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三年一统华夏——纯电动

纯科学 纯科学 2022-11-01

如果仅仅是作为汽车,无论优劣对比如何,毕竟只是一个车而已。最终将快速彻底淘汰燃油车的并不是作为汽车的纯电动车,而是“移动电网”时代的到来。这就是所谓的“降维打击”——消灭你与你无关。纯电动车的最大革命之处就是实现移动电网!真正的技术革命是能够为社会带来全新的业务和体验,而不仅仅是原有业务的改进。

移动电网是这样构成的:公共电网——充电桩——纯电动车(一级移动电网)——户外电源(二级移动电网)——普通家用电器也就是说,纯电动车将重新改变汽车的基本定义:不具备移动电网功能的都将不再有资格被称为汽车。即使纯粹作为交通工具,燃油车也很快将变得完全一无是处为什么需要二级移动电网,因为一级移动电网只能是车能到达的地方,但人要想去的地方很可能是车到不了的地方。尤其是要去游玩,爬到山顶、湖边、草地、公园深处等都很可能是车到不了的位置。因此,有了一级和二级移动电网支持,电网就几乎可以覆盖到任何地方了。我是搞电信出身的,电信的移动电话取代固定电话就是这么个过程:任何人、任何时间、任何地点,这就是人类很自然的理想需求。


一、纯电野炊


2022年9月10日中秋,我带着家人,以及刚拿到的宇视科技户外电源(点击文章末尾“查看原文”,可到天猫旗舰店查看)和一堆普通家用电器去京郊野炊,测试一下移动电网支持下的纯电野炊效果。

宇视户外电源,带上65升容量的冰柜、电烤炉、电火锅、音箱、电风扇。

宇视科技的这款户外电源电量1021瓦时,输出功率最大1千瓦。因此,只要不超过最大输出功率,各种家电都可以直接使用。我采用的65升普通家用冰柜,引起了周围当天露营野炊的人一片惊叹。

人们可能会问,现在市场上也有车载冰箱卖,普通燃油车也能用啊,两者有什么区别?现在的专用车载冰箱都是采用点烟器接口,利用的是汽车蓄电池的电。但是,一般汽车蓄电池的电量仅为54-60Ah,输出功率一般最大120W。这个电池在过去主要是用于汽车发动机的火花塞和汽车内部电器(车灯、音箱、汽车空调、汽车主控板等)的供电。因为电量很小,如果没有开发动机进行充电,一般连汽车空调都是不能用的。由于电器接口不同,以及输出功率太小,因此车载冰箱市场受到严重限制,这种冰箱一般不能作为家用。当然也有厂家开发出车居两用的冰箱,只是价格偏高一些。因为车载冰箱使用场景的限制,其市场规模很小。根据QYR(恒州博智)的统计及预测,2021年全球车载冰箱市场销售额仅为区区4.8亿美元。注意是全球销售总额,这么小的数量级我开始以为是搞错了,仔细核查了很长时间才确认就是这么多。在中国车载冰箱市场上占有率超过一半的品牌冰虎(Alpicool),2021年销售车载冰箱数量仅为100万台,销售额为7亿人民币。而普通冰箱冰柜的销量达到4265万台,销售额约为1100亿人民币,约合160亿美元,是全球车载冰箱销售额的30多倍。另外还出口4379万台。在野炊营地,也看到很多房车。现在房车市场也较为受限,原因在其能源供给高度多样化,非常麻烦。做饭需要天燃气,洗衣机等的使用需要外接公网电源,开车需要汽油。至少三种不同的能源。而如果采用纯电动方案,一种能源就够了。并且,车用和家用的所有电器全部是统一的,基本不需要专门开发车载专用电器。现在的纯电动车已经有直接220伏输出的接口,例如比亚迪的唐可有3千瓦功率的220伏输出。这个功率在野外做一顿和完全家里一样的大餐没有任何问题。几乎所有市场上现有的普通家用电饭煲、微波炉、电烤箱、空气炸锅、电磁炉、电炒锅、热水器、电汤锅、电火锅、电冰箱、洗衣机、彩电、投影机、电风扇、音箱……全都可以直接使用,只要装得到车上去。当然,这种纯电动车自己开发逆变器方案的电源输出并不是最佳的。因为价格比较贵,愿意配置的人还不是很普遍。有一个中国可以在技术上引领世界的机会,就是纯电动车与户外电源厂家一起合作开发技术标准,将纯电动车的直流电源直接通过充电接口输出(一、二级移动电网间接口),户外电源(二级移动电网)本身就有逆变器,不需要纯电动车装备。这样纯电动车向外输出电能的成本就可以极低,而后一、二级移动电网接口可以变成纯电动车的一个标配,以加快纯电动车的普及。这个一二级移动电网的接口应当是双向的,就是一级移动电网可以通过这个接口向二级移动电网充电,也可以反过来。后者的重要用途是采用太阳能电池板可以向二级移动电网充电,再通过这个接口向电动车充电。这样在新疆等极为地广人稀的地方可以采用太阳能给电动车充电,而电动车本身可以不用再考虑这类问题,从而使车的成本尽最大可能地降低。曾有企业开发太阳能纯电动车,但这个效果一直不好,原因就在于车体本身的生产就已经很难了,还想在上面装上太阳能电池是一件极为麻烦的设计,并且对太阳能的接收非常受限,很难是最佳角度。但将太阳能板分离,可以自由地扩展,先向二级移动电网充电,再向纯电动车的一级电网充电。这样所有具备以上接口的纯电动车就全都可以利用太阳能。


二、纯电动车已经开始修成正果

我在《纯电动:一统天下》一书中,对于纯电动车的发展做出了瞬间替代模式的预测。也就是纯电动车会以每年倍增的发展速度,快速的取代燃油车。其原因在于,纯电动车并不是一个全新的事物和产品,发展纯电动车的基本条件,绝大多数在过去100多年燃油车的进步中基本都已经具备了。例如道路、停车场、汽车生产的产业链、汽车驾驶培训、道路与驾驶管理、销售与服务网点等等。纯电动车所改变或新增的仅仅是电池、电机以及能源补充网络。其中真正可以称为是困难点的仅仅是电池而已。按照这样的瞬间发展模式,本来纯电动车在2020年就应当在新增市场接近于完全取代燃油车。只是因为骗补、电池、锂矿等问题约束,延后了3年多的时间,2018年到2020年三年新能源车的销量基本处于停滞状态。但2021年又恢复了正常的指数增长的态势,并一直延续到现在。2021年中国销售新能源车352.1万辆,同比增长157.6%,市场渗透率达到13.4%。2022年1至8月,新能源车销量386万辆,已经远超2021全年,同比增长1.1倍,市场渗透率达到22.89%。其中8月份新能源车销售66.6万辆,同比增长1倍,市场渗透率为27.9%。今年这样的发展速度还是补贴基本为零,电池的原材料价格大幅度上涨,新能源车价格也有显著上涨情况下实现的。也就是说,仅靠市场自身的力量推动,新能源车已经势不可挡。新能源车销售越多,其市场条件就会越好,越多的人就会倾向于买纯电动车。按照此发展速度,2022全年销售应在700万辆左右,市场渗透率会在25%以上。2023年再翻一倍,就会达到1400万,市场渗透率超过50%。2024年纯电动车再翻番,燃油车就不会有多少了,到2025年燃油车的销量基本上就会接近于零。


三、作为汽车,燃油车已经完全一无是处

些年人们经常进行新能源车与燃油车的各种对比。事实上,问题并不在于一时的技术和用户体验优劣,而在于它们本身技术改进的潜力。例如,燃油车的发动机排放会有污染,不过经过国I到国V的改进,污染物排放已经大幅度减少了。所以,这个问题就是一个可以有极大改进空间的问题,我们也就不能用化油器车时代的技术状态为基础对燃油车进行评价。另一个是技术改进速度和时间。例如,电池的成本比较高,但现在与五年前相比已经下降到原来的一半以下,每年都会有10%以上的降幅,而燃油车的发动机显然没有这么大的改进空间和改进速度,相比之下它几乎是长期停滞状态,能有0.5 %的变化就已经了不得了。电动车续航里程5年前普遍是200公里左右,现在已经普遍可以达到500公里以上。随着固态电池进入商用化,动力电池的成本、安全性、续航里程还会有成倍的改进空间。

5年前,全球锂矿藏已探明储量为4000多万吨,2021年已经达到8900万吨。5年前,充电难严重制约纯电动车的发展。2022年6月底,中国新能源车保有量突破1000万辆,达到1001万辆。纯电动车保有量为810.4万辆。按目前发展速度,2022年底纯电动车的保有量也有很大可能突破1000万辆。因此,经营充电网络的服务商经济效益将越来越有保证,并且抢占充电桩空间的驱动将使充电网络的覆盖率问题很快得到解决,而这反过来使纯电动车的发展障碍有效得到消除。纯电动车从一开始就体现出的显著优势为使用成本极低,每公里能源加保养费用不会超过0.1元,比燃油车低一个数量级。但这个优势对很多人可能也说不上绝对的优势。例如一年开10000公里的话,撑死了也就节省个万把块钱。这对很多富人来说是个问题,也不是个问题。纯电动车的动力性能极为出色,要达到过去跑车的性能很简单。可是,现在却有人说纯电动车爬坡困难。人们在纯电动车上几乎所有的负面观念全都是反过来的。例如,认为纯电动车最大问题是有里程焦虑,充电难。但要不了多久,问题就会变成燃油车有里程焦虑,因为加油站将迅速减少,找加油站将会很困难。

现在加油站数量还是在增加的。但很快就会停止增长并迅猛下跌。

海南省已经提出2030年停止销售燃油车。

比亚迪公司2022年4月份已经宣布停止生产燃油车。

目前全球几乎所有汽车生产厂家都已经明确了停止燃油车研发的日程。

2021年,我国报废老旧汽车数量已经达到1500万辆。未来每年还会不断增长,目前这些报废的汽车主要是燃油车。

2021年中国销售汽车数量为2627.5万辆,减去352.1万新能源车为2275.4万,这是燃油车的销售量。这个数量减去1500万辆报废的车,2275.4-1500=775万辆,这就是2021年净增加的燃油车数量。2022年报废的汽车数量将达1800万,而新能源车销售将达700万,汽车销售总量变化很小,以2700万计算。2022年净增的燃油车数量将迅速雪崩为200万辆。而到2023年,燃油车肯定将进入净减少的阶段。以报废汽车2000万,新能源车销售1400万,汽车销售2800万计算,燃油车保有量将净减少600万辆。2024年净减少约2000万;2025年2500万。到2030年,燃油车的市场保有量就将从最高峰时的3亿辆左右下降到1亿辆以下。市场上三分之二的燃油车都没有了,11.9万座加油站还怎么活下去?加油站一旦开始缩减,燃油车加油难、里程焦虑问题很快就会出现。建一个加油站成本要上千万,而建一个充电站只是百万量级。简易的充电桩只是几千甚至几百块钱而已。因此,充电网络的扩增远远比加油站容易一两个数量级。人们所以为的所有纯电动车的缺点,最终都将是属于燃油车的。而你所以为的所有燃油车的优点,最终都将是属于纯电动车。例如,最近市场上不时有传言纯电动车会自燃,但要知道燃油车的自燃数以百万计算,只是人们已经认为燃油车出这种事故理所当然而已。人们所知道的纯电动车自燃事件都是个案,每年上百万的燃油车自燃事件新闻会报道吗?根本不会,太正常了,正常到如同天天都要吃饭一样。狗咬人不是新闻,人咬狗才是新闻。所以燃油车自燃不会是新闻,而纯电动车自燃才会成为新闻,因为太罕见了。即使考虑基数来计算,纯电动车自燃的概率也是燃油车的百分之1都不到。燃油车自燃就是狗咬人,纯电动车自燃就是人咬狗。有人说纯电动车外壳普遍采用整车一次成型技术,磕碰了都要数以万计的维修费用。但有说过这列入保险吗?如果是保险支出,所有这些问题是问题吗?有人说换一次电池成本可能接近整车,但知道现在续航里程500公里以上的车型跑一百万公里也不用换电池吗?如果你去深圳出差多乘一乘出租车,并且问司机三个问题:一是他的车续航里程是多少,二是已经跑了多少里程,三是电池电量下降情况。我特意问过很多,已经跑了30万、50万、60万公里的都有,电池的电量基本都没什么下降。燃油车要是跑这么远,发动机、齿轮箱还不得换了好几轮了。你所以为的所有燃油车的优点,全都将变是纯电动车的优点,而你所以为的纯电动车的优点,真的全是纯电动车的优点。燃油车已经绝对地一无是处。


四、为了尽快实现祖国统一,请买纯电动车

中国为什么要加快纯电动车的发展,是为环保吗?这只是很次要的原因真正最主要的目的是为尽快统一台湾创造客观的条件。对于中国来说,统一台湾可以说万事具备,只欠纯电动取代燃油车。原因何在?2021年,中国石油进口量为5.13亿吨,对外依存度为72%,首次出现下降。2020年峰值为5.42亿吨,对外依存度73.6%。中国的武器装备不仅解决台湾问题不在话下,与美国较量也不在话下。但过高的石油对外依存度是唯一的软肋。而俄乌战争中俄罗斯面对整个北约的打压之所以能扛得住,他们自己有充足的石油和粮食是最重要的原因。有了这两个,就只是日子过得好一点差一点的问题。但反观欧洲,缺少俄罗斯的天燃气日子就有些过不下去了。

我们先来简单比较一下三次中美军事对抗,中美双方的表现和武器装备情况,就知道今天各方单纯从军事力量来看的实力对比是什么了。1996年台海危机时,大陆只有24架第三代战机苏27,大部分空军装备还是老旧的歼8、歼7等二代机。别说是对付美军,就是与台湾空军比也很勉强。台军大量装备了幻影2000、F-16,而且还有自主研发的一批IDF等第三代战机。大陆海军最为核心的力量只有051型老式驱逐舰,且数量很少。052型“哈尔滨”号驱逐舰是唯一能稍微撑点门面的现代化战舰,另一艘113号青岛舰演习之后才入役。对于美国的航母,中国当时基本不具备形成威胁的能力。因为这场中美对抗的结果,1996年底才从俄罗斯购买了有一定反航母能力的现代级战舰。当时不仅是海军质量远远不足,数量也远远不够,为了至少弥补数量上的差距,居然不得不大量租用民船,将坦克和火炮搬到民船上去勉强支撑。今日回头去看颇为悲壮。

美军“独立号”和“尼米兹”号双航母战斗群主力战机为F/A-18大黄蜂等三代战机。两艘航母上的战机数量达到150架。美军两艘航母肆无忌惮地穿过台湾海峡,完全无视中国军事力量的存在,最终1996年台湾危机是在极为悲壮的氛围中大陆方面主动结束的。

2016年7月,因南海仲裁问题中美在南海发生大规模军事对峙。中方出动了几乎全部海军力量,三大舰队主力齐聚海南岛三亚。退役的海军人员被召回。“沈阳”舰,“宁波”舰,“潮州舰”,“昆明舰”,“长沙舰”,“宁波舰”等各类舰艇100多艘到场。三艘当时最先进的052C导弹驱逐舰也到场,空中轰六k、歼轰七等数十架战机悉数登场。太平洋水底下,094A战略级核潜艇的部署也已到位。此时中国已经有东风21D反航母利器的视频也公开亮相。轰六k公开了鹰击18超音速导弹击毁靶舰的视频。当时中国已经有一大批反航母的装备。美军还是双航母战斗群,主力战机是F/A-18大黄蜂。

最后,中国举全国海空军力将美两个航母战斗群逼退。

2022年8月2日,美议长佩洛西窜访台北,当日晚大陆公布军事演训方案。美里根号航母刚听到演训方案后立刻以最大航速撒腿就逃。里根号航母听到大陆军事演训后以30节最大航速撒腿就逃,然后觉得太丢面子又扭扭捏捏地以每小时3海哩的“惊人速度”向南试探性前进,在8月15日还是后撤,于19日跑回日本东京。

为什么会这样?因为里根号航母主力战机为F/A-18大黄蜂!!!中国现役任何一款制空战机都至少可以与它较量一番。稍好一点的相对大黄蜂基本上可用“吊打”来形容。毕竟它是一款40年前(原型机1974年6月9日首飞,1983年进入美国海军服役)服役的战机,而中国现役空军的战机基本都是2000之后服役的,甚至绝大部分是2010年之后服役的。

大陆仅仅是出动了东部战区的少量军力和其他战区的象征性配合。反航母的利器东风21D、东风26都没听说动用,可以反航母的武器此时还有东风17、鹰击21高超音速反舰导弹、鹰击18。并且,绝大多数反航母的武器美军现在根本不具备抵挡的能力。中国军队接近可以实现对美军航母单向屠杀能力。大陆的海军已经有三艘航母、055、052D等足以抗衡美军的舰艇。空军有歼20、歼16、歼10系列、歼15、歼11、运20等足以抗衡美军的装备。别说是美国一个里根号,美军全球的海军力量全都集中到台海附近也不经打。美国智库普遍认为中国的反航母能力已经可以把200艘美国航母打掉,更别提区区11个航母战斗群了。反观美军,第一岛链上唯一上得了台面的新东西只有F35,但因“战略性故障”正好在佩罗西窜访台北期间全部停飞!佩洛西2022年4月份宣布要窜访台湾时,立刻出现“战略性阳性”,美军马上就配合出现F35的这个战略性故障了。为什么?F35完全不是中国歼20的对手。原因很简单,F35本身主要就不是为制空设计的,而歼20是重型制空战机,连F22都不一定是对手,更别提F35了。美国洛克希德·马丁手上有一大堆全球各个美国小兄弟的F35订单,万一在这次危机中被歼20像打菜鸟一样击落几架,F35的定单可能就全砸了。为什么中美军力会出现如此之大的发展差异,只要比较一下中美电磁弹射的发展过程就会明白了。美国研发电磁弹射的时间远早于中国,第一艘采用电磁弹射的福特号航母2013年就已经下水,2017年就已经正式服役。可是其电磁弹射功能直到现在都没有真正形成战斗力。为什么?要理解这一点,只要知道为什么马伟明院士研发的电磁弹射这么快成熟就明白了。可千万别以为这个技术只是马伟明院士团队的事情。我曾因考察投资环境去过马伟明院士的老家江苏镇江扬中市,与其招商局的领导一起吃饭时深入了解了相应的情况。围绕在马院士周围的长三角地区有数以千计的生产各类电器部件的企业。马院士研发相应产品时,需要任何电器部件,都有现成的企业为他做配套。即使不是标准的现成产品,只要马院士团队能明确提出技术要求,都有企业能够很快开发出成熟的部件。它们与已经市场化的产品部件也就是一些技术指标上的差异而已。美国生产航母的纽波特纽斯船厂的确有很辉煌的历史。可是,现在上游配套的厂家越来越少了。生产传统的成熟产品还勉强,而要研发全新的技术,上游配套厂家相当大部分是在中国,这样美国就很难找到现成的成熟配件可用。不要因为现在芯片闹得特别凶,就以为只有美国可以制裁和对中国断供,真闹翻了没有中国供货,美国连常规炸弹都造不出来。因为美国生产炸弹所用的第四代炸药CL-20(学名六硝基六氮杂异伍兹烷,简称HNIW)基本都是从中国进口的。可不要以为是CL-20中国生产便宜所以才从中国进口。美国其实已经研制出CL-20炸药50多年了,但如何大批量生产一直没有搞定。中国北京理工大学的科研组突破了大规模生产的工艺问题,并且找到了低成本合成的方法,中国也成为继美国法国之后,第三个能够合成CL-20的国家,但却是唯一真正能够实现大规模量产这种炸药的国家。这项技术“新一代含能材料研究及其工程化”获得了2015年国防科技进步特等奖。在此过程中,中国专家于永忠、欧育湘、赵信岐、庞思平都先后对此做出了重要贡献。

从左至右:于永忠、欧育湘、庞思平

第二代炸药TNT,第三代RDX与HMX,第四代CL-20的分子结构。第一代是诺贝尔发明的硝化甘油。但客观地说,中国古代发明的黑火药应当称为第0代,是真正的火药祖宗。美国的子弹要么是从中国进口的,要么生产原料是从中国进口的。其他各种常规武器装备的原材料对中国供应链的依赖度不尽相同,但基本上可以说:如果与中国全面闹翻,美国绝大多数常规武器生产都得停产,连子弹和炮弹都造不出来。虽然中国从来没说过要对这些断供,但美国还是做贼心虚,在对中国不断制裁芯片的过程中,越来越恐惧起来,开始反思美国军工生产供应链对中国依赖程度过高的问题。如果美国对中国全面断供,中国的军工生产基本上是不受任何制约的。这种情况下你美国还和中国对抗个鬼。对比一下1996年台海危机时中国海军用鱼船装上坦克和榴弹炮的悲壮场景,就能理解什么叫“沧海桑田”“天翻地覆”“不可同日而语”。

全球海军舰艇吨位十强榜1865-2020,强国历程,来自海上的角逐!但是,如果台海发生战争,中国唯一会成为软肋的就是石油。虽然现在叫得最凶的是芯片,但中国在芯片上其实已经具备自给自足的能力了。只是高性能的芯片还不能自给自足。这个如果发生制裁完全断供,也就只是龙虾、鲍鱼可能吃不到,主粮、蔬菜甚至猪肉、鸡肉、牛肉、鸡蛋、牛奶、鱼肉都可以管饱管够的水平。但石油可就完全不同了,中国能源总体上并不缺,缺的就只是石油这个品种。而要解决石油供给的问题,唯一的解决方案就是纯电动车。因为石油的最主要用途就是做交通工具的燃料。化工用途不仅中国不缺,而且可以用中国很富有的煤炭等替代相当部分,只不过是不同技术路径的成本问题。中国自己有2亿吨的石油年产量,只是每年需要消费7亿多吨,有5亿吨的缺口。所以,美国发动整个北约制裁俄罗斯,不会让俄罗斯日子过不下去。但如果美国发动整个北约制裁中国,断供芯片不一定卡得住中国,如果断供石油,中国真的有可能日子就过不下去了。这才是目前美国唯一可以真正卡得住中国脖子的地方。也不是说要把5亿吨缺口全减掉,如果通过全面普及纯电动车减掉4亿吨的石油需求,即使每年有1亿吨进口需求也就不再是问题。所以,祖国何时能统一,就取决于中国何时能全面普及纯电动车。如果中国不再需要大量进口石油,佩洛西哪有胆量窜访台湾?很多人说,如果要统一台湾,愿意捐出多少钱。其实你不用捐钱,现在国家有钱解决统一问题,就是石油进口量太大受不了。普及纯电动车也不能说逆市场规律,要人们承受很多负担来实现。但好在现在不需要人们承担什么,你只要多学会通过使用纯电动车极大地节省交通出行的成本和费用,学会享受移动电网带来的更多满足和乐趣,在享受之中就给祖国统一做出最重要的贡献了。台独的真正支撑、甚至唯一的支撑不是美军,而就是燃油车。消灭燃油车,就是消灭台独!减少石油消耗,保障能源安全;移动电网普及之时,就是祖国统一实现之日!



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