为什么前一百年电动车未能战胜燃油车?

电动车这个概念并不新,100多年前如1912年,纽约、伦敦、巴黎,还有洛杉矶的大街上,跑的电动车远远多于燃油车。

电动车和燃油车之争不是今天刚刚开始。1912年,以爱迪生为首的一批科学家,就觉得将来电动车可以统领世界。铅酸电池早于内燃机发明二十多年。有了铅酸电池,再接一个发动机,就是今天高尔夫球场开的车,上面再加一个车体就是汽车了。所以电动车不是全新的技术,它这么多年来创新的核心在电池和电控系统。

那么,为什么前一百年电动车没有竞争过燃油车?世界前100年选择了燃油车的根本原因是什么?我在这里不预测未来,只用数据来讲历史,跟大家解释几个原因。

第一个原因,我们做能源的人都有一个概念叫做体积能量密度。

100多年前就发明的铅酸电池的能量密度是90千瓦时/立方米,人类花了上千亿美元和100多年的探索,电池能量密度到现在特斯拉的电池、比亚迪的刀片电池,也就是260千瓦时/立方米。而汽油的能量密度是8600千瓦时/立方米,柴油是9600千瓦时/立方米。

第二个原因,液体是最好的储能的载体。液体能源有个非常好的特点,陆上可以管路输送,海上可以非常便宜地跨海输送,而且可以在常温常压下长期储存。

2016年我到深圳工作不久,在一个能源研讨会上,我向很多能源界、学术界的朋友提了一个问题,当时很长一段时间在深圳开车加油是7块钱左右一升,假设这个汽油是从休斯敦的炼油厂用船拉到深圳盐田港再到加油站,这一升的运费是多少钱?我让好多搞能源的朋友猜,有人猜是一半(3块5),甚至有人猜5块,也有人猜1块的,我说真正的答案是7分钱不到。

我说7分钱的时候大家没人相信,但一算就明白了。现在的大油轮一条大船可以拉30万吨,折算汽油是约4亿升(折算原油约3.6亿升)。液体的好处在于,使用泵和管道就能装船,不需要人工。到了深圳的码头,管道连接好后,使用泵就能打到罐里,也不要人工。路上耗费的就是船的油钱和折旧费,4亿升,如果一升一毛钱就是4000万元,但跑一趟船根本用不了这么多油钱。这就是为什么世界上产石油的只有那么几个地方,但任何一个角落都可以很方便地加油开车。

我冬天到加拿大那些靠近北极的镇子去看,那里没有电网、天然气网,很多村镇只有一个加油站,一罐汽油、一罐柴油拉过来就可以满足日常生活了。在世界上再偏僻的角落,只要有公路的地方,拉过去就可以长期储存,拉一罐,一两个月就够了,但电和天然气管网没那么容易可以铺设到。

第三点,为什么人类的第一条流水线是福特的流水线?内燃发动机是机械的东西,造一台很贵,但当设计一旦定型,在一条流水线每年造100万台的时候,每台的成本会极大降低。1913年,福特的流水线一上去量产,就让美国的汽车从4700美元降到380美元,让每个蓝领工人都可以买得起汽车。

然而电动车的不同之处在于,每个电池都需要一定量的镍、钴、锂,车上还有铜等各种金属。产能扩张后每台成本会有所下降,但是下降不多。电动车的材料成本占大头,加工成本并不是主流,所以采用流水线可以降低一些,但不能有根本的降低。

中国的电动车从2016年底的51.7万辆增加到2018年第一个季度的79.4万辆,增量为28万辆,相对于当时整个汽车市场一年2900万辆的产量的1/1000,但同期追踪全世界的钴的价格和锂的价格,分别涨到了原来的四倍和两倍。这种情况告诉我们,如果技术不突破,不把钴和锂的用量降下来,造得越多材料越贵。当钴的价格翻了四倍,锂价格翻了一倍的时候,全世界没有一家公司声称通过回收电池里的钴和锂能实现盈利,这反过来告诉我们,电池的回收技术还有待突破。

最近很多原材料涨价,一方面是因为量化宽松,另一方面就是这些金属原来的供需关系发生了变化。原来的供需关系是非常稳定的,因为工业上用到的钴、镍这些的量非常有限。现在突然来了这么多造车新势力,供需关系就变了。当供需关系变了以后价格绝对不会说是按比例增长,比如世界上100个人,但是只有99瓶矿泉水,最后1瓶的矿泉水一定不是涨到1.1倍,而是最后一个人买不起的价格。

就按今天的价格,电动车的成本其实每个人心里都有数。我列出来,每辆车需要铜53.2公斤,锂8.9公斤,镍39.9公斤,锰24.5公斤,钴13.3公斤,石墨66.3公斤,稀土0.5公斤,其他0.3公斤。

一个工业要发展必须是可以大规模量产的时候,越大规模越便宜。这就是为什么人类的第一条流水线是福特的流水线。这都不是偶然的。这些问题我们大众不清楚,但是行业里面是清楚的。现在资本市场很热,但是一旦补贴政策停止了,能不能挣钱冷暖自知。

电动车遇到这些问题,并不意味着不去发展电动车和电池技术,电池技术的研发永远是重要的。

(刘科)

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