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剖开噱头看本质:有些路注定没有未来

镇长本人 大树乡谈 2022-10-08


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前几天小镇分享了《十年内,准备好平推全世界》,以新能源汽车产业为例,谈中国正在从全世界争夺产业主导权,这将为中国未来发展创造巨大增量,而与此同时我们也必将面对更大的外部压力,对军备的要求更加迫切。


在谈到新能源汽车的时候,很明显感到不少人有很多误解,也有一些担忧。主要是产业发展过快导致的问题,很多人对新能源汽车的认识还停留在几年前,也没有意识到新能源汽车与传统燃油汽车的本质不同。



前天,一辆蔚来测试车突然冲出上海总部大楼,车顶直击地面,2名试驾员抢救无效死亡。舆情发酵之后,蔚来官方反应很迅速,核心就一句话:“这是一场意外事故,与车辆本身没有关系”,到底有没有关系,可以等后续调查。



今天借这个事聊聊另一个很重要的话题:新能源汽车的充电问题,这个问题也是多数人顾虑的核心点。毕竟蔚来卖车有两大噱头,一个是极具黏性的社区,很多蔚来车主自发推介蔚来;二是换电服务。



看上去,换电是一个非常好的解决电动车用电问题的好办法,到了换电站,用几分钟时间就换好电了,蔚来还很贴心的提供了只租用电池的购买方式,也不用再担心电池衰减贬值问题。


国家也提供了很多优惠政策,比如说目前对电动车的补贴限制在30万元以下,但换电车型不受此限制;又比如去年工信部专门印发了《关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》,确定了13个试点城市,前不久小镇还去了趟试点城市之一的济南;不在国家试点城市范围内的一些省市也制定了相应的换电模式试点方案,一些央企国企也与行业企业进行了一些合作。


很多人比较看好换电,但小镇一直坚定认为,在目前条件下,四轮换电是一条小路、死路,走不顺也走不远,很快就会撞的头破血流,谁要是在这方面走得过头了,小心血本无归。当然如果只是作为一个品牌营销的噱头,那还是可以的。


注意,小镇强调的是“四轮换电”,真正适合换电的应该是更接地气的“两轮”领域,但目前由于各种原因,四轮换电反而喧宾夺主,其中原因较为复杂,改天可以单独聊聊,毕竟小镇也参与了不少政策和研讨过程。


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有些人大概会质疑,国家都支持了,都试点了,那么多企业真金白银砸下去了,小镇凭什么说这是一条死路?


说实话确实会得罪人。但国家的政策太多了,随便说一个行业,小镇都能给找到鼓励的、不鼓励的政策,何况中国太大了,任何技术路线都愿意尝试下,反正每个路线都有一批人想做,又何必阻挠呢?只要最终成功的路线中国有一席之地就足够了,就像新能源汽车,纯电、混动、氢能,中国全要。


了解内情的也不必装傻,当初拟定《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,征求了很多部门、地区还有行业企业的意见,只要有道理,那就可以在里面加几句话或者几个字,无伤大雅,还能探索更多可能,何乐而不为,反正有些小路出钱的主体是企业。


比如说“换电”,无非就是把原来的“充电”加一个字,改成“充换电”,然后再加一句话“鼓励开展换电模式应用”,小镇记得一共增加了不到20个字,但是对于参加《规划》拟定的公司或者说专家来说,就是非常大的成绩,年底的工作报告能加不少分。


虽然小镇认为“四轮换电”不可能形成规模,也会导致资源的浪费,但在一些特定领域也有需要,而作为一条技术路线,能够一定程度上促进各企业电池标准的统一,尽快形成电池国家标准,这对于中国新能源汽车的发展非常重要,还是有探索必要的。


于是五年规划的大政策也就写进去了,既然有政策,那后面推动试点并不是多难的事情,反正也不需要相关部委出多少资源,给一个“换电模式应用试点城市”的牌子,对地方也是一个政绩了,地方上也可以借此与相关企业进行进一步的合作。


所以,没必要对政策过度解读,国内推行不下去、证明失败的政策和试点,也挺常见的,这不就是试点的意义。


小镇认为“四轮换电”是条死路,有很多原因,最关键的一点就是:充电是技术问题,技术可以突破;换电是机制问题,更难以解决。


当然,技术问题和机制问题哪一个更关键,在不同行业情况不同。比如在四轮领域中,就应该挑战技术路线,未来以充电为主;而到了两轮领域,则应该调整机制,未来以换电为主。


对于电动汽车这个高技术、高资本聚集的战略行业,谋长远的做法一定是以技术攻关为核心,选择真正符合未来的高技术模式,那就一定是充电,而不是换电这种低技术模式。这与大家常规认识可能有矛盾,毕竟如蔚来把换电说的技术含量多高,但小镇还是要说实话,相比要攻克的充电难题,换电不过是样子货,技术含量低到不值一提,错误的选择不可能得到正确的结果,只能沦为品牌营销的噱头。


以中美电磁弹射技术举例,大家就能更好理解这一点。


航母的战斗力来自于舰载机,影响航母战斗力的关键就是弹射系统,在这样的战略领域一定要以最终的需要作为技术选择的标准,那么中国选择的超级电容储能中压直流技术一定是目前最优的技术路线。


美国人不是不知道,但最终美国人选择了非常荒唐的飞轮储能中压交流技术,这真是难以理解的愚蠢。航母的弹射器要求在2秒钟内把几十吨重的战机从0加速到最低60-70米每秒,对于电磁弹射系统充放电速度要求极高,但凡脑子清醒的都不会选择飞轮储能这样复杂而低效的技术路线,更何况还是交流电。


这导致什么结果呢?众所周知,每多一个环节,能量消耗更大、响应速度更慢、机械复杂程度更高、系统可靠性越低。

服役5年仍未形成战斗力的美国福特号航母


美国方案:航母发电-交流电机-飞轮储能-交流电机-直流电机-电磁弹射。


先把电能转换为动能,然后再把动能转换为电能,还得进行交直流变电,最后才能带动电磁弹射机。这还不如当初的蒸汽弹射,好歹动能直接转化为动能。所以之前特朗普多次表示,还不如干脆撤掉电磁弹射,恢复蒸汽弹射。


这样复杂的结构带来了一系列的问题。比如为了确保飞轮系统的稳定,避免一旦故障弹射系统直接罢工,所以搞出来12个小型飞轮储能系统,但这么一来体积和重量严重超重,甚至已经超过了蒸汽弹射机,这怎么行,毕竟当初上马电磁弹射,承诺的就是最起码比蒸汽弹射占用的体积更小。


于是美国就开始了一系列匪夷所思的操作,比如12个飞轮储能系统共用一套储能转换系统,这就导致一个非常魔幻的结果,特别重视系统冗余和稳定的军事装备,竟然只要有任何一个飞轮储能系统出现故障,就会冲击储能转换系统,就必须全部停工调整,4个电磁弹射器全部罢工。

按照美国军方统计,福特号2020年平均无故障起降间隔181次,2021年仅仅提高到272次,这就意味着理想情况下,福特号甚至不能保障2天的作战需要,如果运气不好可能刚开战,福特号就得退出战斗,连带多艘战舰撤出战斗。


福特号2017年7月22日服役至今,仍然没有形成战斗力,照目前看,中国的福建号极有可能是全球首艘形成战斗力的电磁弹射航母。


按照美国人现在的说法,认为2030年才能解决可靠性问题,从2014年发现电磁弹射可靠性问题开始,用了8年时间解决不了,干脆又推了8年,8年后恐怕中国电磁弹射航母都有三胞胎了。


唯一可行的方案就是马伟明院士的中国方案:发电机-超级电容-直流电机-电磁弹射。


这个模式非常简单暴力,想出故障都难,如果美国人现在就果断承认错误,彻底推翻原有设计,转超级电容方案,那美国还有希望在2030年达到中国现在的技术水平,如果再拖一拖,浪费的时间只会更多。


这就是越高技术含量、越战略性的一定要选择看上去难的高技术路线,否则一旦被竞争对手在技术上超越,偷懒的低技术方案唯有死路一条。


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四轮领域,换电类比美国的飞轮中压交流方案,充电类比中国的超级电容中压直流方案,后者技术门槛当然高,但是除了技术难攻克以外,没有其他问题;而前者除了可以在技术开发上偷懒,几乎全是问题。


先说充电方案:


现在很多朋友,无论是已经购买还是没有购买的,都特别担心充电难问题,这也是换电这个噱头能够吸引一些人购买如蔚来换电车型的原因,但是充电问题是可以通过技术改变的,而且预期一定可以解决。


先举个例子,相比私人乘用车,电动货车电池容量更大,充电时间一般更长,理论上用换电更加方便。小镇之前也曾想过,商用车领域是不是换电确实有一定优势,直到小镇看到某新型电动货车,简单粗暴,内部多电池结构,充电时候几个充电枪一起充电,充电时间甚至比过去加油速度还快。


这个模式还是在当前电压受限情况下的过渡方式。但是技术的变革非常快,比如去年一些品牌已经采用了400V电压结构,配合液冷温控管理系统,最大充电电流能达到600A。


按照电功率计算公式:P=UI(电流乘以电压)。这款车充电功率最高达240KW,就算考虑一些限制,充电20分钟也能充60度电,足够跑300公里了。


作为中国电动车领军的比亚迪,这方面技术就更先进了,今年已经在推800V电压结构,未来很可能提高到1200V电压结构,就算最大电流不变,充60度电很可能只需要不到10分钟,这与去加油站加油已经没有明显的时间差距。


而为了更高效的解决当前快充网络充电桩最高输出电压多数为500V的问题,比亚迪还研发了更先进的升压快充技术,在车内将充电桩的电压升高到600V乃至更高,为了避免有人说小镇做广告,具体哪个车型能做到就不说了。


以中国电网的实力,未来把快充网络电压逐步提高到1200V并不是难事,届时以专门的高压快充站作为骨干,配合更多点位的一般快充站和慢充站,甚至未来在每一个公共停车场都可以设置更多的充电接口,停车吃个饭、逛个街,就可以充一两小时,就算最慢的7KW充电,也能增加几十公里的续航里程了。


而随着网络覆盖越来越普遍,充电服务费也必将大幅降低。再配合充电费用深夜优惠,引导更多车主在晚上10点之后的用电低谷充电,还能够有效充分利用夜间发电,维护电网稳定。


这已是非常确定的方向,只要攻克电池、电网的技术难点,其他都不算什么。


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四轮换电就不一样了。


技术上很简单,无非就是一个换电站,然后加上几个带识别系统的机械装置,技术上毫无难度,但是负面性太大。


第一:重资产投入和闲置导致的严重浪费和低效。


蔚来的北京换电站小镇也实地考察过,一年前还拿着蔚来的APP一个个数过在北京到底有多少个换电站,能满足多少用户需求。在最先开展也是投入力度最大的北京,也只有十几个换电站、60多个电池位,小镇估计如果24小时不停,按照一周换电一次,最多能满足5000辆换电需求。


但考虑到遍布北京的十几个换电站不可能如此高效,实际能满足1000辆换电需求就不错了。


换电排队2小时以上一点都不稀奇,蔚来还推出了很贴心的服务,到换电站后,蔚来工作人员帮助换电,车主可以去休息室喝喝茶放松下。


这是宣传中快速、高效、节约时间的换电?


现在多了不少,小镇今天查了下,北京有62个换电站了,电池位大概200个左右,但最多也就满足4000辆的换电需求,而且仍然要等,当然不同的地方感受不同,如果生活在蔚来车比较少,换电便利的地方,还是不一样的。


说到这,可能有朋友会质疑,更大规模的换电站建设不是可以解决问题吗?这就要说到投入问题,企业是要赚钱的,资本是需要运转起来的。


以蔚来为例,一个换电站4个电池位,就需要额外配备4块电池,按照目前平均1500元1度的成本,光额外电池就需要至少50万,再加上换电站本身建设成本,就是几百万的投入,具体多少涉及商业秘密就不说了。


理论上勉强满足4000辆换电需求,蔚来就投入了数亿。然而这还是小钱,更重要的是土地资产,如果不是中石化等提供场地,蔚来搞得起换电?想要提供便利服务,就不能离开商业区域太远,以蔚来换电站占地面积,需要多少钱?


这些投入都是要算钱的,蔚来作为上市企业也要对股东负责,财报可以玩数字游戏,但不是没有限度的,蔚来作为一家企业玩得起吗?它又不是三桶油有那么多的场地。


第二:电池新旧和竞争力问题


仅仅目前蔚来就有70KW、84KW、100KW等多款电池包,这就大大增加了换电的难度,如果相兼容,那就意味着极大的设计浪费,严重浪费车辆空间和结构,导致车辆整体价值受损。


现在电动车竞争压力很大,蔚来必然要不断更新车辆设计和电池包,这就意味着好不容易建好的换电站需要不断调整,如果要保障原有换电车主的换电需求,必然让事情更加复杂。


而考虑换电需求,就意味着车辆底盘需要更多的可动设计,也就不可能像比亚迪等厂商那样把电池包做成结构件,这必然大大降低车辆设计效率,进一步削弱车辆的竞争力。


这就带来了一个很严重的问题:蔚来以后到底要不要换新的电池包、新的底盘设计?


但无论怎么选择,都意味着换电的整体效率和效益极为低下,只能沦为一个品牌噱头。


第三:标准和兼容问题


蔚来换电唯一出路就是推动国家统一标准尽快出台,争取标准向蔚来倾斜,但很遗憾,这几乎是不可能的,汽车领域巨头云集,蔚来市值虽高、实力远远不足。


就算巨头力量小得多的两轮电动自行车领域,想推动电池标准统一也难如登天,到现在行业企业分别同几个国字头协会达成同盟,推行不同的技术方案,打得不可开交,这些国字头协会背后是不同的部委、不同的产业联盟,小镇前几个月了解了下,没几年时间搞不定,就算标准出来了还有的是掰扯,完成推广更早着呢。


更别说电池就是电动汽车的核心技术,更是各家车厂的关键竞争优势,怎容妥协?


第四:安全问题


在安全性上,换电远不如充电车辆,更不用说更新的车电一体化技术。比如上个月比亚迪发布会上重点介绍的电池车身一体化CTB技术,把电池直接做成了结构件,大大强化了车辆安全性。



同样在那场发布会上,比亚迪提出的“电池安全是整车安全的起点”,也是小镇一贯坚持的基本观点,举一个例子:


两轮电动自行车,严重火灾事故频发,去年成都电梯着火事故、北京通州充电火灾等等重大事故,引起了诸多高级领导人的关注,要求解决电动自行车安全用电这个严重威胁人民生命财产安全的大问题,小镇也参与了相关工作,找机会再单独分享一下。


最终发现,导致火灾事故明面上是充电引发火灾,但背后最根本原因就是电气系统不合格,尤其是电池质量极差,发生火灾的往往是杂牌子甚至无牌子,一些报废电池简单包装后重新流入,这个问题不是今天的主题,不多展开。


从电动自行车来看,只要把电池质量达标,配置BMS系统,可以解决大部分问题。


电动汽车也是一样的,更高的速度和重量决定了,电池安全更加重要。而换电一定比充电更更加不安全,更不要跟采用电池车身一体化CTB技术的相比,比如比亚迪的海豹,整车扭转刚度已经达到了惊人的40500N·m/°,这是传统燃油车百万豪车的水准。

来自小镇“比亚迪汽车APP”截图


不能再多说了,再说下去,大家真以为是广告了,虽然小镇自己确实是比亚迪的忠实用户,未来仍将继续购买比亚迪汽车,但还是要强调下,这不是广告,仅仅是客观描述。(当然,如果比亚迪官方看到了,也可以支付下品牌推广费或者未来换车时候多给点优惠)


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概括一下:


换电可以探索,毕竟有利于推动电池标准统一,国家也不宜干涉企业打造独有的竞争力。


但是在当前情况下,四轮换电就是一个品牌噱头,高昂的资本投入、庞大资本的闲置带来的就是更高的成本,羊毛出在羊身上,这也是为什么蔚来车明显更贵的原因,所以在一些方面的争取下,国家也对换电车型破例允许不受补贴30万以下车型的限制。


但是明年补贴就要取消了,换电将更加困难。电动车竞争太激烈了,车辆设计、电池包都在不断更新,那么未来是增加不同种类换电电池包供给,还是给老用户升级电池包?又或者干脆停止老用户的换电服务?这些难题留给蔚来自己思考吧,以蔚来的社区运营能力,说不定可以得到蔚来业主的理解。


换电类似于美国采用的更低技术的飞轮储能中压交流方案,必然要增加更多的可动设计,大大增加额外装置,电池也无法与车身形成一体化结构,极为低效;而比亚迪最新的车电一体化技术和更高效率的充电技术,这就相当于中国技术更先进的超级电容储能中压直流方案,完全不在一个层次上。

当然有可能随着电池技术的进步,电池能量密度更高、体型更小,换电变得更有效率,但充电同样更有效率。这就像一个很有意思的话题:把人形机器人(高达)所有缺点改正,得到的就是一辆坦克。


少搞些噱头,把钱和精力用在踏踏实实地钻研技术,掌握真正的核心竞争力,这才是长久之道。


新能源汽车一定是未来全世界的必然选择,中国新能源汽车一定会有更大发展,但现在活跃的未必能活到最后,甚至多数要死去。这就像智能手机早期活跃的,有几个活到最后呢?

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