摘要：

1） "碳奢侈品"政策是通過花"明天的油費"來購買新能源汽車。

2） 從能源使用角度出發，商用車，貨車運車輛等大型交通工具的能源配置。

3） 未來幾年已經完全不需要燃油作為大型交通工具的能源。

在碳奢侈品政策中，從能源的源頭太陽到能源的各個利用環節都進行了詳細的規劃，以求找到最佳的太陽能利用方案。

本文介紹一種大型車輛電動化方案，這個方案可以降低貨車、卡車、大客車等大型交通工具的購車成本，使用成本。并徹底解決了車輛的能源調配問題。

作者是從事生物質發電電站設計的，從來沒有把電動車看成一個交通工具。只是把電動車當成一個用電器。如何調配電能才是電動車設計成功的關鍵。

車輛使用電能可以使得物體移動。我們使用噸百公里耗電為衡量電能使用的效率。按照當前工信部測試數據乘用車噸百公里耗電大約在11~15度。我們將1噸移動物體中司機、乘客和貨物的質量占比稱為交通工具有效載荷率。將電池、燃油等儲能部件質量占比稱為能源儲存質量比重。將電動機、發動機、發電機和傳動裝置等能源變換部件質量占比稱為能源變換質量比重。電動化車輛設計的目標就是提高有效載荷率，降低能源存儲和變換質量比重。

從如何讓生命周期使用成本更低上來說，燃油車需要考慮省油，純電車需要考慮如何降低購車成本，至于純電動車的能源使用效率則對全生命周期成本影響不大。

基于提高電動化車輛載荷率、降低購車成本兩個出發點。我設計了下面三種概念型產品

第一種：48V系統的A00/A0級，短途（100~200公里）純電，長途（200公里以上）增程。購車成本3~6萬。(用來取代摩托車、三輪車、電單車。市場容量1億輛以上。此內容較多，詳細內容見其他文章）

第二種：純電動乘用車、增程乘用車，外置增程乘用車。偏油氣車。（此內容較多，詳細內容見其他文章）。

第三種：耗電量大（噸百公里電耗大，整車電耗也大）如卡車、大型貨車、大型客車等。

第三種，大型交通工具怎么樣定義才算大型呢？沒有明確的區分界限。本文主要集中介紹百公里電耗60度以上大型車輛。至于百公里電耗60度以內，按當前電池水平電池水平0.12~0.3度/千克。兩百公里120度電需要1~0.4噸電池。大多數車輛可以接受這樣的電池。百公里電耗60度以內的車輛可以直接采用圖1的典型LY混動車結構。

圖 1 典型LY混動車

如果百公里電耗在60度以上。我們應該如何設計車輛？

有人說要用氫能源、要用超大型的電池。其實這些想法都不對。

我們應該使用的方案如下。

大型交通工具如解放JH6 型號重卡平臺。其車身外形如圖2

圖 2 大型交通工具外形圖

這個全新的大型交通工具平臺跟現在車輛有什么不同呢？

這是一個由兩輛電動車組成的大型車輛平臺。其車頭是如圖3、4所示

圖 3 車頭外形圖如解放JH6重卡牽引機

圖 4 車頭牽引機的動力配置

由圖3、4可知。這個車頭跟當前重卡的牽引機沒有太多的外觀差別。只是將動力系統更換成LY混動結構。車身則是最大改變的地方。如圖5所示。

圖 5 車身也是一輛純電動車

車身也是一輛純電動車?？梢栽跊]有車頭牽引機的情況下保持低速移動，有電動駕駛室。開車身就如同開電動玩具車一樣，還可以遙控操作。其電池可以滿載續航5~10公里，最高時速滿載20公里每小時。車身可以配置快換電池組。電池組可以擴容到滿載續航100公里。車頭牽引機是由一個固定的增程系統，發電電動機、動力系統等和200~400公里續航里程所需可調整電池組。也就是說這個車輛最大的純電續航在500公里，具體要看出行需求，如果貨物運輸只有200公里，車載電池只有250公里。

我們知道貨車的裝卸時間通常很長，如果牽引機和車身分離，車身去裝卸。牽引機去找換電站，或者快速充電裝充電。這樣補能問題得到解決。如果貨車需要從北京運送到廣州，24小時不間斷，需要一兩天的時間。這樣的大型交通工具電動化方案是否滿足？可以滿足的，其車載增程系統，就如同使用燃油車一樣。另外還有一個只用電的方案，那就是電量快耗盡的時候，停車。更換牽引機。2200公里，需要更換5次牽引機。只用電或只用油是比較少見的情況。最好的情況是電量耗盡，使用燃油增程到附近的快充電站。如果車載電量是200公里的，百公里電耗60~140?？傠娏啃枰?20~280度。每隔180公里（按平均時速60，已經行駛了3小時）停車快充。設定快充時間是15~20分鐘。那么需要120KW快充4~10個。中途快充補能也可以滿足只用電的需求，對于沒有充電條件的地方則開啟增程系統。保證了貨物運輸需求，只是燃油成本會高一些。

以上是對大型交通工具的電動化方案的簡單描述。這個方案還有很多可以完善的地方。這樣的方案對于運送距離200~500公里的需求能夠做到100%純電。對于超長距離，連續24小時運行的車輛，其最好的方式是快速換電，車上有基本續航200公里的固定電池組，有300公里的可搭配、可替換電池組。固定電池組使用快充補能，可替換電池組采用換電方式。

這個方案最大的好處是車頭和車身分離，車主可以只購買車身，或車頭。降低了車輛購置費用，如購買一個車頭，三個車身，車頭24小時不間斷行駛。這樣回收車頭購置成本的時間大幅縮短，而車身本來也是一個低速短距離貨車。這樣的大型交通工具以用電為主，用油為輔。柴油油按每升6元、30%的燃油內能化為車輛動力。折算為電力價格每度成本2元。而用電，即便是快充快換也需要1.2~1.8元以上，另外柴油的效率可能比30%要高一些。故這樣的方案。最好的是使用更短的純電續航，如100~200公里。然后使用甲醇和生物柴油混合燃料等再生燃料。從能源角度看，最佳的方案是使用沼氣提純后的天然氣作為能源。而超長途的貨物運輸，以鐵路貨運運輸。

下一篇文章我們將討論 碳奢侈品在生物質能源方面的內容。

"碳奢侈品"政策一個全面的介紹，如下：

什么是碳奢侈品？碳奢侈品是一類價格高于傳統能源的非化石能源的能源消費總稱。我們不去爭論溫室效應是否發生，是否會深刻影響人類未來。也不去討論化石能源什么時候會枯竭。這些爭論沒有意義，當下人們應該做的、更有意義的事情是如何實現能源革命的第一階段目標。即以太陽能利用為核心，以"STS"（即solar to service。即太陽能轉換為服務人們生產生活的有用功）和經濟經濟價值為評判標準，找出太陽能應用的終極方案，并以太陽能空間能源的規模應用為成熟標志（如空間電推、月球、火星、空間站能源的規?；茉磻茫?。

"碳奢侈品"政策中，包含三個方面的內容：

第一，大力發展個人分布式屋頂光伏、用電企業自發自用、城市城郊集體光伏和水光互補抽水蓄能。通過激活住房維修基金、給集體住房安裝上光伏面板。給高收入人群、盈利能力好的企業減稅，引導他們去投資光伏自用光伏面板。建立一個由水電企業庫容稅及所有稅收組成的水光互補基金，讓水電企業零成本建設水光互補，抽水蓄能電站。上面四個方面的經濟刺激措施，使得全國每年安裝量200GW~400GW以上，投資總額每年在0.6~1.2萬億之間。從2020年持續到2040年，光伏發電將占總用電量的50%~100%。光伏投資中，能夠獲得補貼、退稅的只有光伏面板，其他的投資，如支架、人工成本，基建等不會納入退稅范圍。

第二，新能源汽車消費。對購買新能源汽車的高收入人群，減免個稅。采用短途純電，長途增程備用的方式發展新能源汽車。

第三，生物質能源作為儲能方式的利用。利用電氣化、電站化農業機械化和農業廢棄物、野生雜草（總量30億噸，發電量2萬億度以上）。這些電能是可存儲的，主要用來給電動車直流快充，及沒有陽光的時候補充電網電力。產生的沼液作為肥料，超過農業需求。沼渣碳化后可以得到數億噸沼渣碳作為燃料。

當前能源革命主要技術變革發生在三個領域，分別是：1）能源的來源，2）能源的存儲，3）可移動能源。

三個技術領域看起來相近、創新點相同，可實際上三個領域的突破口完全不一樣。

光伏是最高效可靠的能源來源，必需不遺余力地發展光伏發電。

解決儲能問題點方法有三個：

A. 使用水光互補，抽水蓄能方式可以提供50%也就是5萬億度電力（當前水電17%，水光互補后增加到40%，其他通過抽水蓄能實現）。

B. 電動車儲能，中國目前汽車保存量約3億量。如果所有車輛都電動化，每個車輛電池平均儲電量為40度，那么可以儲能120億度。而中國年用電6.8萬億度的日用電最高峰是220億度，就在2019年夏天突破的用電峰值記錄。當2040年年用電量為10萬億度時，日用電最高峰會是320億度以上。電動車儲能可以貢獻最多約三分之一的電力儲能能力。

C. 而農機電站化可以提供裝機10億KW容量以上，沼氣發電可以提供20%以上的電力，這些電力都是可存儲的。

上面是描繪2040年電力宏圖，目標有點過于著急。如果我們將這個目標變為最高目標（可再生發電100%）的三分之一，也就是光伏、生物質等新增發電份額占到30%，也就3萬度。這樣的目標是輕而易舉就實現了。

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