纯电动汽车的市场化道路

2024年3月12日发(作者：荣威suv汽车报价及图片)

纯电动汽车的市场化道路

沙永康

（江苏常熟市合众环保能源技术研究所）

摘要：纯电动汽车（以蓄电池为储能方式）发明问世已有近１７０年历史，至今仍未被

市场所接受。其主要原因是由于目前能用于电动车的二次电池具有充电时间长、续行里

程短、寿命不长、使用成本不低。换一种思路，换一种充电模式，就能为纯电动汽车找

到合适的使用场合，充分发挥它的优势。

关键词：纯电动汽车，充电设施，公用充电网络

一、概述

纯电动汽车（以蓄电池为储能方式）发明于１８世纪３０年代。随着１８世纪６０年代

可充电蓄电池的发明，具有实用意义的电动汽车问世。在１８实际末至１９世纪２０年代初

是电动汽车的黄金年代。随着１９世界２０年代内燃机的发明，现代燃油汽车开始问世，

由于它的加油时间短，续行里程长，迅速将电动汽车淘汰。与此同时为确保汽车燃油供

应，各种勘探、采油技术的进步，使石油源源不断被开发出来。人们对燃油提炼和内燃

机的改进，使现代汽车的各项性能达到了极致，电动汽车处于休克状态，无人问津。但

随着人们抱怨汽车尾气对人类的威胁和２０世纪７０年代的石油危机，促使人们回过头来

福尼亚都建有公用停车和充电设施。但这种电池仍需慢充电，使用不方便。至２０世纪

８０年代，石油价格回落到石油危机前的水平，供应量恢复充沛，电动汽车又被冷落下来。

到２０世纪９０年代，人们对环保的重视呼声日高，各国政府又重视对电动汽车研发和投

入，有一批性能优良的动力电池问世，如镍氢电池、锂电池等，其体积比、重量比、能

量比大大优于传统的铅酸电池，但快速充电的性能技术还是没有大的突破，离人们像加

油一样续能的要求甚远。因此，人们把目光投向了氢燃料电池，虽然其环保性能，能量

效率等性能极优秀，但目前受困于成本、氢气制各、储运、车载氢源等方面的限制，市

目前各国研制电动汽车的趋势：以混合优先，加快它的入市进程，以燃料电池汽车

定位问题，现在国内搞纯电动汽车的，都在车上装了足够多的电池，在晚上充电，白天行

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研发电动汽车。开发了一系列具有实用价值的电池。在法国巴黎、日本东京、美国加利

场化进程大大低于人们对它的期望。

作为长远研发计划。对纯电动汽车减少人力、物力的投入，放慢它们市场化进程。由于

纯电动汽车的市场化道路

驶。以大巴为例，满足一天行驶的铅酸电池需几吨重，既减少了整车有效载荷和乘客人员，

又增加了电池造价，显然不可行不合理，有的公司就以换电池组方式来解决此问题，即用

４—５个组电池，在充电站充电，其中一组在车上使用，每组约行驶５０ＫＭ，每组电池重１．５Ｔ，

单组电池１．８万一２万元。换电池时用吊车，这也是没办法的办法。为减小电机工作电

流，就得提高电压，现有电机３

８０

Ｖ，４

５０

Ｖ以上，甚至有６

００

Ｖ的电机。这样，

电池就得串联很多电池，电池一多充电就难免出现均衡性差异，电池就易损坏，出现炸裂

等。那么研发纯电动汽车的人员、企业应该如何应对这一难题呢，笔者认为在思路，一是

在市场定位，二是加快公共配套设施建设。

二、市场定位

首先，目前国内外研发电动汽车的指导思想是为汽车找到新的能源提供新的动力，而

其性能等综合指标不能低于原有内燃机汽车，如续行里程、补充能源时间、最高车速、启

动速度等，而这恰恰是纯电动汽车的软肋。最终导致美国加利福尼亚的电动汽车项目半途

而废。

由于电池成本较高寿命相对较短，在电动车上使用成本较高，使电动汽车与燃油汽车

相比造价高一倍左右，有的专家提出，电动汽车出厂时不包括电池，价格比燃油汽车低或

基本接近，电池由电池制造商以出租的形式租给电动车用户，在一个城市或区域内，电池

像燃气罐一样更换，这样补充电源的时间很短，就更方便。问题是要建立起这一套电池更

换系统投入巨大，电池商即便有这个实力也不会干，因为回收投资太慢，电池的所有问题

均由电池商承担。同时，电池更换系统与燃油汽车、燃气汽车加油不一样，与调换燃气罐

也不一样，原因是：电池储电量随着电池使用寿命的增加而减少，电池在刚出厂投入使用

至行将报废这个过程中，储电量相差甚大，即同样换一次电池，其续行里程长短相差很大，

不可行。在电动自行车更换电池的实际操作中，失败者比比皆是。再加上电池损坏、频繁

装拆、装卸，存在故障、隐患的机率更高。这种电池更换，出租系统需由政府来投入，或

由几个大企业来共同投资经营，但目前可能性很小。

其实纯电动汽车不必去比这些，应以自己的优势来比内燃机汽车的劣势。如石油高价、

尾气污染、噪声、燃油税等，纯电动汽车的能源为电力，而电力有广泛的来源和发电方式，

是目前人类使用能源享受现代文明生活的主要方式，即使将来人类普及纯电动汽车，所用

电力占人类生产、生活所耗电力的比重很低，不会加剧能源紧张、加剧污染。

纯电动汽车的普及化是存在许多问题的，但只要先找到他的适宜使用场合、条件，以

合理的使用方法就变劣为优，发挥他的特长：改慢充电电池为快充电电池，力争与加油加

气那样短时间：找短距离行驶的用途，公交车、出租车、城市商务车、环卫生车和城市私

家车；为城市电动车辆的快充电提供公用充电设施，同时纯电动汽车可以在家里充电；提

供优惠电价，若电费按民用价计算，其ｌＯＯｋｍ电费比目前燃油价低一半以上，而且还可以

在电网低谷时充电享受更低电费优惠。这对商业运行的公交车、出租车是极具诱惑力，能

有效缓解石油涨价给城市公交、出租带来的压力，对私家车而言全年可降低许多燃料费用。

三、公用超快充电网络的建设

纯电动汽车商业化的必备条件之一是公用充电站和由此组成的超快充电网络，它的发

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展直接决定了各式纯电动汽车的应用，推广。而公用充电站和超快充电网络又建立在能大

电流快速充电的动力电池这个基础之上。离开了完善的基础配套设施，即使再先进的电池

技术也等于“零”。两者互为因果，缺一不可。

３．１能快速充电的动力电池：

如目前我国的铅布电池，能以６ｃ电流充电，循环寿命为７００次，其特征使大电流充

电对循环寿命有利。我国的锌溴电池能以１．２ｃ充电，循环寿命在２０００次以上。目前锂电

池国产的快充电没见报道。美国内华达洲阿尔泰公司通过专利技术使钛酸锂纳米晶体做阳

极，其表面积每克声称达到１００ｍ２，比现有的碳电极增加３０倍以上。使充电时间提高１０

倍，充电电流增大３倍多。寿命由目前的碳电极的４００次循环寿命增加到２万次左右。据

研究者称，将来这种电池要多用到电动汽车上的。日本东芝公司在今年上半年，开发成功

仅需１分钟就能将电池储电量充至８０％容量的新型锂离子电池。该电池能以１０Ｃ电流充电，

只需６分钟就能完成充电——即１００％充满，经过１０００次充放电循环后电池容量仅下降

１％，该公司希望在２００６年内面向电动汽车和其他电动车辆。

能超快充电的锌溴电池，新型锂离子电池，它们超长充放电循环寿命，可使纯电动汽

车一次装备电池从出厂至报废，整个整车寿命周期中，不再第二次换电池，这对纯电动汽

车来说是个利好消息，锂电池的超长寿命，锂电池和铅布电池的超快充电会给予带来革命

性的深远影响，对其产业化具深刻意义，届时，能以１０Ｃ电流充电，循环寿命在上万次左

右的锂离子动力电池，能真正装备于纯电动汽车上的那一天，那就是它替代燃油汽车而商

业化之日。

用这几种电池装备于电动汽车，就具备了快速充电的能力和条件。

３．２目前充电设施现状

北京、杭州、上海、威海等城市陆续投入示范运行的公交大巴，所用电池为普通铅酸

电池、镍氢电池、锂离子电池。他们有共同的局限是充电需６、８、１０

ｈ不等，为了解决公

交车白天正常运行，车上必须载很多电池，以确保一天１２—１６

ｈ的正常运行，而充电只能

在晚间进行。这样大大增加了整车重量，减少有效载荷，即少乘了一些人员。也可以采用

换电池模式减少车重：即在车上配备４组以上电池，在地面充电站慢充电。车载电池每２．５ｈ

左右换一次电池，每天换４．５次（组）电池。由于公交大巴电池组储电６０ｋｗｈ一１２０ｋｗｈ不

等，每组电池重约１—２吨，换一次电池需３．４人忙乎一阵，不亚于Ｆ１赛车换轮胎。换电池

组只能在封闭的内部系统进行互换，而且每辆车需配４．５组电池，电池成本总价不低。这

也就限制了它的推广、普及和商业化。

为了解决公众电动车电池充电问题，有人提出由专业公司投资建立换电池网络，按换

煤气罐的运行方式，即由专业充电企业来为电池充电，电动汽车没电时去换电池。这样，

电动汽车出厂时可不配电池，由专业公司来给电动汽车用户提供租赁电池和充电服务，但

问题是若用户购买了一个新车，而去充电站换上的是旧电池，开起来那不是新车的感觉了，

而且电池的运行模式与煤气罐周转更换是两回事。实际上很难实施。

３．３超快速充电的公用充电网络设计

与能超快充电电池配合的公用充电站，所配备的充电机与目前常规的一样，即用何种

电池，就配何种充电机，功率大小取决于车载动力电池的容量和充电速度。假定铅布电池

其储电量为８０ＡＨ，它能以６Ｃ电流充电，那么充电机之最大充电电流为４８０Ａ。

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目前充电机充电方式有两种，一种是可控硅式，另一种是开关电源脉冲式，并配智能

控制功能，它根据电池的储电量，充电进程，电池温度变化等情况，通过信号线通讯来调

节充电机的电流、电压。

公用充电站有两种方式：一是有人值守、收费，类似于目前的加油站，二是无人值守，

智能计费，类似于马路边的Ｉｃ卡公用电话，电动汽车去充电时，驾驶员用智能式充电卡

刷卡充电。

如果电动汽车所装备电池能快速充电、那么其充电时间在１０—１５分钟，就能使电池储

电量达到８０％一９０％，与加油时间相仿，因此，这种充电站不必配大面积停车场。它可由数

个充电机组成充电站。也可单机充电，停在路边人行道或停车位上刷卡充电。

大型充电站分几类：（１）行业内封闭使用充电站：如公交车辆充电站，环卫车辆充电

站。（２）城市公用充电站，供出租车（客运、货运）充电，私家车、商务车和其他所有需

要快速充电的电动车辆。在一个充电站内有几种类型的充电机，如为锂电池、铅布电池、

锌溴电池等，对电动汽车车载电池的电压、电流不同可由充电机电源柜上的插头（插座）、

电缆等标志来区分。以供不同车辆充电所需，对号入座。

由数量众多、分布合理、昼夜服务的公用充电站就形成了公用超快充电网络，使电动

汽车不再为中途无电而烦恼。有了这种公用设施，电动汽车产业化、商业化就指日可待。

公用充电站所用充电机，由于要适应超快充电的要求，其功率在２０ｋｗ／ｈ一５０ｋｗ／ｈ，甚

至１００ｋｗｆｎ。一个站内有数台这种大功率充电机，若同时充电，或同时启动，对电力线路

系统有一定的影响，会产生谐波污染，造成对电网冲击，因此，应配备专门配压器，由１０ｋｖ

线路直接供电，以减少对周边用户的影响。

３．４公用充电站的专用装备

公用充电站内的充电机，需配置一个单独的电源机柜，在此柜内引入交流电源，

３８０Ｖ／２２０Ｖ，该电源与自动空气开关，电度计量仪器、触电保护器、ＩＣ卡智能计费器等连

接，然后再将电源引入充电机电源入口。充电机输出电源之电缆引入电源机柜内，盘绕在

卷缆器上。并与插头或插座连接。电源机柜上设置插头和电缆或插座与电动汽车充电口（插

座）连接。

在无人值守的公用充电站内，其电源机柜上只带一个直流电输出插座，充电用的电缆

和卷缆器设置在电动汽车上。在有人值守的大型充电站内（类似于加油站），充电电缆设

置在充电机电源机柜之卷缆器上。去充电的电动汽车上只需一个插座就行。

超快充电用的插头、插座，既不同于美国ＧＥ公司的感应式充电板，也不同于美国“安

德森”、德国“雷盟”那种插拔式的连接模式，而是采用专用的平板式的结构，将电源电

缆、通信线、接地线、控制线数个电极集成在一个平板上，它无公差配合要求，不产生摩

擦，不磨损，不产生电弧，插头、插座电极之连接、夹紧机构由外部机构来工作。只要不

同电压、不同电池类型有所区别，其余的就全部通用。只要据此制订国家标准统一外形尺

寸，就能通用。在～个城市的公用充电站网络内，所有充电机的插头（插座），统一标准、

外形和尺寸，然后电动汽车上的插头（插座）也统一标准。外形和尺寸，并且二者统一吻

合。那么，在一个城市的充电机和电动汽车就互为通用。推而广之，在国内就能统一标准，

普遍推广，使电动汽车能跨省、市、跨地区长距离行驶。

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作为公用充电站所必需的智能计费器，专用电缆、卷缆器、插头、插座已研发成型，

并具有几项发明专利和实用新型专利。

四、政府要规划公用充电网络

城市公用充电站，应由所在城市主管部门统一规划，合理布点，形成网络，由政府出

面协调城市规划、建设、电力、交管等部门的职责，统一建设、实施。电动汽车研发主管

部门、国家技监部门和汽车产业主管部门应通力协作，尽快制订公用充电站的技术标准和

相关配套件的技术标准，尽快投入实施，使想投资电动汽车的商家和想应用电动汽车的用

户能实施计划有法可依，使想改善城市环境卫生和树立城市形象的地方政府操作起来有法

可依、有章可循，不要像电动大巴那样上路时才发现没许可证的那种尴尬。

城市的公用充电站类似现有的加油站，为城市出租车、商务车、私家车等电动车辆提

供２４ｈ充电服务。在一个城市里有几个充电站就能够为一个城市的电动车提供充电服务。

将充电站建于交通干道、高速公路旁边，就能使电动汽车长距离行驶，实现电动汽车与内

燃机汽车一样的行驶距离。

城市出租车装上能快充电的电池后，能在城市公用充电站上充电。车载电池只要满足

ｌＯＯｋｍ的续航里程和３—４ｈ的运行时间。它的充电模式是，早晚在家里慢充电，运行中在

早餐、中餐时充电。由于少了许多电池出租车整车重量减小，成本大降。同时电动轿车燃

料费用大降。使出租车运营者增加收入，减轻负担。

电动汽车是交通的工具，它整天行驶在城市的每个角落每个区域，它需要充电机（站）

遍布大街小巷形成网络，开车者不用为电池充电而烦恼。在２４ｈ任意方便的充到电，比加

油站更方便，在一个城市内，它由单机充电（类似于磁卡电话），多机充电（类似于加油

站）休闲购物、充电、用餐购物时充电。充电用Ｉｃ卡计费，像马路磁卡电话一样方便。

这种公用充电网络已应用于电动自行车途中快速充电实例，在长江三角洲几个城市有

应用之范，实践证明是可行的，有效的。用户欢迎投资者众，难点在于政府许可。

五、纯电动汽车应加快入市进程

发展电动汽车已不再是超前的事，而是迫在眉睫、不能再拖的事。各级政府对超快公

用充电网络的规划、建设应提到议事日程并尽快付诸实施。作为电动汽车的研发者应有准

确的技术定位和明确的市场定位，并将它用于最合适的场合。这是电动汽车商业化的关键，

犹豫不决、摇摆不定只会阻碍发展，延误时机。我们电动汽车的研发者应在离实用化、商

业化最近的地方下工夫，明确电动汽车的用途，完善使用功能，制造出真正能商品化的产

品，而非样机、样品。

由众多充电机、充电站组成，遍布于城市和区域的大街小巷、公用场所和交通干道的

超快自助的充电网络是电力网、通信网、互联网之后的第四公用设施网络。当前我国电力

建设相滞后和节电意识不到位等原因出现了缺电的暂时性矛盾，随着目前新一轮电厂电网

的建设完成。到２００６年以后我国电力供应紧张的状况会更本缓转。同时电力的粮食煤炭

我国储量充足，并且电力来源的多种性，如风力、太阳能、水力、核能等。从长远看电力

供应应当无忧，对发展电力汽车不会受缺电的限制。充电网络投资建设是基础建设，若能

以战略眼光来看这一事，就能受到像高速公路、铁路等一样重视。国家只要给政策作出规

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划，民间资本民企会踊跃加入。电力公司应像法国电力公司一样参与投资电动汽车充电设

施建设，那我国充电网络也能形成产业，电动汽车会形成产业。以优于内燃汽车的综合形

象为百姓所接受，为市场接受。

六、以史为鉴

２００４年底科技部发布“８６３”“十五”电动汽车专项研发进展情况：在北京、天津、上

海、威海四城市是纯电动公交车，武汉是混合动力公交车开始进行商业化示范运行。共计

６０多辆。深圳、汕头、株洲、金华等城市也开始推行公交车和出租车。相关技术标准、上

路拍照、小批量生产许可等均已完成。为下一个五年计划电动车研发和商业化打下了坚实

基础。

上述几个城市的纯电动汽车为什么是公交车，而没有城市出租车、商用车，原因是充

电服务基础设施和充电续能模式。因为公交车是专业化的车辆，它由专职司机驾驶操作、

维护，由城市公交公司投资运营，其充电可在公交停车场内自行解决，在这个封闭的圈内

不管采用什么电池、什么充电模式都能办到，只要不影响公交线路正常运营即可，甚至不

计成本，况且纯电动汽车所耗电是燃气、柴油、天然气燃料的１／３左右，其总体运行成本

只降不升。对于城市电动出租车、商用车，由于电池储电量和充电速度制约其的商业运营。

这点不解决就难以跨越商业化这道坎。

国家“九五”开始实行的“清洁汽车能源”行动至今已有十年，目前只有压缩天然气

公交车在国内不少大城市商业运行，中小城市则推不开，而石油液化气、醇类出租车、公

交车则没成功推广，目前基本停顿原因是需改造发动机、加气站不配套，燃料成本不低。

前车之辙，后车之鉴，若不想纯电动汽车步前者后尘，必须在电池快速充电性能，纯

电动汽车充电续能模式、公用超快充电站网络建设上下工夫，改变思路，准确定位，解决

制约难题，投资建立纯电动汽车公用充电设施，这是当务之急。

七、结论

纯电动汽车产业化商业化的关键是市场定位、配套完善，即从产品本身完善、基础设

施具备。实际上纯电动汽车问题是可以解决的，只是一个思路和定位的问题。某些不足在

实际运营中完善，不要作茧自缚。在石油日益枯竭，价位居高不下，进口压力巨大。尾气

污染排放，导致温室气体效应日益严重，中国已成为世界第二耗油大国和Ｃ０２排放第二大

国的现实面前，纯电动汽车是历史的产物，生逢其时，这只是我们如何看待、如何接纳、

如何利用的问题。

参考文献

［１］．陈清泉．《２１世纪的绿色交通工具一电动汽车．２０００年６月。

［２］．《参考消息．２００５年３月２３日。

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