純電動汽車(BEV)的發展開始變得曲折不定,這將極大地影響汽車和運輸行業,但這需要時間來發揮作用。內燃機汽車(ICEV)已經在汽車行業佔據了一個多世紀的主導地位,並將在未來10年或20年繼續保持領先地位。本文將爲您提供一些關於這場市場戰爭的觀點——首先是關於這兩種技術及其所需基礎設施如何組合的大背景,第2部分將分析爲什麼和如何使BEV成爲長期贏家。該數據僅針對BEV,不包括插電式混合動力汽車(PHEV)或基於燃料電池技術的電動汽車。

下表總結了ICEV和BEV的不同之處、它們的關鍵組件、優缺點、它們所需的基礎設施和其他一些顯著的特性。

核心差異

BEV 、ICEV兩個核心技術:推進系統和車載燃料來源。BEV有一個簡單的推進系統,旋轉馬達,但一個非常複雜的燃料來源——由大量芯片電子管理的成百上千個小電池。

ICEV則相反——相對簡單的車載燃料儲存在油箱內,配有燃油泵和控制油箱氣體蒸汽的蒸發排放系統。但是內燃機極其複雜,產生上下(或橫向)運動,通過層層複雜的運動來旋轉車輪。汽車工業發展出的聰明才智和先進技術使ICEV變得如此優秀。然而,ICEV是一項成熟的技術,要取得進一步的進展相對困難,開發和部署的成本也更高。

與內燃機相比,BEV所使用的電動機在簡單性、生產成本、運動部件和總部件的數量等方面具有重大優勢。由於主要是因爲高電流成本,能源或電池技術一直是BEV的薄弱環節。幸運的是,電池技術的快速發展導致了價格的大幅下降。從2010年到2016年,每千瓦時電池成本從1000美元下降到大約275美元,每年下降近20%。據BloombergNEF估計,到2019年,在電池組水平上,1千瓦時的成本降到了156美元。電池成本繼續下降,但速度有所放緩。

在新電池技術上投入了大量資金,這些技術將改善電池在儲能、成本、所用材料、安全性和充電速度等方面的特性。如今,對電池容量需求不斷增長的主要客戶羣體有三個:

個人電腦和智能手機等移動設備是推動當前電池技術需求的最初領域。

BEV是電池增長的第二部分,現在是最大的消費部分。

第三個增長領域剛剛出現:太陽能電池板的電力存儲,以實現供需週期的時變和均勻化——主要用於小型存儲,如消費太陽能電池板。

人們普遍認爲,這些對電池Gigafactories和技術進步的投資將使BEV的價格在不久的將來可與ICEV競爭,並最終比ICEV更便宜。

對每個汽車用戶來說,加油是必須要做的事,而ICEV在加油覆蓋範圍和加油時間上都比BEV有優勢。即便使用220伏的電源,充電也需要很長時間,使用115伏的電源插座那就更不用提了。所以說,一個廣泛的公共BEV充電網絡是未來BEV成功的必要條件。

在美國,汽油或柴油的燃料成本因國家和地區的不同而有很大差異,因此未來的汽油價格有很多不確定性。美國和歐洲國家每加侖汽油的消費價格差別很大,歐洲要貴4-6倍。

對於電力價格則是相對穩定,每英里的行駛價格比同等汽油價格低得多——在汽油價格的50%到70%之間。然而,在美國只有有限的稅收用於道路維護,這一情況有望在未來改變。因此,隨着各州開始按行駛里程徵稅,預計BEV的燃料成本優勢將會縮小——至少對BEV來說是這樣。

儘管在過去20年裏,汽車行業進行了大量投資併成功地降低了排放,但ICEV造成的大量排放的負面影響仍在繼續增長。你必須意識到一輛汽車每使用一加侖汽油,就會產生19.6磅的二氧化碳。柴油甚至更高,每加侖排放22.4磅二氧化碳。幾乎所有的主要城市都已經或計劃制定法規來減少ICEV的二氧化碳排放量。在新冠肺炎引發的居家監管期間,二氧化碳排放量暫時大幅下降,這向所有人表明,ICEV是有害排放的一個主要來源。其結果是一個非常重要的時刻,它將加強在一些城市限制ICEV使用的監管,並增加轉向BEV所有權的活動和激勵。

利和弊

BEV的一個關鍵優勢在於它沒有排放。然而,發電的地方也會產生排放,這與使用的發電技術有很大的不同。

關於ICEV和BEV的材料供應鏈和系統的排放,最好的例子是挪威,他們90%的電力是水力發電。燃煤發電會產生大量的碳排放,在他們那裏是不可取的。如果你的屋頂上有太陽能電池板和蓄電池,那麼在你的車庫裏爲你的BEV充電是一個不錯的方案。

此外,回收是另一個環境問題。目前,由於有限的電池回收受到限制,ICEV比BEV做得更好。BEV需要更好的計劃和解決方案來解決電池回收問題。

在過去的幾十年裏,由於在產品設計、工廠、市場和銷售渠道上的大量投資,要想成爲一家汽車OEM公司極其困難。最困難的可能是獲得設計和生產可靠內燃機的專業技術。因此,最近的ICEV創業公司很少。但中國是個例外,大多數新成立的OEM企業都與歐洲、日本、韓國和美國的主要OEM企業取得了牌照或成立了合資企業。

BEV市場德爾蓬勃發展爲汽車初創企業打開了新的大門,現有的汽車技術專業知識已經很成熟,這就產生了許多BEV初創公司。領先的ICEV OEM放慢了進入BEV市場的步伐。但現在看來,主要的ICEV OEM正摩拳擦掌,手握着大把鈔票湧入BEV市場。這一趨勢正在迅速會對BEV初創公司的機會造成衝擊。

就在去年,大衆汽車正在推動包括SK Innovation(SKI)在內的合資夥伴合作,建造至少具有一千兆瓦製造能力的電動汽車電池廠。大衆汽車將購買價值500億歐元(565.7億美元)的電動汽車電池,並將韓國的SKI,LG化學和三星SDI確定爲戰略電池供應商以及中國現代安培科技有限公司(CATL)。

這家德國汽車製造商正在重組16家工廠以生產電動汽車,並計劃到2023年中期開始生產斯柯達,奧迪,大衆和西亞品牌的33種不同的電動汽車。

SKI正在美國建立一家電池製造廠,爲田納西州查塔努加的大衆汽車工廠供貨。SKI將爲大衆汽車計劃於2022年在查塔努加開始生產的電動汽車提供鋰離子電池。LG化學,三星和SKI也將爲歐洲的大衆汽車提供電池。CATL是汽車製造商在中國的戰略合作伙伴,將從2019年開始爲其電動車隊提供電池。

從這次調查中可以看出,ICEV的銷量已經見頂,而BEV作爲潛力股,已經開始緩慢下滑。但隨着BEV收購價格在5年左右達到與ICEV平價,這將成爲主導因素。

BEV和ICEV之間的爭鬥仍將繼續。多年前,在汽車行業的形成時期,BEV就已獲得了一席之地。然而,ICEV由於其超快的發展速度使得BEV陷入絕境。但如今由於移動設備行業的需求,電池技術產生了顯著進步。看來BEV和ICEV的纏鬥仍將繼續,總體來看這場曠日持久的戰鬥BEV似乎是長遠的勝利者。

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