电车与油车同期问世,为何人类先选油车,百年后重拾电车?看分析

1881年法国工程师古斯塔夫.特鲁夫发明了可充电的铅酸电池,并将它用于电动汽车上。其第1台三轮电动汽车在巴黎试制成功,并成功亮相国际展览会,被定义为真正的纯电动汽车。这台车采用铅酸电池作为电源,以直流电机作为驱动电机,通过将电能转化为机械能驱动汽车前行。

世界上第一台燃油车由德国工程师卡尔.本茨于1885年发明,他将单缸汽油内燃机安装在三轮车架厂,实现了从马车到机械动力的转变,并于1886年在德意志帝国申请并获得专利证书。他的发明奠定了汽车工业的基础,也推动了石油作为燃料的应用,并成为第二次工业革命的标志。

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世界上第1台纯电动汽车以电能为驱动,不会产生尾气、更不会污染环境,具有运行简单无噪音,操作较为简便,并且比燃油车还早了5年,为何当初人类先选择油车?

续航与补能的硬伤:早期的电动汽车以铅酸电池作为电源,体积硕大、分量重、能量密度极低、并且充电时间非常长,关键续航仅几十公里。而当时的燃油车以汽油作为动力,不仅加油速度快,而且加一次油可以续航几百公里,并且随着内燃机的发展,加油站逐渐普及开来,燃油车的补能便利远超电动汽车。

成本与技术瓶颈:当时的铅酸电池处于研发起步阶段,技术落后价格高昂,关键是电池使用寿命短,电动汽车的价格远远高于燃油车。当时燃油车动力足,加油方面续航里程远, 发展很快产品在不断更新迭代,并且制造成本进一步降低,逐渐符合人们的消费需求,于是购买的人越来越多。

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动力与场景的局限:早期的电动汽车是以载人为主,动力弱只能在相对平坦的路面上行驶,无法载货、无法满足工业使用需求,也不能在路况复杂的路面上行驶,制约了其发展。而燃油车通过发动机的不断改进,具有动力强劲,可运输多种货物,并且载重力强,可在不同的路面上行驶,符合工业发展的使用需求,并且适应范围广,比如既可以民用,也可以军用。

能源供应体系的差异:19世纪末20世纪初,随着内燃机的迅猛发展,原油开采提炼逐渐爆发开来,石油成为工业发展的命脉,全球都建立起了完整的石油开采、运输、提炼供应一条龙,随处都能见到加油站的身影,燃车加油方便快捷。而当时电力能源只局限于发达地区的城市,以及核心工业区,而偏远地区,比如农村山区贫穷落后,没有电力供用也限制了电动汽车的发展。

总结来说,当时电动汽车电池能量密度低、体积大、分量重、充电时间长、续航里程短、电池使用寿命、电机动力弱、并且价格高昂。而燃油车凭借动力强,加油速度快、续航里程远、可运输多种货物、适合各种路况,推动了工业革命的前进,并且内燃机技术不断迭代更新,更符合人们适应发展的使用需求。

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既然油车在各方面的性能以绝对的优势碾压电车,那为何百年以后人们又重拾电车呢?

能源结构的变革:石油资源分布不均,并且是不可再生资源,随着燃油车的发展,石油资源逐渐枯竭,资源转型势在必行。而现在可以通过水能、风能、光伏、垃圾焚烧、以及潮汐进行发电,并且这些是再生资源而且容易获取,可以逐渐减少对石油的依赖。

环保需求倒逼转型:汽车尾气含有一氧化碳、氮氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒、甲醛等于有毒有害物,会对环境造成污染,并且还会威胁人体健康。根据国际新能源署公布2023年全球碳排放达到374亿吨,这些数据来源于汽车尾气和其他一些碳排放。

全球有十几亿辆汽车每年的尾气排放数量惊人,尾气中的二氧化碳是温室气体之一,会导致全球变暖。尾气中的其他有毒有害气体排放到大气当中还会造成酸雨,酸雨会对土壤、农作物、森林、建筑物造成危害或腐蚀。

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尾气中的碳氢化合物和碳氧化合物经过阳光暴晒会形成化学烟雾,使空气的质量下降。并且这两种气体在紫外线的作用下还会转化为臭氧,造成空气污染,长期吸入受污染的气体还会危害人的呼吸系统。

另外尾气中的微小颗粒与空气中的其他污染物结合容易形成雾霾,降低能见度还会损害呼吸系统健康。最重要的是尾气中的一些物质会沉降到水源和土壤当中,影响土地的肥力,影响农作物的生长,这些有毒有害物质,还会通过降雨渗入到地表影响地下水,导致水质恶化。

以人类目前的技术还离不开地球,为了人类的发展保护脆弱的地球环境迫在眉睫。而电动汽车是以电作为动力,可以做到零排放,不会对环境造成任何影响,符合绿色环保可持续发展的使用需求,未来随着电池技术的发展,电动汽车会逐渐取代燃油车,到那时地球的环境会逐步好转。

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技术瓶颈突破:世界上第1辆电动汽车使用的铅酸电池能量密度极低,而现在电池能量密度低的技术瓶颈已经突破。以现在电动汽车使用的磷酸铁锂电池为例,能量密度高达180Wh/KG,三元锂电池能量密度达到230Wh/KG,比以前的铅酸电池能量密度提升十几倍甚至几十倍。

一个100度电的大池包可让电动汽车拥有500~600公里的续航。并且使用快充技术30分钟可充至80%的容量,一个小时完全充满电。未来随着电动汽车的逐渐普及,电动汽车充电就像油车加油一样方便快捷。比如当电动汽车需要充电的时候,可以通过导航搜索附近的充电桩,还能知道有没有空余的充电桩可供充电,方便快捷。

使用成本与使用体验的升级:使用燃油车的朋友都知道油价是年年涨,让车辆使用成本增加。并且现在燃油车市场已经呈现饱和状态,甚至出现了产能过剩,各大车企更是纷纷降价促销,但卖车终归是要赚钱的,在降价的同时车辆也在减配,比如隔音效果变差,车内噪音增大影响驾乘舒适度。

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电动汽车如果可以申请安装家用充电桩,充一度电仅需6毛钱,100度的电池包充满电,仅需要65元左右,续航按500公里计算,每公里仅需一毛多钱电费。并且电动汽车结构简单保养项目少,同时静音性好、智能化配置高,驾乘舒适性好。特别是开燃油车的老司机一旦开上电车就不想开油车了,电车更舒适的驾驶体验更符合现代消费者的用车使用需求。

总结

以前的电动汽车使用铅酸电池,由于当时技术落后,铅酸电池能量密度、低制造成本高、电机动力弱、充电时间长等缺点制约了其发展。而燃油车动力强劲,续航里程远可运送多种货物,符合工业发展的使用需求,并且内燃机技术不断迭代中心,可满足行业发展的使用需求。

但百年以后由于石油资源的枯竭以及汽车尾气排放对环境造成的污染,为了保护地球环境传统燃油车必须寻找可持续发展的绿色能源替代方案。而恰在此时电池技术的瓶颈突破,能量密度更高,让车辆拥有了更远的续航里程,同时电机功率大动力强劲,符合各种使用需求,并充电速度快。

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电动汽车不仅可以载人,还可以运送货物,随处可见的充电桩方便电车补能充电,同时零排放不会对环境造成污染,可实现真正的绿色可持续发展,符合科技发展的使用需求。未来随着固态电池技术的突破,电动车电池的能量密度进一步提升,车辆的续航将突破1000公里,电动汽车将逐渐取代传承燃油车。

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