主题：【原创】简单聊聊我所了解的美国汽车充电电池研究的问题 -- 不爱吱声
也应个景儿，主要是给大家补充些美国汽车电池方面的信息，大家在讨论国产充电电池汽车的时候可以做个参考借鉴。
据我所知，美国充电电池为动力的电动汽车发展缓慢主要有以下几个问题:
1.最主要是电池价格问题。
以某电池研发公司为例。他们当前项目从通用拿到7.5M,自己从能源部拿到另外7.5M,开发可商业化的汽车用电池.现在项目两个.一个是10英里(充电间隔里程)电池项目,另一个是40英里电池项目.比亚迪的电池从公布里程来看是60英里.那么,从制造成本来说,此公司采用Lithium-Ion电池技术为基础,当前情况是40英里电池制造成本超过1万美元,而60英里算下来至少要1.5万美元.
简单算一下,美国某家庭,每星期开车大概300~350英里,这样每星期每辆车加一次油,考虑美国当前油价为一加仑1.5美元,大体上就是美国家庭每星期加油费用是大概25~30美元(这个要看车耗油量大小),那么一年算下来,大概所需油费是1500美元,也就是说,光是这样一个汽车电池的造价就相当于美国家庭十年用油的费用.如果再考虑到给电池充电的额外费用，这个费用应该不会比使用汽油少多少，特别是考虑美国很大一部分电力实际上是靠石油。
那么，当前这个电池成本价格使得电池汽车在美国是绝对无法与传统汽车竞争的,因此能源部对他们的40英里电池项目的要求就是,成本要降一半.而这,谈何容易?
有意思的是,做电池研发的朋友此时最希望的事情是油价始终至少在每桶80美元以上才好,(目前是每桶30多美元),这样会达到一个石油行业发展与新能源开发(比如说电池行业)的平衡点,可以让他们的研究"轻松"一些.前天村长提供了数据,说有情报显示,能源行业内部人士认为油价在85美元左右比较合理,看来大家的意见在某种程度上达到了和谐统一.
再提供个有意思的信息,美国的油公司也没闲着,为了提高油井的产量,某石油技术支持公司也投资继续改进射孔等出油关键技术,而由于他们长期的积累,资金充足,他们对研发的投入比电池研发的投入要高一个量级.行业间也存在着微妙的竞争.
2.即便成本降下来,电池的续航能力远远低于汽油发动机.一旦电池车普及有会造成很多其他问题.
第一个问题是加电站的问题.目前汽油车续航能力要300英里以上,而电池车当前最好的也仅是60英里,（注意：美国自己的近期目标更低，是40英里），那么这是不是意味着如果电池车普及后,加电站密度要是现在加油站密度的5倍以上呢?
而实际上这还不是最主要的问题,最主要的是第二个问题:电池充电至少需要几个小时,而加油只有几分钟.为了应付长途旅行,电池车可能要配上多个电池才好.那么电池的成本即便比现在能降下一半,如果一个汽车要配5，6个电池,那么他的成本岂不是又上去了?大家如果是摄影爱好者,应该知道多备用几个电池的重要性.这个充电问题是当前研究中遇到的最棘手的问题之一.
3.价格问题解决了，还有一个就是电池的寿命问题。
当前，美国研制的电池目标使用寿命是十年以上（需要跟朋友再核实一下），但是在他们研制中，仅有理论依据至今没有测试数据，这样是无法通过政府的批准的。而保持电池寿命的同时还有个关键的问题就是电池稳定性问题，因为电池是重污染产品，如果电池泄漏会导致很大的环境污染问题。保持电池的稳定性以及寿命需要生产工艺上的改进才能加以保证，这方面又是另一个研究难点。从电池污染这点上看，氢燃料电池要相对好一些。
4。最后加一点儿我自己关于电池的看法。
大家总说电是清洁能源，这不错，可是发电却不是一定靠的是清洁能源。美国现在发电使用石油，煤等占的比例非常大，这样说来，使用更多的电在美国当前的情况看，并不意味着降低总体污染程度。因此电池在未来确实出现很大的石油供不应求的情况下，是可以作为石油的某种替代品，但是并不应该理解为终极替代品。我想环保部分也不会把电池作为清洁能源来看待。
总的看来，美国在发展充电电池车上好像并不十分积极，这纯粹是美国国情所至，无关其他。我觉得仅仅因为美国充电电池汽车的发展缓慢就说美国江河日下还言之过早。
说回到比亚迪的汽车，我认为这正是符合中国国情的行业决策行为，能够低成本制造大容量电池恐怕是美国以及其他发达国家望尘莫及的了。此外，美国的搞电池的朋友们对此也很高兴，因为这是商业化的车型，那意味着对于他们汽车充电电池这个行业本身来说，就好处很多，很简单一点，他们在实验室中无法解决的问题，可以是骡子是马拉出来遛遛，直接进行路上测试了。从这一点上来说，中国汽车行业找到充电电池车这个硬骨头作为突破口虽然有点不得已而为之的无奈，但总归是先走出去了一步，而且非常适合中国国情。哪怕是艰难险阻，哪怕是狂风暴雨，敢问路在何方，路在脚下。
我想下一步汽车厂商要做的就是，认真考虑充电电池车发展可能遇到的问题，特别是相应基建，电力供应，税收等等方面，恐怕不是汽车行业本身能解决的问题了，需要多多与政府沟通协作才行，只是不知道政府会如何出手？说起来，交通是国家经济的命脉，大家可以以十足的热情讨论技术的更新换代，大家可以立竿见影地看到新型电子产品的繁荣，但是同时想告诫大家，对于能源，交通这些涉及国家经济命脉的东西，大家要多些耐心才好。
另外一个个人观点：韬光养晦，言犹在耳，不可不察。
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小弟最近一直惦记着Prius，对我来说这车什么都好，就是贵了点，要是减去RMB12万估计还值。
但心里还是挺痒痒，很喜欢Prius。
应该还是可以和谐的。
主要是中国的城市代步不需要跑长途。不象在美国乡下没有车就是断了腿。
同时电站和油站的安全共存也是个值得研究的问题。
所有的汽车都需要能源，不论是传统的汽油，半传统的天然气，新兴的电池动力和更远一些的燃料电池动力。
因此，从原始能源的角度进行分析也许是一个较好的思路。
那么
一、中国能源的前景
1、石油，中国的石油产量已经越过了最高点，基本不可能有增长了，现有的产量大概占消耗量的50%以后会进一步下降，这决定了石油能源在中国能源中不能占主要地位。现阶段中国几乎没有燃油电厂也说明了这个问题。另外一方面就现在的进口量油价就能炒高到147，要是大规模用石油，那能否进口到足够的数量会是个大问题。因此及时从能源安全的角度也不能加大对石油的依赖。
2、天然气，还是一句话，不够用，除了四川天然气储量较多外其他地区基本靠进口（就这样重庆的出租车司机还因为天然气不够而罢工呢）。进口的话主要从俄罗斯和中亚进口，这方面看看和俄罗斯的管道谈判困难程度就知道了。因此天然气在中国主要还是用于民用燃料做其他方面的用途是不够的。
3、煤炭，中国资源丰富总储量和美国差不多并列世界第一的样子，现阶段中国的火电几乎100%是煤电，另外化肥、部分化工产品也依赖于煤炭。虽然煤炭污染大但是也是没有办法的事情，要不就得限电，限制发展，你要是国家领导人你怎么选？
4、水力，容易开发的水电都开发的差不多了。三峡都干完了，下面也就是西南的大山里面还有水电可以开发，不过那也有输电的困难。而且就算水电都开发完也不够用。
5、核电，这个中国一方面是技术水平不够、一方面是核燃料不够。这不一边200亿买的美国西屋的技术，一边和澳大利亚签订核燃料协定，这才有点底气大上核电，就这一年开通10个堆的速度也得2020年才能占到发电量的10%以上http://www.ccthere.com/article/1951554
6、风电、太阳能，这个由于技术限制，现在只能是小范围补充。现阶段太阳能成本太高国内基本没有太阳能电厂，风电由于不稳定，以及技术上的问题，现在占电网的0.1%都不到
从2007年的数据来看，火电占总发电量的80%，水电占18%，核电占1.8%，其他的只是零头
二，用煤电电充电情况下的效率分析
[sub]近年来一批百万千瓦级超超临界发电机组相继投入运行，除达到很高可靠性外，其循环效率可达到45%左右。丹麦亦十分重视高参数超临界机组的发展，在提高机组蒸汽参数的同时利用低温海水冷却大幅提高机组效率。1998年投运的ordjylland 电厂其机组参数为400MW28.5MPa/580 ℃/580 ℃/580 ℃，机组效率高达47%。2001年投运的AVV2电厂一台超超临界机组，其机组效率高达49%，这是目前世界上超超临界机组中运行效率最高的机组。[/sub]
链接外链出处
现在国际最先进的燃煤电厂总效率是49%。国内最先进的华能玉环电厂总效率超过了45%。不过国内燃煤电厂的平均效率为33%（主要是有大量的老、旧、小机组），新建的超临界、超超临界电厂效率均再40%以上。
综合考虑，发电效率按照40%计算
[sub] 2007年,我国发电煤耗332克/千瓦时,已接近美国的水平,比1977年的446克/千瓦时下降了114克/千瓦时,节约了3.1亿吨标煤;电网线损率为6.97%,接近美国2006年6.52%的水平,比1977年的10.19%下降了3.22个百分点,节约0.468亿吨标煤。 [/sub]
链接外链出处
从这篇30年回顾中的数据，中国电网传输的综合效率是93%
比亚迪车采用的是同步电机，随便Google了一下，稀土永磁同步电机有现货供应的效率都可以到93%-94%。
我们就按照93%计算好了。
电池充放电效率，我看到锂电池充电效率和放电效率分别都在96%左右，两者相乘。蓄电池的总效率可以按照90%计算。
好了，我们可以计算使用燃煤电厂做能源的情况下系统中效率是
0.4*0.93*0.93*0.9=0.3114 也就是总效率是31.14%
我们来看汽油机驱动汽车，在高速匀速情况下为20%--30%，如果城市路况有人计算应该不到 15%。
好了，我们可以看到即使是用燃煤的情况下，系统整体效率也远远超过了使用汽油。如果是城市工况效率相差的就更多了。
其次，如果是使用水电、以后的太阳能、风能、核能的情况下那就是真正无污染的。
另外虽然现在煤电、石油发电占了大头（中国火电比例是80%）但是无污染的太阳能、风能、核能，基本只能用来发电。如果非要用电解等方法制造氢气，那么成本是过高，技术上也远没有成熟。因此用电是现阶段最合适的选择。
从以上分析来看，电动车是中国汽车的希望。
纯从技术指标上来说，不论是单位油耗、加速性能、充电里程等方面和比亚迪最多是在伯仲之间。
至于成本上更是远不如比亚迪了。
不过如果你要说品牌和做工，那比亚迪拍马也赶不上。
但是14万的价格不知道你满意否？
世界上不可能有充电效率96%的电池,这个是最基本的电化学原理.我只简单问一个问题:BYD的电池,充电电压多少?我看到的数据是4.2V,综合效率83%.
1。
2。
不过这里多说一句，您提出的这种形式的对能源利用率进行“粗略评估”，一般不具有很高参考价值。“亩产万斤”结论的得出就是个先例。所以在进行决策的时候，建议不要使用这类“评估”作为依据。因为人们实在无法获得这类“涉及计算复杂系统的效率”的相关准确数据，而对于此类预测的准确度与适用度，根本没有办法得到定量化的明确证实。
以及石油提炼为汽油的能耗。
1、全套DM动力系统成本5万元，其中18KWH的电池成本3万元。这个价格从总售价15万的车来看是靠谱的。
2、循环寿命，据说90%容量下的循环次数为2000次。实际循环次数可以到4000次。
3、F3E、F6E全电动的车型据说里程是300公里，跑长途当然不行，不过做出租车和行业用车也够了。
4、在相当长的一段时间，电动车不会替代油车，而是互补的作用。
从上面的数据来看，比亚迪在电池方面领先5年应该不算是浮夸
就拿发电到用户的损耗来说，你认为
看看另一篇文章：外链出处，其中提到
其他的仅我能想到的损耗还有电池的自放电问题，加上油基本上不会自行消耗，而电池充上电就是不用过一段时间也没了，这段时间的长短与电池的种类有关，你不可能每次用车前才充电，充上电就跑。跑也不可能每次把电耗尽才去充电，这又影响了电池的使用寿命。
总的来说，你的计算给我的感觉是尽量把油车效率往低算，电车效率往高算，这样算出的结果没有可比性。
实际上，我认为现在电动车技术有了相当的发展，但只能在小部分情况下比油车占有优势，想能与油车分庭抗礼还待有时日。
Civic的混合动力与普通版相比也是差也12万左右。
所以我觉得，以普锐斯的性能配置来说，也就和市场上14万左右的车差不多。
很喜欢普锐斯车里面的那种感觉，仪表板、方向盘、排档，都是很新鲜的感觉。比亚迪还没看过真车呢。
你说我的数据有问题，当然可以。不过
1、我这还没有计算原油开采、运输、冶炼、配送环节的消耗呢。这部分我虽然没有具体的数据，但是相信不是一个小的比例
2、就算整个送配电环节的效率只有80%。按照配电环节0.8的效率计算
0.4*0.8*0.93*0.9=0.3114 总效率是26.78% ，这仍然是很有竞争力的比例。
另外，我找不到原油开采、运输、冶炼、配送环节的消耗数据，能否麻烦您找找，好具体对比计算下。
谢谢：作者意外获得【通宝】一枚
鲜花已经成功送出。
此次送花为【有效送花赞扬，涨乐善、声望】
相对来说，采煤有大量的开挖或打井过程，这方面的能源消耗也不少。
如果是井下煤矿，还有个安全问题，相对来说采油要安全得多。
实际上电车最大的问题还不在能源效率上，最大的问题是充电时间。我买的电动自行车，锂电池的，充五、六个小时的电才能连续跑一个半小时（不是最高速度，新电池）。这样的充电时间肯定跑不了中长途，很难想象在高速路上跑个两小时再到服务区睡上五六个小时等充电，如果不能在半小时内充足电你这车就休想跑中长途（指路程中要充电的）。其它还有一次充电能跑的距离，我的电动自行车号称能跑40公里，实际上跑个25公里就没电了，折合到汽车上一次想跑个200－500公里这电池不知道要多重了。
就现在的技术来说，做出电动汽车也就只能在市内上班用，跑郊区都危险（二、三十公里），现阶段中国人还不大可能花几万元买个只能在市内上下班用的车。