油车粉谈新能源

一个人，从小满手机油，与气缸为伴，摸着档杆长大…很多人会说：他应该是个机械引擎发烧粉。其实我挺喜欢这样的评价。而今，“环保“深入人心，新能源拔地崛起，有时候我也在想：究竟，要怎样看待电动车？

失眠油车司机，电车小白，想借机和朋友们聊聊车，聊聊对新能源的理解，只谈技术，不聊车企。

电车真的好吗

若说环保？国内依然火电当道；舒适？六缸自吸配MRC足够平稳；油价？各视己况，海南油价10月20日进入“9元时代”，路上依然车水马龙 。那为何电车热度如此之高？

每当问及为什么要开电车的时候，人们总会争相自信地说“因为环保，因为没尾气，治雾霾…”。然而在我国的实际境况中，2017年火力发电量4.7亿千瓦时，占全国各途径总发电量的71.8%。

换而言之：燃油车产生的尾气集中在城市上空，向四周飘散，而电车，只不过让火力发电厂，把污染留在了郊外，使路上少了些冒烟的家伙而已。对自然环境本身，并不是“零排放”。

那相对于发电产生的污染总量，与燃油相比孰多孰少呢？这个问题困扰了我很久，在“零排放”没有实现的事实基础上，电动机的能量使用效率必须远高于内燃引擎，新能源才有意义。所以最近简单推算了一下，以下为计算过程，与大家探讨，多多指教。

1、能量换算

汽油和电能属不同类型的能源，单位不同，但都取自大自然，故等量换算成基础热量单位 - 焦耳。

汽油热值为44000kj/kg，密度为0.70 – 0.78kg/dm^3(L)，不同型号汽油密度不同，且受季节温度等影响，故暂取中间值0.74kg/dm^3(L) 。

故求得：

1L汽油热值：

Q=44000×0.74=3.256×10^7J/L

1度电热值：

Q=3.6×10^6J/kw·h

2、能耗统一

从1.0L排量级别的比亚迪F0，到1.8T、2.0T、2.5L、3.0L的日韩德美系，到6.5L的LP700，都曾作为日常驾驶车辆。随着使用年限的增加，大部分车油耗都会超过10L/100KM，但为了提高对电车的要求，咱们就假定一个低油耗：10L/100KM。

上周社区里推出了“低耗大比拼”活动，也看到很多车主的晒图。ES8属于中高端车型，这大家伙确实要很佛系，才能开出22度左右的电耗，但纵观市面上保有量较多的中低端和入门级车型，能耗普遍在18度左右，而豪华电动阵容目前空白，所以电车能耗假定为：20kw·h/100KM。

3、百公里直接能量消耗对比

汽车：10×3.256×10^7=3.256×10^8J/100KM

电车：20×3.6×10^6=7.2×10^7J/100KM

每百公里油车能量消耗：每百公里电车能量消耗

=（3.256×10^8）/（7.2×10^7）

=4.5

这个计算结果得出一个显而易见的结论：每行驶100KM，汽油车消耗大自然的能量是电车的4.5倍，换而言之，电车仅需油车五分之一的能量，就能行驶和油车相同的路程，明显有更高的能量使用效率。

当然，这个结果在实际生活中会因车型不同，驾驶习惯不同而有所偏差。我是比较赶时间的驾驶风格，偶尔也会开ES8，能耗大约30度，但家里油车的实际油耗也在15以上，所以如果有兴趣，可以根据以上思路，换算下自己家里的车，还是挺有意思的。

混动车算是新能源吗

一直以来，我对于“新能源”三个字的理解，不是车改用电了，而是对环保的提倡，是使用新型的能量转化系统来为人类服务。那么，处于内燃引擎与纯电之间的混动系统，是否也提高了能量使用效率呢？

混动车有很多种，插混，非插混，增程式，而根据发动机与电动机之间不同的串并联结构，又产生了很多分支。

在日常生活中，汽油发电机组都是小功率的，功率在几千瓦左右，适合在户外作为电源设备使用，比如我们去野外郊游露营，晚上有一台汽油发电机是很实用的。但功率过低，不能满足混动车行驶过程中的电能消耗速度。

直连结构

为了能做一次简单对比，我选了一款近几年推出的大功率汽油发电机 – 日本武藤MU35RGV。武藤株式会社与国内厂家合作已久，在国内市场这款发电机性价比还不错。四冲程四缸水冷，额定功率35kw，最大输出功率37kw，理论耗油量330g/kw·h，所以在理想状态下，100KM大致耗油量为：

每度电耗油量：

330/0.74（上文所述汽油密度）=0.446L/kw·h

每100KM油耗：

0.446×20（上文所述电耗）=8.92L/100KM

综上，发电机直连电动机，电动机驱动车轮，在忽略转换过程能量损耗的情况下，耗油量跟纯油车对比无任何优势。但此结论不能用于实际生活，因为能量损耗是存在的，而且没有加入速度变量和动能回收系统。

电车老司机们都知道，在急加速和高速巡航时，瞬时电耗很高，甚至会超过这台发电机的最大输出功率，换而言之，此级别功率发电机无法切实满足正常驾驶。

另一方面，市面上此级别发电机噪音水平60 – 65分贝，净重约400kg，我并不觉得客观条件优于内燃机，而随着发电级别提升，噪音和净重也会随之增加。

并联结构

并联结构不唯一，我想聊下最近刚刚发布的一款车，依旧只聊车，不提车企。这款车的结构比较新潮：

A线：电池 - 电动机 - 车轮

B线：1.2T发动机 - 电机 - 车轮。

C线：电量低于阈值时，发动机 - 电机 - 电池

上网查了些资料，搭载的1.2T发动在5500转时达到最大功率90kw。因为实车没有上市，所以暂定结构不变，此结构下有三种情况：

1、A线优先运行；

2、在加速等瞬时电耗较高时，B线辅助介入，AB同时运行；

3、当电池电量低于阈值且无法充电时，ABC三线全开，电脑控制发动机高功率输出，B线为主动力源，A线辅助，当C线使电量回升后，重复1、2情况。

发动机单位时间内所做的功叫做发动机功率，与指示功率、输出功率相对应，两者的差值为机械损失功率。普通汽车发动机与传动系统相连，此款车载1.2T发动机不直连传动轴，所以机械损失功率较低，但最终转化率，要看工程师技术了。

另外，发电机把机械能转化为电能的效率约为90%，所以B线最大输出功率为：90×有效功率比值（转化率）×90%。

但若持续高能耗运行，为满足性能电池过量放电至空，A线被迫停止，仅B、C线运行，系统的发电功率多久能满足A、B、C线恢复运行，又成了工程师们需要克服的难题。只要总体能量利用率大幅优于现有内燃引擎，混动车也是在为环保做贡献。

新能源之路，任重道远

聊归聊，每一辆车都是工程师们的心血，实际工作原理也远比上述情况复杂的多。每一个看似简单的成果，都可能是整个研发团队，用几个月甚至几年的不懈努力换来的。我总爱说：每一份付出，每一次努力，每一个成果，可以不喜欢，但都该被尊重。

关于电能的来源：风力、水能、太阳能、核电等等，都需要通过电车的普及，供求量的增长，来降低电能的生产成本，从而实现洁净发电形式代替火力发电。真正实现零排放，还有很长的路要走。

关于动力系统：电动机、石墨烯电池、燃料电池、空气铝电池、甚至飞轮储能系统，都还需要研发团队继续砥砺前行。

油车陪我走过20年的路，而对于电车，我是一个彻头彻尾的小白。我很珍惜每辆车带给我的陪伴，此文仅以平时业余所学，与大家分享交流，可能有误差，有纰漏， 还望社区的大神们多多指教。

我是姜姜，一个爱车的家伙。