Battery electric vehicles (BEVs) 快充技術

BEVs: Not If, But When and How Fast

電池電動汽車（bev）已經開始走上一條陡峭的部署增長曲線，這將對汽車和交通行業產生重大影響，但還需要時間來發揮作用。一個多世紀以來，內燃機車（ICEV）一直在汽車行業占據主導地位，并將在未來十年或二十年內保持領先地位。在本專欄和下一篇文章中，我將為您提供一些關于這兩種技術及其所需基礎設施的市場競爭的觀點，第一部分是關于這兩種技術及其所需基礎設施的總體情況，第二部分分析了BEV成為長期贏家的原因和方式。這些數據只集中在純電動汽車上，不包括基于燃料電池技術的插電式混合動力汽車（PHEV）或電動汽車。

下表總結了ICEV和BEV的區別、它們的關鍵組成部分、優缺點、它們所需的基礎設施和一些其他區別特征。

核心差異

有趣的是，我們可以看到BEV和ICEV在推進系統和車載燃料源這兩項核心技術上有什么不同。BEV有一個簡單的推進系統，旋轉馬達，但有一個非常復雜的燃料來源-由大量芯片電子設備管理的數百到數千個小電池。ICEV是相反的-相對簡單的車載燃油存儲在油箱中，油箱中有燃油泵和蒸發排放系統控制油箱中的氣體蒸汽。但內燃機非常復雜，產生上下（或橫向）運動，通過層層復雜的旋轉車輪。汽車工業開發出的獨創性和先進技術使ICEV達到了他們的水平，這是驚人的。然而，ICEV是一項成熟的技術，更進一步的進展更難實現，開發和部署成本也更高。

與內燃機相比，電動汽車使用的電動機在簡單性、生產成本、運動部件和總部件數量方面具有主要優勢。能源或電池技術一直是貝弗斯的薄弱環節，主要是由于高電流成本。幸運的是，電池技術發展迅速，導致價格大幅下跌。從2010年到2016年，1千瓦時（KWh）的電池成本從1000美元下降到275美元左右，每年下降近20%。據彭博社（BloombergNEF）報道，到2019年，1千瓦時的電池組成本降至156美元。電池成本的下降仍在繼續，但速度較慢。

在新電池技術方面有巨大的投資，這些技術將改善其在儲能、成本、所用材料、安全性和充電速度方面的特性。有三大客戶群體對電池容量的需求不斷增長。個人電腦和智能手機等移動設備是推動當前電池技術需求的最初細分市場。BEV是第二個電池增長市場，現在是最大的消費市場。第三個增長領域剛剛出現：太陽能電池板的電力存儲向時間轉變，甚至超出供需周期——主要用于小容量存儲，如消費型太陽能電池板。

人們普遍認為，這些對電池千兆工廠的投資和技術進步將使BEV在不久的將來與ICEV的價格具有競爭力，并最終比ICEV的成本更低。

能源加油是每個汽車用戶的一個重要因素，ICEV在加油網絡和加油時間方面都比BEV有優勢。在家里給一輛BEV充電是一個很好的特性，即使它需要很長時間的220伏連接，甚至更長時間的115伏插座。未來的BEV成功需要一個廣泛的公共BEV充電網絡。

在美國，汽油或柴油的燃料成本因國家和地區的不同而有很大的差異。每年也有很大的差異，因此對未來的天然氣價格有很多不確定性。一加侖汽油的消費價格在美國和歐洲國家之間差別很大，在歐洲要貴4-6倍。

電價更加穩定，遠低于每英里行駛的同等汽油價格——在汽油價格的50%至70%之間。然而，在美國，用于道路維護的稅收是有限的，預計未來會有所改變。因此，隨著各州開始按行駛里程計稅，預計BEV的燃油成本優勢將縮小——至少對于BEV而言是如此。

盡管在過去20年里汽車工業進行了大量投資并成功地降低了排放量，但內燃機車產生的大量排放所產生的負面社會影響仍在繼續增長。要了解這個問題，你必須意識到，每一加侖汽油在汽車中使用，就會產生19.6磅的二氧化碳。柴油更高，每加侖22.4磅二氧化碳。幾乎所有的主要城市都有或計劃制定法規，以減少ICEV的二氧化碳排放。在COVID誘導的居家監管期間，二氧化碳的大量暫時性下降向所有人表明，ICEVs是有害排放物的主要來源。其結果是，aha-moment將加強監管，以限制ICEVs在一些城市的使用，并增加活動和獎勵，以切換到BEV所有權。

利弊

BEV的一個關鍵優勢是在使用地點無排放。然而，在發電的地方會產生排放物，這與發電技術的使用有很大的不同。

對于ICEV和BEV的材料和系統的供應鏈，存在著復雜的排放問題，本專欄中沒有涉及這些問題。最好的例子是挪威，那里大約90%的電力是由水力發電的。煤發電涉及大量的碳排放，這是不可取的。如果你的屋頂有太陽能電池板，那么在你的車庫里給你的BEV充電是一個環保的解決方案。

回收利用是環境問題中的另一個重要因素。目前，由于電池回收努力有限，內燃機車行業的表現比純電動汽車要好。BEV行業需要更好的計劃和解決方案來解決電池回收問題。
在過去的幾十年里，由于在產品設計、工廠、營銷和銷售渠道上的大量投資，成為一家汽車OEM初創企業變得極其困難。但最困難的可能是從獲得專業知識到設計和生產可靠的內燃機。因此，最近的ICEV初創公司很少。中國是主要的例外，在中國，大多數新的原始設備制造商獲得許可或與來自歐洲、日本、韓國和美國的主要原始設備制造商建立了合資企業。
BEV市場的出現為汽車初創企業打開了大門，因為汽車技術專業知識已經很成熟。其結果是許多BEV初創企業。這有助于領先的ICEV原始設備制造商放慢進入BEV市場的步伐。現在，這一動態已經發生了變化，主要的ICEV原始設備制造商正以令人印象深刻的計劃和大量投資進軍BEV市場。這一趨勢正在迅速關閉BEV初創企業的機會窗口。

這次討論的結果是，ICEV的銷量已經見頂，而且隨著BEV成為長期贏家，銷量開始緩慢下滑。推動這一趨勢的因素是多方面的，但隨著五年左右的時間，BEV與ICEV的購買價格達到平價，這將成為一個主要原因。

BEV和ICEV之間的戰斗并不是一場新的戰斗。一個多世紀前，在汽車工業形成的歲月里，BEVs獲得了一定的市場份額。然而，ICEV由于其巨大而迅速的發展而使BEV陷入了困境。電池技術在過去的十年里有了很大的進步，主要是由于移動設備行業的需要。我們現在正在重演BEV和ICEV之間的戰斗，這一次，BEV看起來像是長期的贏家——但也不是沒有一場曠日持久、傷痕累累的戰斗。

總結

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