純粋な電気自動車は燃料自動車に取って代わるでしょうか?道のりは長く、問題もたくさんある

2017年、電気乗用車の世界販売台数は122万3000台を超え、前年比58％増加した。電気乗用車の世界販売台数が100万台を超えたのは初めて。同時に、2017年には電気自動車の販売が世界の自動車販売全体の1％以上を占めました。

中国の電気自動車産業は急速に発展している。

2017年、わが国における新エネルギー車の総販売台数は77万7000台に達し、前年比53％増加しました。 2017年、中国における電気乗用車の普及率は約2％で、世界平均を上回りました。 2017年現在、中国の新エネルギー車の累計保有台数は180万台に達し、世界市場の50％以上を占めている。

近年、中国の新エネルギー自動車産業、特に電気自動車は急速に発展しています。 2013年、中国の電気自動車の年間販売台数はわずか17,600台だった。

中国は2020年までに純電気自動車とプラグインハイブリッド車の生産能力を200万台、累計生産・販売台数を500万台以上にする計画だ。さらに中国は2035年に燃料車の販売を全面的に禁止する予定だ。

純粋な電気自動車が燃料自動車に完全に取って代わると思われます。

夢は美しいものですが、結局は残酷な現実に直面しなければなりません。

政策は依然として電気自動車の主な推進力である

中国は新エネルギー車、特に電気自動車の分野で優れた成果を上げている。しかし同時に、近年の電気自動車の急速な発展は市場によって推進されているのではなく、政策が最大の原動力であることを認識する必要があります。

北京のような一級都市では、多くの人が主にナンバープレートのために電気自動車を購入しています。

自動車会社が電気自動車に注力する重要な理由の一つは補助金の誘導だ。一部の自動車会社は、補助金を得るために電気自動車を発売しています。しかし、州は適時に補助金政策を調整した。自動車メーカーが補助金を獲得するための条件を改善しただけでなく、補助金政策を段階的に二重点政策に移行し、補助金詐欺の現象を速やかに抑制した。

電気自動車は価格が高く、バッテリー寿命が短く、充電が面倒で、減価償却率が非常に低いため、従来の燃料自動車に比べて、ほとんどの電気自動車はまだ市場で競争力がありません。

補助金や免許の恩恵がなければ、ほとんどの人は純粋な電気自動車を検討すらしないでしょう。

現在、多くの自動車会社は、自社の純電気自動車の航続距離が 400 キロメートル、あるいは 500 キロメートルであると主張しています。しかし、実際の走行距離は200〜300キロ程度しかありません。ガソリン満タンで700～800キロは楽に走れるガソリン車と比べると、全然足りません。

最近、NIOの所有者は、航続距離が355キロメートルであると主張するNIO ES8の実際の高速航続距離はわずか178キロメートルであることを明らかにした。

電気自動車はバッテリー寿命が非常に短いのに、なぜ国は電気自動車を支援するために強力な補助金を出すのでしょうか？

エネルギー安全保障は、中国が新エネルギー自動車産業の発展を支援する上で重要な要素である。

私の国は石油資源が深刻に不足しており、石油のほとんどを輸入しなければなりません。そして今、我が国には非常に多くの自動車が存在します。 2021～2022年までに中国は米国を抜いて世界最大の自動車国になると予想されています。

我が国が燃料自動車を徐々に純粋な電気自動車に置き換えることができれば、石油消費量が大幅に削減され、それによって原油輸入が減り、国家のエネルギー安全保障が確保されます。

実際、中国だけでなく、日本、韓国、欧州も新エネルギー車の開発においてエネルギー安全保障を考慮しています。

アメリカ自体も石油資源が豊富で、他の石油生産国に強い影響力を持っています。米国にはテスラのような業界ベンチマークがあるにもかかわらず、中国、欧州、日本、韓国に比べると新エネルギー車業界に対する態度ははるかに冷淡だ。

中国の自動車産業の発展は長い間諸外国に比べて遅れている。合弁会社は市場を放棄したが、その代わりに技術は得られなかった。国内ブランドは一定の成果を上げているものの、追いつくにはまだ不十分だ。

燃料自動車の代替として、新エネルギー自動車はすべて同じスタートラインからスタートするため、中国は他国を追い抜くチャンスを得ることになる。国にとっても企業にとっても、新エネルギー車は見逃すことのできない追い上げのチャンスだ。

新エネルギー車が環境に優しいかどうかについては多くの議論がなされてきました。

中国の電気自動車の電力のほとんどは、依然として火力発電から供給されている。電気自動車自体は汚染物質を排出しませんが、元々の自動車の排気ガス汚染物質を火力発電に転用しているだけなので、全体的には環境に優しいとは言えません。さらに、電池を慎重に取り扱わないと、さらなる汚染を引き起こしてしまいます。

しかし、電気自動車は、分散した汚染物質を集中した排出物に変えてしまいます。これは症状を治療するだけで根本的な原因を治療するものではありません。しかし、集中的かつ効率的に汚染に対処する機会を提供します。結局のところ、火力発電所からの汚染を抑制するコストは、自動車の排気ガス汚染を解決するコストよりもはるかに低いのです。

電気自動車の問題

今日の電気自動車開発において、バッテリー寿命の不足が最大のボトルネックであると言えます。電気自動車の耐久性の向上は、バッテリーのエネルギー密度の向上にかかっています。

しかし、動力電池のエネルギー密度にどれだけ改善の余地があるのか​​は懸念される。現在の動力電池のエネルギー密度から判断すると、燃料自動車を追い抜くどころか追いつくのも非常に困難です。

バッテリーは新しい技術ではありません。充電式化学電池は、160年以上前の19世紀半ばに発明されました。

動力電池の化学原理は本質的には依然として酸化還元反応であり、酸化剤と還元剤を必要とします。燃料車は還元剤として燃料を積載するだけで、空気中の酸化剤である酸素を直接使用することができます。バッテリーは酸素を使用できないため、独自の酸化剤が必要です。

この最も基本的な技術原理により、バッテリーのエネルギー密度が燃料を上回ることは困難になります。

さらに、バッテリーの電気化学的酸化還元反応は、燃料の燃焼酸化還元反応よりもはるかに弱いため、これもバッテリーのエネルギー密度を制限します。

既存の電気化学システムでは、バッテリーのエネルギー密度には理論上の上限があり、現在の取り組みはこの限界に近づいているにすぎません。実際のところ、バッテリー技術のさまざまな制限により、電気自動車が航続距離の点で燃料自動車を上回ることは困難です。

バッテリー寿命が短いという問題もあります。

電気化学反応プロセスの基本的な化学原理により、還元剤は各サイクル中に完全に還元できないことが決定されます。一定年数の使用を経ると、バッテリーの性能が低下するのは避けられません。

電気化学反応プロセスは温度に大きく影響され、温度が低いと効率が大幅に低下します。その結果、冬季には電気自動車の性能が大幅に低下することになります。材料やプロセスを改善することでこの現象は改善できますが、根本的に解決することはできません。

電気自動車は低速走行時や頻繁な発進・停止時にはエネルギーを節約できるという利点があるが、高速走行時には耐久性がさらに低下する。高速走行時のバッテリー寿命は電気自動車の弱点です。これは国産電気自動車に限ったことではなく、テスラもこの問題を解決できていない。

持久力の問題を治すにはどうすればいいでしょうか?

電池はエネルギー密度などの理由により、根本的に燃料を置き換えることはできないため、電池と燃料の組み合わせは良い選択です。

ハイブリッド技術は、純粋な電気自動車と燃料自動車の両方の利点を兼ね備えています。バッテリー容量は大きくする必要がないため、航続距離の心配をせずに石油資源の消費を効果的に削減できます。

欧州や日本では、プラグインハイブリッド車が新エネルギー車の主流となっている。米国では、純粋な電気自動車とプラグインハイブリッド車の割合は比較的バランスが取れています。

他の国とは異なり、中国の新エネルギー乗用車における純電気乗用車の割合は80％を超えています。

2017年、わが国における新エネルギー車の総販売台数は77万7000台に達し、そのうち65万2000台が純電気自動車、12万5000台がプラグインハイブリッド車でした。

将来、電気自動車の技術が十分に開発されたとしても、電気自動車は依然として多くのシナリオに対応できないでしょう。たとえば、寒冷地ではインフラが非常に遅れており、充電ステーションが深刻に不足しています。電気自動車と燃料自動車は、それぞれが得意とする場面でそれぞれの役割を果たすことで、市場の需要をよりよく満たすことができます。

中国の政策支援は電気自動車に傾いており、これは長期的な発展の傾向と一致している。しかし、短期的にはハイブリッド車への政策支援を諦めない方が無難だ。電気と燃料は完全に相反するものではありません。内燃機関と組み合わせることで、電力の利点をより引き出すことができます。

しかし、ハイブリッドは結局のところ過渡的な形態です。

燃料自動車に代わる電気自動車の割合が高いため、さまざまな支援設備や技術の改善が必要です。

一つ目は、各種充電インフラの構築です。電気自動車に関する主な不満は、バッテリー寿命のほかに、充電ステーションの不足だ。

充電設備の整備はインフラとして、関係企業の努力だけに頼ることはできません。こうしたインフラの構築は一夜にして達成できるものではなく、国家レベルでの長期的な計画と建設が必要です。土地が広く、人口がまばらで、利益が少なく、資本が参入したがらない地域については、政府はタイムリーにフォローアップを行うべきだ。

電気自動車の充電には充電ステーションや充電スタンドが関係するだけでなく、国の電力網にも新たな課題が生じます。電気自動車の大規模な使用は、必然的に電力網に大きな負担をかけることになる。国の電力網の発展も電気自動車の発展にとって重要な基盤となります。

充電施設の建設や電力網のアップグレードには長期的な取り組みが必要であり、電気自動車がすぐに燃料自動車に取って代わることはできないことも決定づけている。

充電が燃料補給と同じくらい便利になれば、電気自動車の航続距離に対する人々の不安は減り、電気自動車に対する市場の需要は自然に解放されるでしょう。

携帯電話のバッテリーには、エネルギー密度が低く、バッテリー寿命が短いという問題もあります。携帯電話メーカーは急速充電技術を使用し、間接的に携帯電話のバッテリー寿命を「延長」するという回りくどい手段で国を救ってきた。電気自動車の充電速度が速ければ、バッテリー寿命に対する不安は軽減されるでしょう。

数分で燃料を補給できる燃料車に比べ、電気自動車の充電は非常に面倒です。低速充電には 6 時間以上かかり、急速充電には約 40 分かかります。

現在、一部のメーカーは、急速充電によりわずか 10 分強でバッテリーの 80% をフル充電できると主張しています。充電速度の悩みが解決されたようですね。

しかし、充電速度だけが唯一の指標ではありません。充電速度を一方的に重視すると、バッテリーの寿命が短くなり、バッテリー寿命に影響を与え、さらには安全上の危険も生じます。

充電技術の進歩も電気自動車の普及に影響を与える。

実際、携帯電話であれ自動車であれ、急速充電を頻繁に使用するとバッテリーに悪影響を及ぼします。しかし、携帯電話のバッテリーは安価であり、携帯電話は非常に速く更新されるため、このような損傷は許容できます。

しかし、自動車の耐用年数は一般的に10年程度必要であり、動力用バッテリーは非常に高価です。急速充電の多用は電気自動車には適していません。

充電が遅すぎるため、一部の企業はバッテリー交換技術に賭け始めています。テスラは以前これを試みたが、コストが高かったため断念した。現在、中国のBAICとNIOはともにこの技術的な道を試すことを主張している。

しかし、この技術の見通しは楽観的ではありません。

その理由は、バッテリー交換には統一されたバッテリー仕様が求められるからです。バッテリーの技術指標は、純粋な電気自動車にとって最も重要かつ中核的な部分です。これらはすべての自動車会社の中核的な利益に関係しており、統一するのは困難です。

さらに、バッテリーが単一の独占企業によって開発・製造されると、市場競争が排除されてしまいます。純粋な電気自動車の最も重要かつ中核的な部分は、技術進歩の原動力を失ってしまいました。

単一の企業にとって、バッテリー交換ステーション システムを構築するコストは、受け入れがたいほど高額です。

実際、自動車会社内でバッテリーの仕様を標準化するにはコストもかかります。たとえば、ハイエンドモデルであるNIO ES8には、より高いエネルギー密度のバッテリーが搭載されているはずです。しかし、将来的に統一的なバッテリー交換を実現するには、ローエンドモデルのみを考慮し、低密度バッテリーを使用することしかできず、結果としてバッテリー寿命が大幅に劣ることになります。

バッテリー交換モデルに将来性がないということは今のところ言えません。

しかし、一つ確かなことは、バッテリー交換モデルの大規模な推進は、国の統一された計画と切り離せないということです。市場競争によって技術開発が促進されるためには、電気自動車の技術が十分に成熟するまで待つ必要がある。

電動化は依然として自動車産業の未来である

電気自動車は開発上の多くのボトルネックに直面していますが、電動化は依然として自動車産業の未来です。

これは、始動が速い、走行時の騒音が少ない、排気ガスが出ないなど、電気自動車が燃料自動車に比べてさまざまな利点を持っているからだけではありません。さらに重要なのは、電気自動車は自動車産業の将来と一致しているということです。

自動車の知能化のトレンドは止められないものであることは間違いありません。燃料車の動力システムを単に改良しただけの新エネルギー車とは異なり、インテリジェント車両は、従来の機械式車両を包括的かつ徹底的に変革したものです。

自動車の知能化が進むということは、自動車の電動化の度合いがますます高まることを意味します。燃料車は電子機器にあまり優しくありません。

燃料車の動力出力は大量の熱と振動波を放出し、電子部品や半導体に大きな影響を与えます。同時に、燃料自動車で使用される電気エネルギーは、運動エネルギーを介して二次変換される必要があり、エネルギー損失が発生するだけでなく、電力伝送の変動も発生し、電子部品に安定した動作環境を提供することにつながりません。

自動車の電子化とインテリジェント化が進むにつれ、自動車アフターマーケットでは、燃料車の電子ユニットの故障が機械的な故障に代わり、最も一般的な故障の種類となっています。

純粋な電気自動車は自動車の知能を運ぶ最良の手段です。

バッテリーには独立した冷却システムがあります。バランスの面では、電気モーターは内燃機関よりもはるかに優れています。さらに、バッテリーに直接電源を供給するため、電力伝送が不安定になる問題もありません。純粋な電気自動車とスマートアプリケーションとの優れた互換性により、電気自動車には明るい未来がもたらされます。

将来、燃料​​自動車が電気自動車に置き換わるとすれば、それは機械的な性能が電気自動車より劣るからではなく、知能化の潮流によって主流から消えていかざるを得なくなるからだろう。

電気モーターは自動運転にも適しています。自動運転の制御部分には、関連部品の電動化が必要です。この点で、純粋なバッテリー自動車には固有の利点があります。モーターの応答速度が非常に速く、電気信号を直接機械信号に変換できるため、ECU（車載コンピュータ）による機械構造の制御が容易になります。

自動運転技術は実装が難しく、安全性に対する要件が非常に高いです。モーターの制御が容易なため、自動運転技術の難易度が下がり、安全性も向上します。

一部の燃料車にはすでに部分的な自動運転機能が搭載されていますが、自動運転技術の研究開発の大部分は現在、電気自動車と組み合わせられています。未来を代表する2つの技術である電気自動車と自動運転は、自然に融合します。

カーシェアリングの動向から判断すると、電気自動車は燃料自動車よりも発展の見通しが良い。

従来のタクシー業界では、運転手の人件費が総コストの 50% ～ 70% に達することがあります。人件費の高騰により、ウーバーや滴滴出行などのオンライン配車サービス企業は、無人タクシー事業の展開を強化せざるを得なくなった。

高い人件費を考慮すると、カーシェアリングと自動運転を組み合わせる必要がある。無人運転が不可能な場合でも、自動ピックアップや自動駐車などの技術により、運用コストを大幅に削減できます。

シェアカーやタクシー会社の車両群は一元管理されており、輸送のほとんどが市内の短距離であるため、電気自動車の耐久性はもはや問題ではありません。電気自動車は、自動車のメンテナンスや保守の面で燃料自動車よりもコスト面で有利であり、電気は燃料よりも安価です。

現状では、短期間で電気自動車が燃料自動車の代替として高い割合を達成することは非現実的です。

電気自動車市場の転換点の到来は、技術革新による性能向上とそれを支える設備や技術の向上にかかっています。燃料自動車が今日のような形に発展するまでには100年以上かかりました。電気自動車の開発にも時間がかかります。

短期的には、電気自動車が自動車市場の主な補完となり、セカンドカー、キャンパス内で使用する自動車、共同交通機関、都市通勤などのシナリオで高い割合を占めることが予測されます。

現時点では、電気自動車の市場シェアはまだ非常に低いです。従来の車両の 20% を置き換えたとしても、依然として巨大な市場です。

電気自動車は自動車産業の将来と深く結びついています。十分に注意を払うべきですが、急ぐべきではありません。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。