先说结论:我认为从长期角度而言(未来20年),中高端车型会以大电池的增程为主。
一、中国能源格局,决定了电力驱动为主
1、穷油
中国近年来,原油对外依存度一直在提升。
2015年,中国原油产量2.15亿吨,表观消费量5.46亿吨,自给率第一次跌破40%,变为39.4%。随后的十年,中国原油产量一直维持在2亿吨左右,表观需求量一直攀升至7.56亿吨,自给率下降到了28%。
原油的用途方面,交通运输是大头,约4.05亿吨,占比53.6%。其他化工产品(28.9%)、工业(8%)、其他(9.5%)。
2、富电
一方面,中国富煤;另一方,中国的光伏产业链全球一骑绝尘,成本极低。
目前光伏组件在0.7元/W,加上逆变器、电缆、开关、施工等等,综合成本在1.8元/W以内,即投资1800元,每小时发电1度,每年发电1200度。按照每年5%收益、25年折旧计算,每年折旧成本72元、必要收益90元,合计162元,则光伏度电成本0.135元。(此前提到过,目前集中式光伏高成本,主要源于路条费)
而中国安装光伏的上限极高。
目前,每平米光伏板,发电功率0.25-0.3KW(即1平米的光伏板,每小时发电0.25-0.3度电)。考虑到实际布局(配电箱、逆变器等辅助设备、间隔、通道等),目前分布式光伏屋顶建设功率0.15KW/㎡左右。
中国沙化土地(沙漠70万、戈壁60万、沙地15万,等等)合计168万平方公里,假设10%铺上光伏,即16.8万平方公里;沙化土地地形更复杂一些,按照屋顶的1/2面积利用计算,为0.075KW/㎡,即75MW/平方公里。由此计算,这16.8万平方公里沙化土地,装机容量可以达到12,600GW,即每小时发电126亿度电,全年按照1500小时发电计算,可发电18.9万亿度。
这是什么概念呢,中国2024年全年发电量10万亿度。中国10%沙化土地铺上光伏,光伏发电量是目前全国发电量的1.89倍。
二、电驱更经济
1、燃油价格
一桶原油159升,其中45%-50%生成汽油,25%-30%生成柴油,8%-12%生成航空煤油,5%-8%生成液化石油气,等等。其中汽油的经济效益想相对较高的,我们按全部生成汽油计算。
一桶油为159升,按照5%损耗率、价格60美元/桶、汇率7.2计算,每升汽油的原料成本为2.86元。
目前燃油车油耗按照百公里5-10L计算,则每公里成本0.14-0.28元。
这是进口原料成本,是要给到国外的。
2、电车耗电价格
目前电动车充电成本0.5-1元/KWh,百公里电耗按照16KWH计算,则每公里成本0.08-0.16元。这个0.5-1元/KWh的电价,不像燃油车的0.14-0.28的单纯给到国外的材料成本,而是终端价格了(已经使电厂、电网、充电桩等产业链企业支付工资、盈利了)。而且,全部是国内分配的,肉烂在锅里。
三、电动车冬季续航需求
中高端电动车,主要消费在一二线城市;一二线城市的同行距离是比较长的。以我自己为例,上下班往返大约在60km左右。我此前开47度电池的腾势300,春秋天续航里程在250公里上下,冬天续航里程只有120公里。
这就导致要不我大冬天不开空调,要么每天充电,才能确保肯定不会在路上趴窝。几年小区电网容量不够,安装不了私桩,导致我每天都需要去公共电桩排队充电,很痛苦。
偏偏前些年,公共充电桩在冬季是严重不足的,充电需要排队。(冬季续航里程缩水一半,大家充电频率都增加了;天气寒冷、充电功率大幅下降,充满时长加倍。从充电桩运营方角度而言,如果建设的桩冬天管够,春秋天会有70%闲置,显然不愿意做这么不划算的买卖。)
近两年,公共充电桩建设加速,私桩放开,但冬天,公共充电桩仍有局部不足,需要排队。
我的感觉是:为满足一二线城市日常通勤需求,电动车电池起码应该设计成80-100度,才能应对冬季的续航缩水。
四、长途需求
长途需求可能很低频,但如果无法满足,并不完备。
有人可能说:现在100度的电池,可以支持500km;驾驶500km怎么不还歇歇脚、顺便充电啊。我认为说这话的人,没有分别开电车、燃油车跑过长途:开油车,车随人休息,比如开了100公里、200公里,服务站休息2分钟,伸个懒腰,亦或休息5分钟、上个厕所抽个烟;开电车,人随着车休息——人想休息2分钟,这时间不够插枪扫码拔枪的;车没电了,人被迫休息半小时、1小时;人不能随心所欲、根据自己的需求进行休息,而要迎合车辆的补能,很累。此外,由于车充电时间长,还会导致总时长变长,比如1300公里,燃油车14个小时可以开到,开车14小时挺极限的了,但电动车得16个小时,多出这2小时,每一分钟都是折磨。
还有一个问题在于充电桩可能并没有那么便利,比如节假日高速充电桩排长队;比如高速充电超充数量少;再比如,想到一趟羌塘无人区旅游一圈,600km没有充电桩。
还有人会说长途就租车,就我个人而言,还是对自己的车更有信心。
当然家庭多辆车,N油N电,不存在这个问题;但家庭多辆车的毕竟是少数,更何况北京等大城市摇号制度,无车家庭能摇到一辆车指标已经殊为不易。
五、电池大小的平衡
是否把电池做到200度,能够把所有需求都满足了,但是否就会更好呢?主要存在两个方面问题。
1、资源/资金浪费
小米YU7为例,磷酸铁锂96.3度电池包,重量719kg;三元锂101.7度电池包,重量666kg。
200度电池包,电池重量1.5吨,背着如此大的电池包,行驶阻力较大,能源浪费;车辆为了承载这么重的电池包,所需要的材料升级也耗资巨大(车辆的乘客载重普遍才400多KG,这一下子增加700多KG电池);单车如此巨大电池包,本身也是对锂资源的浪费。购买如此大的电池包,仅仅为了极低频的长途需求,得不偿失。
固态电池能量密度高,但成本过高,技术成熟度低,未来只是小规模装车,在相当长时间内还不会大规模应用;况且,也无法避免锂资源浪费。
2、家充补能问题
目前,家充的比例在持续提升。
2024年中国纯电动汽车约为646.5万辆(含增程、混动共计1158万辆中), 2024年随车配建私人充电桩增量为336.8万台。另外在农村、县城,还有一些飞线情况。
家充一般是7KW(考虑5%损耗,实际6.65KW),飞线3KW。充80度电,需要12小时以上。现在100度电池包,基本达到了家充的极限。设计更大的充电包,和家充并不匹配。
六、结论
综上所述,我个人认为,大电池包(80-100度电池)的增程,会是最能满足需求的车辆行驶。
日常驾驶,完全当成电动车来开。长途、自驾游,使用增程补充里程。
大电池增程的本质,是给电动车增加了里程冗余,以应对低频需求。这套增程,其实可以视为新增100度电池。和新增100度电池相比:①增程没有锂资源浪费;②增程系统,质量180kg,比100度电池要轻的多;③采购成本3万元以内,自研成本2万,相当于30度三元锂电池的价格,比增加电池要划算的多;④增程器更省空间,目前主流的1.5T增程器总成(发动机、发电机、逆变器和冷却系统组成)体积约0.3-0.4m³,而100度电池包体积0.5-0.7m³。
七、车型
目前销量最大的增程车,理想L6,电池36.8度;智界R7,电池53.4度;问界M9,电池52度;问界M7,电池40度;理想L7,电池42.8度。
个人感觉,目前的电池包,还是太小了。单纯用电,就变成小短腿。这个电池容量下,最后大部分时间还是需要用油。
目前,增程车的电池包有增大的趋势。$小鹏汽车(XPEV)$ 的X9、$广汽集团(SH601238)$ 旗下的昊铂(HL增程)、$上汽集团(SH600104)$ 旗下的智己(LS6 增程66 max),都把电池包升级到60多度。极氪9X,把电池包升级到70度。
目前预售的零跑汽车D19增程版,即将发布的小米汽车YU9,都会把电池包提升到80度。我认为,逐渐增大电池包容量是一种趋势,让增程车变成“电池为主+增程提供里程冗余”,这不仅是增程车的趋势,也是未来中高端汽车的趋势。