)、3萬(wàn)、4萬(wàn)km時(shí),傳統(tǒng)燃料汽車(chē)與新能源汽車(chē)10年期的使用總成本(根據(jù)北京交通發(fā)展研究中心的數(shù)據(jù),北京私人小汽車(chē)年均行駛里程約為1.5萬(wàn)km。公車(chē)年均行駛里程為3萬(wàn)~4萬(wàn)km)。同時(shí),本文還對(duì)新能源汽車(chē)政府補(bǔ)貼前后的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了比較。根據(jù)補(bǔ)貼辦法,純電動(dòng)車(chē)每輛最高補(bǔ)貼6萬(wàn)元;插電式混合動(dòng)力汽車(chē)每輛最高補(bǔ)貼5萬(wàn)元;1.6L及以下節(jié)能車(chē)補(bǔ)貼3000元。深圳市政府還宣布,在國(guó)家為插電式混合動(dòng)力車(chē)每輛最高補(bǔ)貼5萬(wàn)、純電動(dòng)車(chē)每輛最高補(bǔ)貼6萬(wàn)元的基礎(chǔ)上,為兩類(lèi)車(chē)型分別最高追加3萬(wàn)元和6萬(wàn)元補(bǔ)貼,即最高可獲8萬(wàn)元和12萬(wàn)元補(bǔ)貼。另外,國(guó)家還出臺(tái)了對(duì)新能源汽車(chē)減免車(chē)船稅等措施,未來(lái)也可能收取碳稅,這都將增加新能源汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性,但本文在比較中只考慮實(shí)際補(bǔ)貼的部分。
3.1案例1
案例1中,首先,探討并對(duì)比分析了比亞迪F3燃油汽車(chē)和比亞迪F3DM的成本計(jì)算結(jié)果。圖3為年平均行駛里程1.5萬(wàn)km、且無(wú)政府補(bǔ)貼時(shí)的兩種車(chē)型經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)果圖。如圖3所示,不考慮政府補(bǔ)貼時(shí),由于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)(InternalCombustionEngineVehicle,簡(jiǎn)稱(chēng)ICEV)的購(gòu)買(mǎi)成本較低,一直保持著較高的經(jīng)濟(jì)性,而隨著使用年限的增多,燃料成本逐漸增加,2020年時(shí),ICEV的“購(gòu)買(mǎi)+使用”的總成本與PHEV持平。也就是說(shuō),年均行駛1.5萬(wàn)km的消費(fèi)者以當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格購(gòu)買(mǎi)ICEV和PHEV,2020年時(shí)方能體現(xiàn)出PHEV的相對(duì)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。但是,如果考慮目前我國(guó)對(duì)新能源汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)貼金額(即國(guó)家對(duì)PHEV補(bǔ)貼5萬(wàn)元/輛),4年之后(即2016年)PHEV的經(jīng)濟(jì)性便會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。圖4、圖5顯示了年均行駛里程分別為3萬(wàn)km和4萬(wàn)km時(shí),ICEV與PHEV的經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)果。如圖4所示,年均行駛里程越多,PHEV越能體現(xiàn)其相對(duì)經(jīng)濟(jì)性。不考慮國(guó)家補(bǔ)貼的情況,年均行駛3,4萬(wàn)km的消費(fèi)者,到2016年P(guān)HEV便可體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性;而對(duì)于年均行駛1.5萬(wàn)km的消費(fèi)者,到2020年才會(huì)體現(xiàn)相對(duì)經(jīng)濟(jì)性(圖3)。如果考慮國(guó)家補(bǔ)貼,對(duì)于年均行駛3萬(wàn)km的消費(fèi)者,購(gòu)買(mǎi)PHEV不到兩年便可體會(huì)帶來(lái)的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性;而對(duì)于年均行駛4萬(wàn)km的消費(fèi)者,購(gòu)買(mǎi)第1年便可體會(huì)其經(jīng)濟(jì)性(補(bǔ)貼5萬(wàn)后,F(xiàn)3DM價(jià)格為89800元,與ICEV的價(jià)格相近)。對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē),雖然行駛過(guò)程中無(wú)需耗油成本且電價(jià)相對(duì)低廉,但是,由于最初的購(gòu)買(mǎi)成本較高,因此,相對(duì)經(jīng)濟(jì)性并不明顯。在年均行駛1.5萬(wàn)km時(shí),即使購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)貼達(dá)到12萬(wàn)元(按照深圳市對(duì)購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)的補(bǔ)貼辦法計(jì)算,PHEV補(bǔ)貼8萬(wàn)元、BEV補(bǔ)貼12萬(wàn)元),成本依然很高。而在年均行駛里程達(dá)到3萬(wàn)km,且購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)助達(dá)到12萬(wàn)元時(shí),到2018年,BEV對(duì)ICEV的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性才可體現(xiàn)出來(lái)。圖6為年平均行駛里程達(dá)到4萬(wàn)km并考慮政府補(bǔ)貼時(shí)3種車(chē)型的經(jīng)濟(jì)性比較。如圖6所示,2018年以前,傳統(tǒng)燃油汽車(chē)與新能源汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)果為PHEV>ICEV>BEV;而車(chē)輛使用年限超過(guò)7年后,BEV的經(jīng)濟(jì)性要優(yōu)于ICEV。因此,通過(guò)數(shù)據(jù)與圖表分析發(fā)現(xiàn),對(duì)于年均行駛里程較多,并且可享受?chē)?guó)家補(bǔ)貼的車(chē)輛消費(fèi)者來(lái)說(shuō),PHEV是非常有吸引力的。而且,一些地方政府為促進(jìn)新能源汽車(chē)推廣,實(shí)施高額補(bǔ)貼政策。這些舉措將增加電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)需求。其中,PHEV將會(huì)越來(lái)越多地被私人家用汽車(chē)市場(chǎng)所接受,并逐漸替代傳統(tǒng)燃油汽車(chē)。而電動(dòng)汽車(chē)雖然具有節(jié)能減排的優(yōu)點(diǎn),但是,如果不降低電池及整車(chē)成本,被消費(fèi)者接受還需要一個(gè)發(fā)展過(guò)程。
3.2案例2
在案例2中,集中探討不同電池容量配比下的比亞迪E6純電動(dòng)汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)果。如前面所述,比亞迪E6的車(chē)載電池容量約為60kWh,電池充滿(mǎn)狀態(tài)下可行駛300km。而對(duì)于一般家庭用私人轎車(chē)而言,每天行駛里程通常不足300km,且不超過(guò)60km的較多。因而,如果消費(fèi)者可以根據(jù)自身需求,對(duì)車(chē)載動(dòng)力電池容量進(jìn)行選擇,那么不僅可以提高純電動(dòng)車(chē)的經(jīng)濟(jì)性,還可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛輕量化。目前,鋰離子電池價(jià)格約為4.5元/Wh[10]。表3為以4.5元/Wh的電池價(jià)格所計(jì)算的不同電池配比下的車(chē)輛成本。如表3所示,減少車(chē)載電池容量,可使購(gòu)車(chē)成本下降。如果日平均行駛里程在100km以?xún)?nèi),可以選購(gòu)電池容量搭載較低的電動(dòng)汽車(chē)。例如選擇車(chē)載電池容量為20kWh的純電動(dòng)汽車(chē),不僅可滿(mǎn)足100km行駛需求,車(chē)輛價(jià)格也相對(duì)降低。因而,可大大提高純電動(dòng)汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性以及利用率。
4結(jié)論
通過(guò)對(duì)比亞迪ICEV,PHEV,BEV等3種代表性車(chē)型進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較和分析,結(jié)果表明,電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于燃油汽車(chē),但根據(jù)燃油價(jià)格變化以及政府補(bǔ)貼與否,電動(dòng)汽車(chē)總成本可能會(huì)高于燃油汽車(chē)。
(1)新能源汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性在行駛里程多的情況下,更為顯著,尤其是PHEV,即使在沒(méi)有政府補(bǔ)貼的情況下,依然有較高的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性。在年均行駛里程為1.5萬(wàn)km時(shí),2020年時(shí),ICEV與PHEV的總成本持平,PHEV運(yùn)行10年的總成本略低于ICEV;而在年均行駛里程達(dá)到3萬(wàn)~4萬(wàn)km的情況下,2016年,PHEV對(duì)比ICEV的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性便可體現(xiàn),因而,對(duì)于消費(fèi)者而言,有較大的吸引力。目前,在我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)呈現(xiàn)有效需求規(guī)模不足的情況下,有必要以汽車(chē)?yán)寐矢?、行駛里程多的消費(fèi)群為切入點(diǎn)進(jìn)行推廣、普及。
(2)政府補(bǔ)貼政策使新能源汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性更加突出。在國(guó)家及地方政府補(bǔ)貼的情況下,PHEV的購(gòu)車(chē)價(jià)格幾乎與ICEV相同,大大提高了PHEV的經(jīng)濟(jì)性,有利于增加對(duì)新能源汽車(chē)的市場(chǎng)需求。經(jīng)濟(jì)性分析結(jié)果表明,政府的支持和補(bǔ)貼非常重要,是新能源汽車(chē)大規(guī)模走向市場(chǎng)的重要因素。
(3)BEV的電池及整車(chē)成本較高,導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)性并不明顯,因而,必須加快電池技術(shù)的發(fā)展,提高電池性能并降低整車(chē)成本。從目前情況來(lái)看,選擇電池容量合適的電動(dòng)汽車(chē)是增加經(jīng)濟(jì)性的方法之一。消費(fèi)者可以根據(jù)自身需求,進(jìn)行車(chē)載電池容量選擇,那么,購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)性會(huì)更加顯著。根據(jù)預(yù)測(cè),純電動(dòng)汽車(chē)由于其電池性能和高成本的約束,2030年才可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。因?yàn)榈?030年電池性能將提高7倍,成本將降至目前的1/40[11]。比亞迪純電動(dòng)汽車(chē)E6的車(chē)載電池容量為60kWh,因而其整車(chē)價(jià)格也非常昂貴。北京市私人轎車(chē)年均行駛公里為1.5萬(wàn)km,由此可計(jì)算出其日平均行駛里程約為40km,因此,如果根據(jù)消費(fèi)者的行駛里程需求,選配車(chē)載電池容量,可降低購(gòu)車(chē)成本,提高使用純電動(dòng)汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性。綜上所述,通過(guò)對(duì)ICEV,PHEV,BEV的經(jīng)濟(jì)性比較,可知PHEV等電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)接受度將會(huì)不斷提高,由此將帶動(dòng)我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展。隨著石油匱乏所帶來(lái)的油價(jià)飛漲與節(jié)能減排的壓力進(jìn)一步加大,將會(huì)加快電動(dòng)汽車(chē)取代燃油汽車(chē)的步伐。其中,由于插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性較高,普及范圍也將迅速擴(kuò)大。ICEV將逐漸被新能源汽車(chē)替代;HEV作為過(guò)渡產(chǎn)品,有助于開(kāi)拓市場(chǎng),提高消費(fèi)者對(duì)新能源汽車(chē)的認(rèn)知,但將逐漸被PHEV所替代;PHEV由于政府補(bǔ)貼,進(jìn)一步增加了其經(jīng)濟(jì)性,因而,PHEV市場(chǎng)普及指日可待;而B(niǎo)EV由于目前電池成本較高,普及速度可能不及PHEV,但是隨著電池技術(shù)的發(fā)展,BEV的普及將逐漸加快。
熱門(mén)標(biāo)簽
新能源汽車(chē)論文 新能源技術(shù) 新能源 新能源汽車(chē) 新能源開(kāi)發(fā) 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論