更好的电池正在推动印度和中国的电动滑板车热潮

更好的电池正在推动印度和中国的电动滑板车热潮 踏板车和摩托车在发展中国家广泛使用,比轿车更适合电气化。 美联社照片/ Mahesh Kumar A.

在电动汽车方面,2019表现出色。 特斯拉 增加其3型轿车的生产,奥迪推出了 电子战 保时捷推出全电动SUV Taycan 也许是最重要的跑车,戴姆勒宣布 没有开发下一代内燃机的计划,而是专注于电气化。

汽车在发达国家占据着个人交通的主导地位,但是在发展中国家,两轮车(摩托车和小型摩托车)占了 道路上的大多数车辆。 中国和印度是 两轮车的两个最大市场,这导致了他们的空气污染问题。 关于 20%的CO2排放量和30%的颗粒物排放量 在印度是由于两轮车。

在世界上 50个污染最严重的城市,37在印度和中国。 这就是为什么迫切需要仔细研究这一领域的原因。 但是,要使电动汽车成为大众市场产品,就需要改进电池,我们已经研究了这些要求。

最小行驶距离

较早的话题,我们讨论了一种简单的方法来估算电动汽车在给定的行驶范围内需要携带的能量(通常以电池形式)。

大致相同, 最近的研究报告,我们分析了电动两轮车的电池需求,以更好地了解与汽油动力摩托车和踏板车竞争的成本需求。

我们发现,在大约100公里(60英里)的范围内,需要大约2.5千瓦时的电池组。 这大约是在轿车中驱动相同档位所需的电池组的八倍。 距离 100公里是上限 汽油驱动的两轮摩托车可以充满一整个汽油箱,行驶里程可达300公里。

通过了解两轮车的电池需求和预计的电池成本(另一个至关重要的因素),人们可以更好地了解电动两轮车何时将与汽油动力汽车竞争。 这意味着消费者可以更好地评估电动两轮车何时能够满足其日常驾驶需求。

通过研究价格,电池范围和平均速度等不同因素之间的权衡,工程师可以了解电动两轮车何时将成为代替汽油动力踏板车和摩托车的更具吸引力的替代产品。

成本挑战

移动, 车辆必须抵抗三种力量:风阻或阻力; 道路摩擦 和惯性,或抵抗速度变化。 这些因素都会影响储能容量,进而影响电池尺寸。

在电动轿车或SUV中,空间和重量 限制电池组尺寸。 但这不是电动两轮车的瓶颈,因为它们的总存储需求大大降低,因为它们是较小的车辆,运载的货物较少。

商业电池的比能量或相对于其重量存储的能量通常在提高。 这对 大型电动汽车。 但是,由于两轮车的总能量需求较低,因此这种持续的技术进步为给定的踏板车或摩托车提供了微不足道的续驶里程。

一段视频,描述了电动两轮车在中国日益增长的吸引力。

当然,电池组的成本也很重要。 印度两轮车的平均零售价为 1,000美元。 目前,电池组成本约为 $ 180 /千瓦时 对于小批量市场,电动两轮车仅电池组就需要接近$ 500。

大势所趋 电池价格下降,以很少有人预测的速度进行。 对于电动汽车等大批量市场,单电池价格突破了100 / kWh的壁垒,预计成本将在未来十年继续下降。

电动微动

印度和中国大力推动采用电动两轮车。 电动两轮车去年的销售额达到40百万, 中国占90%。 印度启动了一项名为 FAME 为86不同型号的电动两轮车提供经济激励。

由于电池组较小,因此可以从常规的壁式插座轻松为电动两轮车充电。 为了探索这些方面,我们与电动踏板车制造商的首席执行官合作 Ather Energy 以及印度政策智囊团的首席顾问 NITI Aayog 以便更好地了解印度的收费方式。

来自Ather Energy的数据 表明大多数电动两轮车车主倾向于在家中充电。 因此,朝着建立住宅充电设施的政策推进,尤其是在大型住宅建筑(如公寓大楼)中,将对采用和利用产生积极影响。

电池性能指标的进步和成本的降低总体上推动了微型移动技术的革命。 除了电动踏板车,电动助力车,单轮踏板车和滑板车的市场也正在兴起,它们的行驶距离约为10-20公里,或六至12英里。 六英里以下的车辆旅行大约占总旅行的60%; 就行驶的人的英里数而言, 他们只占15%根据方舟投资公司(Ark Investment)的一项分析,引用美国政府的数据。

我们的分析表明,在工程电动两轮车上需要进行三个关键的权衡:电池组的存储容量,即行驶里程; 司机的平均速度; 以及每千瓦时的成本 在亚洲,成千上万的消费者已经购买了电动踏板车,甚至还有电动版的电动踏板车。 标志性的印度踏板车称为Bajaj Chetak。 一旦制造商制造出的两轮摩托车能够以与汽油动力汽车相当的价格实现100公里的续航里程,我们相信会有更多的消费者选择电动汽车。

关于作者

机械工程副教授Venkat Viswanathan 卡内基 - 梅隆大学 和Shashank Sripad,博士。 机械工程候选人, 卡内基 - 梅隆大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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