Battery electric vehicles (BEVs) 快充技术

BEVs: Not If, But When and How Fast

电池电动汽车（bev）已经开始走上一条陡峭的部署增长曲线，这将对汽车和交通行业产生重大影响，但还需要时间来发挥作用。一个多世纪以来，内燃机车（ICEV）一直在汽车行业占据主导地位，并将在未来十年或二十年内保持领先地位。在本专栏和下一篇文章中，我将为您提供一些关于这两种技术及其所需基础设施的市场竞争的观点，第一部分是关于这两种技术及其所需基础设施的总体情况，第二部分分析了BEV成为长期赢家的原因和方式。这些数据只集中在纯电动汽车上，不包括基于燃料电池技术的插电式混合动力汽车（PHEV）或电动汽车。

下表总结了ICEV和BEV的区别、它们的关键组成部分、优缺点、它们所需的基础设施和一些其他区别特征。

核心差异

有趣的是，我们可以看到BEV和ICEV在推进系统和车载燃料源这两项核心技术上有什么不同。BEV有一个简单的推进系统，旋转马达，但有一个非常复杂的燃料来源-由大量芯片电子设备管理的数百到数千个小电池。ICEV是相反的-相对简单的车载燃油存储在油箱中，油箱中有燃油泵和蒸发排放系统控制油箱中的气体蒸汽。但内燃机非常复杂，产生上下（或横向）运动，通过层层复杂的旋转车轮。汽车工业开发出的独创性和先进技术使ICEV达到了他们的水平，这是惊人的。然而，ICEV是一项成熟的技术，更进一步的进展更难实现，开发和部署成本也更高。

与内燃机相比，电动汽车使用的电动机在简单性、生产成本、运动部件和总部件数量方面具有主要优势。能源或电池技术一直是贝弗斯的薄弱环节，主要是由于高电流成本。幸运的是，电池技术发展迅速，导致价格大幅下跌。从2010年到2016年，1千瓦时（KWh）的电池成本从1000美元下降到275美元左右，每年下降近20%。据彭博社（BloombergNEF）报道，到2019年，1千瓦时的电池组成本降至156美元。电池成本的下降仍在继续，但速度较慢。

在新电池技术方面有巨大的投资，这些技术将改善其在储能、成本、所用材料、安全性和充电速度方面的特性。有三大客户群体对电池容量的需求不断增长。个人电脑和智能手机等移动设备是推动当前电池技术需求的最初细分市场。BEV是第二个电池增长市场，现在是最大的消费市场。第三个增长领域刚刚出现：太阳能电池板的电力存储向时间转变，甚至超出供需周期——主要用于小容量存储，如消费型太阳能电池板。

人们普遍认为，这些对电池千兆工厂的投资和技术进步将使BEV在不久的将来与ICEV的价格具有竞争力，并最终比ICEV的成本更低。

能源加油是每个汽车用户的一个重要因素，ICEV在加油网络和加油时间方面都比BEV有优势。在家里给一辆BEV充电是一个很好的特性，即使它需要很长时间的220伏连接，甚至更长时间的115伏插座。未来的BEV成功需要一个广泛的公共BEV充电网络。

在美国，汽油或柴油的燃料成本因国家和地区的不同而有很大的差异。每年也有很大的差异，因此对未来的天然气价格有很多不确定性。一加仑汽油的消费价格在美国和欧洲国家之间差别很大，在欧洲要贵4-6倍。

电价更加稳定，远低于每英里行驶的同等汽油价格——在汽油价格的50%至70%之间。然而，在美国，用于道路维护的税收是有限的，预计未来会有所改变。因此，随着各州开始按行驶里程计税，预计BEV的燃油成本优势将缩小——至少对于BEV而言是如此。

尽管在过去20年里汽车工业进行了大量投资并成功地降低了排放量，但内燃机车产生的大量排放所产生的负面社会影响仍在继续增长。要了解这个问题，你必须意识到，每一加仑汽油在汽车中使用，就会产生19.6磅的二氧化碳。柴油更高，每加仑22.4磅二氧化碳。几乎所有的主要城市都有或计划制定法规，以减少ICEV的二氧化碳排放。在COVID诱导的居家监管期间，二氧化碳的大量暂时性下降向所有人表明，ICEVs是有害排放物的主要来源。其结果是，aha-moment将加强监管，以限制ICEVs在一些城市的使用，并增加活动和奖励，以切换到BEV所有权。

利弊

BEV的一个关键优势是在使用地点无排放。然而，在发电的地方会产生排放物，这与发电技术的使用有很大的不同。

对于ICEV和BEV的材料和系统的供应链，存在着复杂的排放问题，本专栏中没有涉及这些问题。最好的例子是挪威，那里大约90%的电力是由水力发电的。煤发电涉及大量的碳排放，这是不可取的。如果你的屋顶有太阳能电池板，那么在你的车库里给你的BEV充电是一个环保的解决方案。

回收利用是环境问题中的另一个重要因素。目前，由于电池回收努力有限，内燃机车行业的表现比纯电动汽车要好。BEV行业需要更好的计划和解决方案来解决电池回收问题。
在过去的几十年里，由于在产品设计、工厂、营销和销售渠道上的大量投资，成为一家汽车OEM初创企业变得极其困难。但最困难的可能是从获得专业知识到设计和生产可靠的内燃机。因此，最近的ICEV初创公司很少。中国是主要的例外，在中国，大多数新的原始设备制造商获得许可或与来自欧洲、日本、韩国和美国的主要原始设备制造商建立了合资企业。
BEV市场的出现为汽车初创企业打开了大门，因为汽车技术专业知识已经很成熟。其结果是许多BEV初创企业。这有助于领先的ICEV原始设备制造商放慢进入BEV市场的步伐。现在，这一动态已经发生了变化，主要的ICEV原始设备制造商正以令人印象深刻的计划和大量投资进军BEV市场。这一趋势正在迅速关闭BEV初创企业的机会窗口。

这次讨论的结果是，ICEV的销量已经见顶，而且随着BEV成为长期赢家，销量开始缓慢下滑。推动这一趋势的因素是多方面的，但随着五年左右的时间，BEV与ICEV的购买价格达到平价，这将成为一个主要原因。

BEV和ICEV之间的战斗并不是一场新的战斗。一个多世纪前，在汽车工业形成的岁月里，BEVs获得了一定的市场份额。然而，ICEV由于其巨大而迅速的发展而使BEV陷入了困境。电池技术在过去的十年里有了很大的进步，主要是由于移动设备行业的需要。我们现在正在重演BEV和ICEV之间的战斗，这一次，BEV看起来像是长期的赢家——但也不是没有一场旷日持久、伤痕累累的战斗。

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