電機效率90%,內燃機熱效率僅40%,這還怎么玩?
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電動機 "吊打" 內燃機。
翻看很多汽車類的文章,經常會看到一句話:內燃機已經走到了盡頭,新能源才是未來。再看一下汽車的銷量榜單,新能源車型確實開始了猛烈的反擊。微型車有宏光miniEV,小型車冠軍是比亞迪海豚,中型車冠軍是特斯拉model3,中大型車是比亞迪漢,緊湊型 SUV 是宋 plusDM-i,中型 SUV 是特斯拉 modelY,中大型 SUV 是理想ONE。除了緊湊型轎車還在被軒逸、朗逸、卡羅拉霸榜之外,幾乎全部都成了新能源的天下。以單獨的內燃機作為驅動方式的車型,存在感越來越弱,混動、增程序、純電車型開始成為主流。
就單純的駕駛體驗來說,電機驅動相比于內燃機驅動,簡直就是降維打擊。哪怕再好的變速箱,再完美的動力匹配,也無法避免機械部件的動力耦合,駕駛平順性和動力響應性都無法和電機驅動相提并論。更何況電動車型還擁有更低的噪音和更低的能源成本。
我們從能耗效率的角度簡單分析一下,為什么新能源才是大趨勢?目前內燃機的熱效率在 40% 左右,即便是馬自達用上了壓燃技術,最多也只能做到 50%。而電機的效率卻非常高,主流的永磁同步電機效率都在 90% 以上,最高可以達到 97%,比內燃機的熱效率高了近一倍。而且日常的市區道路行駛,內燃機通常處于低效率的工況,熱效率不足 20%,堵車情況下甚至不到 10%。但是電機的效率非常穩定,幾乎不會出現太大的波動,始終處于高效的狀態,單單這一點內燃機永遠不可能做到。
有人說不能只算電機效率,還要把發電、充電、電池放電的損耗綜合起來才能進行科學的對比。那如果按照這個邏輯,石油的開采、提煉、運輸、存儲、銷售也應該納入計算。關于發電和電力傳輸的損耗,有確切的數據。我國 60% 的電力來自火力發電,火力發電的效率大概是 40% 到 45% 之間。電力傳輸過程中,每 1000 千米的損耗大約是 2% 到 5%,充電樁的傳輸效率大約是 70% 到 80%。綜合算下來,電能從產生到被使用,能源利用率大概是 27% 左右。按照電機 90% 的效率,最終的能源利用率為 24.3%。
況且我國還有 40% 的電能是通過風力、地熱、核能、太陽能進行發電,這類清潔能源損耗直接為零。而原油的提煉效率是 40% 左右,其中 10% 為汽油,30% 為柴油。內燃機熱效率按照最高的 50% 來計算,其他環節所有的損耗不算,最終的能源利用率也只有 20%。電能的傳輸只要電網建設完成,傳輸成本非常低,并且低谷期的電能無法儲存,不用也是浪費,新能源汽車正好可以進行有效的利用。但是石油的運輸、存儲、銷售都需要消耗大量的人力物力,這些都會算到油價里。隨著各項支出的成本逐年增加,油價自然也就越來越貴。
雖然電動汽車還有很多問題,比如:動力電池不夠安全,充電效率太低下,低溫衰減非常嚴重,充電設施不夠完善等等。但是這些問題通通都是指向 "動力電池",只要電池的技術得到了突破,內燃機的末日或許很快就會到來。
有人覺得新能源是一場騙局,有人堅決抵制電動汽車,也有很多人選擇相信并且勇于嘗試。不管你是贊成還是反對,趨勢就是趨勢,誰也無法改變,誰也阻擋不了。越來越多的車企選擇 "打不過就加入",我們消費者也應該理性地看待新能源。
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