“電能替代”戰(zhàn)略中電動(dòng)汽車(chē)的推廣潛力及經(jīng)濟(jì)性分析

吳奇珂 程 帆 陳昕儒

（東南大學(xué)電氣工程學(xué)院，南京 210096）

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“電能替代”戰(zhàn)略中電動(dòng)汽車(chē)的推廣潛力及經(jīng)濟(jì)性分析

吳奇珂 程 帆 陳昕儒

（東南大學(xué)電氣工程學(xué)院，南京 210096）

本文敘述推廣電動(dòng)汽車(chē)對(duì)“電能替代”的作用，列舉推廣電動(dòng)汽車(chē)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)推廣電動(dòng)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)力展開(kāi)討論。隨后，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三方面闡述電動(dòng)汽車(chē)的推廣潛力，分析電動(dòng)汽車(chē)實(shí)施“電能替代”的可行性，同時(shí)針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)推廣的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行算例分析，并計(jì)算出電動(dòng)汽車(chē)相比傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的成本優(yōu)勢(shì)。本文末尾對(duì)電動(dòng)汽車(chē)推廣機(jī)制作簡(jiǎn)要闡述，并得出結(jié)論。

電動(dòng)汽車(chē)；電能替代；潛力分析；經(jīng)濟(jì)效益分析

“電能替代”是指利用電力能源代替煤、油、氣等常規(guī)終端能源，通過(guò)大規(guī)模集中轉(zhuǎn)化來(lái)提高燃料使用效率、減少污染物排放，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。目前，常規(guī)終端能源有煤、石油、天然氣等，可依此將電能替代的基本途徑分為三類(lèi)，即以電代煤、以電代油、以電代氣［1］。

同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的“電能替代”起步相對(duì)較晚。2013年國(guó)家電網(wǎng)公司印發(fā)《電能替代實(shí)施方案》，啟動(dòng)電能替代工作，該方案積極倡導(dǎo)“以電代煤、以電代油、電從遠(yuǎn)方來(lái)”的能源消費(fèi)新模式，提高電能占終端能源消費(fèi)比重，推進(jìn)社會(huì)節(jié)能減排，治理大氣污染。截至2014年年底，國(guó)家電網(wǎng)累計(jì)推廣實(shí)施電能替代項(xiàng)目1.3萬(wàn)余個(gè)，完成替代電量643億kW·h。

雖然我國(guó)在“電能替代”領(lǐng)域投入巨大，并取得了可喜的成果，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有許多不足［2］，具體表現(xiàn)在：①相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)仍不完善；②宣傳、培訓(xùn)力度不夠；③缺乏電能替代工程專(zhuān)業(yè)人才；④基礎(chǔ)建設(shè)滯后；⑤能源價(jià)格機(jī)制尚不完善。

實(shí)施節(jié)能減排，推進(jìn)電能替代，是我國(guó)能源消費(fèi)快速增長(zhǎng)，逼近環(huán)境承載力極限背景下的緊迫要求。

1 推廣電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)“電能替代”

電動(dòng)汽車(chē)（BEV）是指以車(chē)載電源為動(dòng)力，以電機(jī)驅(qū)動(dòng)，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車(chē)輛［3］。電動(dòng)汽車(chē)的種類(lèi)主要包括：純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)等。其中，純電動(dòng)汽車(chē)是指由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，常規(guī)電池儲(chǔ)能的汽車(chē)，本文論述以此為例。

1.1推廣電動(dòng)汽車(chē)意義

利用電動(dòng)汽車(chē)代替燃油汽車(chē)是實(shí)施“以電代油”的主要途徑。我國(guó)已成為世界最大的汽車(chē)市場(chǎng)，2020年我國(guó)轎車(chē)保有量預(yù)計(jì)將達(dá)1.2億輛。如果20%是小型電動(dòng)汽車(chē)，每年可節(jié)省汽油約2300萬(wàn)t，相當(dāng)于提煉近1億t原油的汽車(chē)產(chǎn)量。因此，電動(dòng)汽車(chē)的普及將對(duì)我國(guó)能源安全產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

1.2國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)出臺(tái)了一系列扶持政策積極鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展。2005年，國(guó)家發(fā)改委提出發(fā)展混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)等清潔汽車(chē)的目標(biāo)；2009年，北京等13座城市開(kāi)展節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)工作［4］，并對(duì)購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)給予補(bǔ)助；2011年，“十二五”規(guī)劃綱要將新能源汽車(chē)列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，提出全面實(shí)施純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，實(shí)施新能源汽車(chē)科技產(chǎn)業(yè)化工程；2013年，財(cái)政部等四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于繼續(xù)開(kāi)展新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用工作的通知》，加大對(duì)新能源汽車(chē)的補(bǔ)助力度；2014年，國(guó)家發(fā)展改革委下發(fā)通知，決定對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施用電實(shí)行扶持性電價(jià)政策。隨著國(guó)家制定的政策不斷增多，鼓勵(lì)力度不斷加大，電動(dòng)汽車(chē)的規(guī)模化發(fā)展成為必然趨勢(shì)。

1.3推廣電動(dòng)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)力分析

1）推廣電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)

（1）污染小

電動(dòng)汽車(chē)由電力驅(qū)動(dòng)，在行駛中不排放有害氣體，即使電動(dòng)汽車(chē)所消耗的電力由使用化石燃料的火力發(fā)電廠提供，根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)消耗電力所折算出的火力發(fā)電氮氧化物的排放量，也不到同類(lèi)型汽油車(chē)的10%。

（2）可使用多種能源

由于電動(dòng)汽車(chē)使用電力，屬于二次能源，不受石油資源的限制，可利用核能、水力、太陽(yáng)能等進(jìn)行發(fā)電，節(jié)省日益枯竭的石油資源。

（3）效率高

電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有怠速損失，在制動(dòng)時(shí)能回收能量，80% 以上的電池能量可由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為汽車(chē)的動(dòng)力，即使考慮原油的發(fā)電效率、配送電效率、充放電效率等，其最終效率也高于內(nèi)燃機(jī)的平均效率。

（4）噪聲低

發(fā)動(dòng)機(jī)性能是影響汽車(chē)的噪聲、振動(dòng)大小的重要因素，傳統(tǒng)汽車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)相比，動(dòng)力部分引起的噪聲和振動(dòng)較大。特別是在加速過(guò)程時(shí)，電動(dòng)機(jī)的噪聲和振動(dòng)要比發(fā)動(dòng)機(jī)低得多。

（5）有利于智能化

電動(dòng)汽車(chē)高度的電氣化使得電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)中更易于采用先進(jìn)的電子信息控制技術(shù)，提高汽車(chē)智能化程度。電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，可與無(wú)級(jí)變速、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、制動(dòng)能量回收系統(tǒng)、自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)等其他電子系統(tǒng)協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)智能控制。

2）推廣電動(dòng)汽車(chē)的困難

（1）動(dòng)力蓄電池技術(shù)不完善

隨著科技的進(jìn)步，電動(dòng)汽車(chē)的電池技術(shù)得到了飛速發(fā)展，已基本實(shí)用化，但仍存在問(wèn)題。主要表現(xiàn)為：蓄電池的比能量、比功率不夠大，造成續(xù)駛里程不夠長(zhǎng)；充電時(shí)間較長(zhǎng)，降低使用便利性；使用壽命短，成本高等。由于動(dòng)力蓄電池是電動(dòng)汽車(chē)的能量來(lái)源，因此電池技術(shù)的不成熟對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展造成嚴(yán)重的制約［5］。

（2）電動(dòng)汽車(chē)購(gòu)置及維護(hù)費(fèi)用較昂貴

目前主流電動(dòng)汽車(chē)售價(jià)比較昂貴，相比傳統(tǒng)燃油汽車(chē)價(jià)格要高出近一倍。例如美國(guó)特斯拉公司所生產(chǎn)的MODEL S P85D型電動(dòng)汽車(chē)目前國(guó)內(nèi)售價(jià)高達(dá)95萬(wàn)元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國(guó)內(nèi)一般消費(fèi)者所能接受的價(jià)格，而國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠商生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)價(jià)格雖然比國(guó)外品牌電動(dòng)汽車(chē)便宜許多，但相比于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)仍較昂貴。例如國(guó)內(nèi)比亞迪公司所生產(chǎn)的E6型電動(dòng)汽車(chē)國(guó)內(nèi)最低售價(jià)也超過(guò)20萬(wàn)元，而該公司所生產(chǎn)的傳統(tǒng)燃油汽車(chē)售價(jià)一般為10萬(wàn)元。因此，電動(dòng)汽車(chē)高昂的售價(jià)使之難以在一般家庭中普及。

（3）電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力較弱

受制于動(dòng)力蓄電池技術(shù)的不完善，目前主流電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電所行駛里程十分有限。比亞迪E6型電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電的續(xù)航里程在300km左右，無(wú)法滿(mǎn)足長(zhǎng)途行車(chē)的需要，僅適用于市內(nèi)短途行車(chē)。即使是代表電動(dòng)汽車(chē)國(guó)際高水平的特斯拉 MODEL S P85型電動(dòng)汽車(chē)，一次充滿(mǎn)電的續(xù)航里程也僅有500km，仍不及燃油汽車(chē)。

（4）附屬充電設(shè)施建設(shè)不足

目前電動(dòng)汽車(chē)行駛里程有限，因此電動(dòng)汽車(chē)充電便利性成為影響出行的關(guān)鍵。然而國(guó)內(nèi)家用電動(dòng)汽車(chē)充電樁還未普及，公用充電站布點(diǎn)也很稀少，電動(dòng)汽車(chē)充電受到很大制約［6］。此外，電動(dòng)汽車(chē)充電速度較慢，同樣影響了電動(dòng)汽車(chē)及充電設(shè)施的大范圍普及。為解決電動(dòng)汽車(chē)充電慢的問(wèn)題，目前已有采用快速換電池的方式來(lái)克服，然而該方法適合公共汽車(chē)、出租車(chē)等公共交通的規(guī)模化充電，對(duì)于一般家用電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)存在電池維護(hù)、產(chǎn)權(quán)界定等問(wèn)題，較難以實(shí)現(xiàn)。

（5）對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊

隨著電動(dòng)汽車(chē)保有量的增加，規(guī)模化電動(dòng)汽車(chē)充電將會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行產(chǎn)生影響，大量電動(dòng)汽車(chē)同時(shí)接入或脫離電網(wǎng)會(huì)引入低壓電網(wǎng)電流的急劇波動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)造成不小的沖擊，影響電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電動(dòng)汽車(chē)推廣潛力分析

2.1技術(shù)潛力分析

目前，電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)雖然仍存在許多弱勢(shì)，但是在技術(shù)上已初步具備代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油汽車(chē)的能力，甚至在某些方面明顯優(yōu)于燃油汽車(chē)。

在車(chē)輛使用方面，電動(dòng)汽車(chē)大小與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)基本一致，由于省去了傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、變速箱、油路等部件，電動(dòng)汽車(chē)一般比同等外部體積的燃油汽車(chē)車(chē)內(nèi)使用空間更大。此外，由于不存在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的震動(dòng)及噪音問(wèn)題，電動(dòng)汽車(chē)乘坐更為舒適、穩(wěn)定。

在車(chē)輛動(dòng)力性能方面，由于電動(dòng)汽車(chē)一般使用電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，相較于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)采用的內(nèi)燃機(jī)響應(yīng)速度更快，車(chē)輛響應(yīng)性能更好。例如特斯拉P85D型純電動(dòng)汽車(chē) 0～100km加速僅需要 3.3s，其他型號(hào)例如P85、P70等0～100km加速時(shí)間也僅有5～6s，而傳統(tǒng)燃油汽車(chē)與特斯拉 model S系列處于同一價(jià)位區(qū)間的寶馬 740Li系列 0～100km加速仍需要5.7～7.5s。傳統(tǒng)燃油汽車(chē)加速性能及響應(yīng)性能較于純電動(dòng)汽車(chē)并不具備優(yōu)勢(shì)。

在車(chē)輛續(xù)航能力方面，目前電動(dòng)汽車(chē)相比于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)仍存在一定差距。特斯拉 P85D型純電動(dòng)汽車(chē)最高續(xù)航里程 502km，而與之同等價(jià)位的寶馬 730Li型燃油汽車(chē)油箱容積 80L，按照工信部綜合油耗9.9～10.9L/km，該型燃油汽車(chē)最高續(xù)航里程達(dá)到700～800km，較電動(dòng)汽車(chē)有明顯優(yōu)勢(shì)。

目前，電動(dòng)汽車(chē)正在向提高蓄電池性能和能效方向進(jìn)步，已有采用大功率快速充電等途徑來(lái)提高電動(dòng)汽車(chē)充電速率，或采用快速換電池等手段。

因此，當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)在技術(shù)上已經(jīng)基本具備代替燃油汽車(chē)的能力，尤其是在國(guó)內(nèi)一些大城市，許多出租車(chē)、公交車(chē)已廣泛采用電動(dòng)汽車(chē)替代燃油汽車(chē)。

2.2經(jīng)濟(jì)潛力分析

我國(guó)缺少石油儲(chǔ)備，大量原油依賴(lài)進(jìn)口，汽油、柴油價(jià)格較于其他終端能源高。此外，國(guó)內(nèi)石油價(jià)格已參照國(guó)際油價(jià)進(jìn)行調(diào)整，在國(guó)際油價(jià)大幅波動(dòng)的情況下，使用燃油汽車(chē)成本存在較大的不確定性。

電動(dòng)汽車(chē)的使用成本主要是電能、維護(hù)成本及電池更換費(fèi)用。電池由于其使用的特殊性，在達(dá)到一定的充放電次數(shù)時(shí)需要進(jìn)行更換，這也是電動(dòng)汽車(chē)相比于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的附加成本，然而電池成本占整車(chē)成本的比例高達(dá) 30%～50%，考慮電池更換成本后，電動(dòng)汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性將受到很大影響。此外，電動(dòng)汽車(chē)的購(gòu)置相比于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)購(gòu)置成本更高，因此購(gòu)置成本也需要納入考慮。

然而，由于電能較于傳統(tǒng)汽油、柴油更加清潔，且電能價(jià)格較低、波動(dòng)幅度較小，符合用戶(hù)對(duì)汽車(chē)用能源的需求。因此，考慮使用過(guò)程中的能量成本，電動(dòng)汽車(chē)比燃油汽車(chē)更具有優(yōu)勢(shì)。

隨著電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展及電池技術(shù)的完善，電動(dòng)汽車(chē)購(gòu)置成本及電池更換成本將會(huì)降低，電動(dòng)汽車(chē)的成本優(yōu)勢(shì)將會(huì)凸顯，經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)將會(huì)擴(kuò)大。

2.3社會(huì)潛力分析

目前，電動(dòng)汽車(chē)在我國(guó)仍處于起步階段，僅在少數(shù)城市的公交車(chē)、出租車(chē)中有所采用，私家車(chē)中電動(dòng)汽車(chē)比例更低，且大多用于市內(nèi)行車(chē)。社會(huì)大眾對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性、安全性、經(jīng)濟(jì)性都存有顧慮，電動(dòng)汽車(chē)被普通民眾認(rèn)可需要一定的時(shí)間。

然而隨著品牌電動(dòng)汽車(chē)的興起以及傳統(tǒng)汽車(chē)廠商的加入，電動(dòng)汽車(chē)越來(lái)越受到社會(huì)大眾的關(guān)注。許多廠商投入資金參與電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的研發(fā)，政府部門(mén)也加大對(duì)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的支持力度，不斷有電動(dòng)汽車(chē)投運(yùn)于公共交通行業(yè)，使得全社會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的認(rèn)可度不斷提高。

3 電動(dòng)汽車(chē)替代燃油汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性分析

本節(jié)參考相關(guān)文獻(xiàn)及資料，對(duì)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主流電動(dòng)汽車(chē)及燃油汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，推斷電動(dòng)汽車(chē)代替燃油汽車(chē)的可行性。

國(guó)外品牌電動(dòng)汽車(chē)?yán)缣厮估入m已進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，但其高昂的售價(jià)使得一般汽車(chē)用戶(hù)望塵莫及，特斯拉電動(dòng)汽車(chē)一般是用戶(hù)的第二輛甚至第三輛車(chē)，并不承擔(dān)基本用途。因此，該類(lèi)高售價(jià)電動(dòng)汽車(chē)不具備進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析的潛力。本章節(jié)分析的是售價(jià)較低，具有實(shí)施“電能替代”潛力的電動(dòng)汽車(chē)。

參照目前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，考慮一般家庭使用，電動(dòng)汽車(chē)以比亞迪品牌的E6型電動(dòng)汽車(chē)為例。參照國(guó)內(nèi)汽車(chē)網(wǎng)站“汽車(chē)之家”的數(shù)據(jù)，“比亞迪E6 2014款先行者豪華版”電動(dòng)汽車(chē)購(gòu)置費(fèi)用最低約為20萬(wàn)元，配備有122馬力純電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，電池支持300km續(xù)航里程，并享有政府購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼5.4萬(wàn)元。

國(guó)內(nèi)與比亞迪 E6型電動(dòng)汽車(chē)在動(dòng)力及售價(jià)上基本一致的燃油汽車(chē)以一汽大眾“邁騰”為例，參照網(wǎng)站數(shù)據(jù)，“邁騰2015款1.4TSI舒適型”目前最低售價(jià)約19萬(wàn)元，基本與上文所述電動(dòng)汽車(chē)售價(jià)一致，而動(dòng)力方面采用131馬力的1.4L渦輪增壓直列4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)馬力大小基本與上文所述的電動(dòng)汽車(chē)接近。

以下是采用“比亞迪E6 2014款先行者豪華版”替代“邁騰2015款1.4TSI舒適型”的經(jīng)濟(jì)效益分析。

參照參考文獻(xiàn)［7］數(shù)據(jù)，考慮充電損失下的電動(dòng)汽車(chē)耗電量為 13.2kW·h/100km，而居民電價(jià)少于0.5元/kW·h（參考北京市電價(jià)），據(jù)此可計(jì)算考慮充電損失下電動(dòng)汽車(chē)充電費(fèi)用約為 6.6元/100km。參考文獻(xiàn)［7］數(shù)據(jù)，我國(guó)乘用車(chē)輛日平均行駛里程為58.15km，綜上所述可計(jì)算使用E6型電動(dòng)汽車(chē)日均充電行駛費(fèi)用約為3.84元。

采用搭載1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)的“邁騰”型傳統(tǒng)燃油汽車(chē)，使用 97號(hào)汽油，油耗約為 9.8L/100km，參考國(guó)內(nèi)97號(hào)汽油價(jià)格約為7元/L（北京市汽油零售價(jià)格），據(jù)此可得出“邁騰”型轎車(chē)汽油費(fèi)用約為 68.6 元/100km，日均加油行駛費(fèi)用約為39.89元。

如表1所示，不考慮資金時(shí)間價(jià)值，采用電動(dòng)汽車(chē)及燃油汽車(chē)年燃料費(fèi)用分別為 1401.6元和14559.85元。一般家庭汽車(chē)按10年使用期限計(jì)算，采用電動(dòng)汽車(chē)及燃油汽車(chē)全壽命周期內(nèi)燃料費(fèi)用分別為1.40萬(wàn)元和14.56萬(wàn)元，據(jù)此可計(jì)算全壽命周期內(nèi)，使用電動(dòng)汽車(chē)代替燃油汽車(chē)可節(jié)約 13.16萬(wàn)元。

由于電動(dòng)汽車(chē)電池占全車(chē)售價(jià)高達(dá)50%，而電池使用年限有限，若考慮電池更新費(fèi)用，以使用 5年更換新電池為例，則新購(gòu)置電池費(fèi)用為10萬(wàn)元。若考慮政府對(duì)電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)貼，電動(dòng)汽車(chē)全壽命周期成本可減少政府所補(bǔ)貼的5.4萬(wàn)元。

表1　電動(dòng)汽車(chē)及燃油汽車(chē)費(fèi)用比較

綜上可得，在不考慮資金時(shí)間價(jià)值的情況下，采用電動(dòng)汽車(chē)比采用燃油汽車(chē)可節(jié)約成本 7.56萬(wàn)元。可見(jiàn)，選用購(gòu)車(chē)價(jià)格相仿的電動(dòng)汽車(chē)其合計(jì)成本要比燃油汽車(chē)低，具有一定的經(jīng)濟(jì)性。

具體成本分析如表2所示，可得出在運(yùn)行年限為10年的情況下，使用“比亞迪E6”型電動(dòng)汽車(chē)代替“一汽大眾邁騰”型燃油汽車(chē)在全周期燃料運(yùn)行費(fèi)用上可節(jié)約 12.16萬(wàn)元；若考慮政府補(bǔ)貼，則可節(jié)約 17.56萬(wàn)元；若考慮電池更換成本但不考慮政府補(bǔ)貼，則可節(jié)約2.16萬(wàn)元；若既考慮政府補(bǔ)貼，同時(shí)考慮電池更換成本，則可節(jié)約7.56萬(wàn)元。

表2　不同條件下電動(dòng)汽車(chē)及燃油汽車(chē)費(fèi)用比較

若考慮資金時(shí)間價(jià)值，仍沿用上文思路，則計(jì)算結(jié)果如下：

采用電動(dòng)汽車(chē)及燃油汽車(chē)年燃料費(fèi)用分別為1401.6元和14559.85元。一般家庭汽車(chē)按10年使用期限計(jì)算，采用電動(dòng)汽車(chē)及燃油汽車(chē)全壽命周期規(guī)算至終期的燃料費(fèi)用分別為

補(bǔ)貼及電池成本為

據(jù)此可得到見(jiàn)表3。

表3　電動(dòng)汽車(chē)及燃油汽車(chē)終期費(fèi)用比較

綜合上述分析可得，考慮資金時(shí)間價(jià)值后，采用電動(dòng)汽車(chē)可比采用同等價(jià)格燃油汽車(chē)在 10年期使用過(guò)程中節(jié)約6.92萬(wàn)元。

表4　不同條件下電動(dòng)汽車(chē)及燃油汽車(chē)終期費(fèi)用比較

由表4對(duì)比可知，在當(dāng)前階段若沒(méi)有政府補(bǔ)貼，則電動(dòng)汽車(chē)替代傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性大大下降，在不考慮車(chē)輛維護(hù)成本的條件下僅節(jié)約0.65萬(wàn)元。因此政府補(bǔ)貼仍是推廣電動(dòng)汽車(chē)的必要條件。

4 電動(dòng)汽車(chē)推廣機(jī)制建議

1）加大對(duì)電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)

目前電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的主要瓶頸是電動(dòng)汽車(chē)電池及充電技術(shù)，由于電池蓄電能力有限，造成電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力較弱。此外，電動(dòng)汽車(chē)充電動(dòng)輒幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間難以滿(mǎn)足需要。因此需要提高動(dòng)力電池的比能量，克服技術(shù)瓶頸對(duì)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的阻礙。

2）政府應(yīng)擴(kuò)大對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的扶持及補(bǔ)貼力度

電動(dòng)汽車(chē)可減少尾氣排放，緩解城市霧霾，然而電動(dòng)汽車(chē)較高的購(gòu)置費(fèi)用及電池更換費(fèi)用制約了它的普及。因此，政府應(yīng)當(dāng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)企業(yè)提供政策及財(cái)政扶持［8］，促進(jìn)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，降低生產(chǎn)成本。對(duì)于購(gòu)置電動(dòng)汽車(chē)的用戶(hù)，應(yīng)當(dāng)提供補(bǔ)貼及稅費(fèi)減免，彌補(bǔ)電動(dòng)汽車(chē)高售價(jià)的劣勢(shì)。

3）促進(jìn)快速充電站、換電站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

目前電動(dòng)汽車(chē)快速充電站僅存在少數(shù)大城市，許多中小城市及高速公路沒(méi)有快速充電站，限制了電動(dòng)汽車(chē)的普及。電網(wǎng)企業(yè)及相關(guān)單位應(yīng)加快充電設(shè)施的建設(shè)，出臺(tái)鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施發(fā)展的政策，為設(shè)施建設(shè)用地審批提供便利，并進(jìn)行補(bǔ)貼，提高充換電設(shè)施的經(jīng)濟(jì)性。

4）加大電動(dòng)汽車(chē)的宣傳與普及

普通民眾對(duì)電動(dòng)汽車(chē)存在許多疑慮［9］。近些年，電動(dòng)汽車(chē)在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了一些不利消息，例如電動(dòng)汽車(chē)電池在極端情況下會(huì)出現(xiàn)爆燃問(wèn)題等，這些都對(duì)民眾信心產(chǎn)生影響。因此，需要對(duì)用戶(hù)進(jìn)行引導(dǎo)及宣傳，促進(jìn)普通民眾正確認(rèn)識(shí)電動(dòng)汽車(chē)。

5）促進(jìn)能源合理定價(jià)

我國(guó)能源市場(chǎng)存在價(jià)格扭曲的現(xiàn)象，電價(jià)相比于天然氣價(jià)格并不具備優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致用戶(hù)寧愿使用壓縮天然氣汽車(chē)也不愿使用電動(dòng)汽車(chē)。因此推廣電動(dòng)汽車(chē)還需要有合理的能源價(jià)格環(huán)境，才能凸顯電能清潔、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。

6）完善相關(guān)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

制定電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是支持電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)運(yùn)營(yíng)的前提和基礎(chǔ)，也是保障產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展的重要因素。充換電標(biāo)準(zhǔn)制定涉及政府、研究機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)、汽車(chē)制造商、電池制造商、充電服務(wù)商等，需要由政府牽頭電動(dòng)汽車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)制定，促進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，保證標(biāo)準(zhǔn)的通用性，推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化。

5 結(jié)論

采用電動(dòng)汽車(chē)代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油汽車(chē)是實(shí)施“電能替代”戰(zhàn)略的重要舉措，世界各國(guó)相繼推廣電動(dòng)汽車(chē)，并已取得一定成效。電動(dòng)汽車(chē)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面初步具備替代燃油汽車(chē)的能力，并在成本效益方面具有一定優(yōu)勢(shì)。然而，電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展目前也面臨諸多發(fā)展瓶頸，需要改善電動(dòng)汽車(chē)推廣機(jī)制，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)力度，促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的更快發(fā)展。

［1］曹東莉，袁越，李志祥. 電能替代應(yīng)用及效益評(píng)價(jià)［J］. 電網(wǎng)與清潔能源，2011，27（4）：30-34.

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Potential and Economic Analysis of Electric Vehicles in ‘Electric Energy Substitution’ Strategy

Wu Qike Cheng Fan Chen Xinru
（The school of electrical engineering，Southeast University，Nanjing 210096）

This paper describes the role of promoting electric vehicles in ‘electric energy substitution’，and expounds the current situation and development trend of electric vehicles，discusses the competitiveness of electric vehicles. Subsequently，from the technical，economic and social aspects of the electric vehicles，this paper illustrates the the potential of electric vehicles.Besides，the paper analyses the feasibility of applying electric vehicles in ‘electric energy substitution’，and cites a example to explain the economic benefits in promoting electric vehicles by calculating the cost of electric car compared to traditional fuel vehicles. In the end，this paper makes a brief exposition of promoting the electric vehicle，and draws the conclusion.

electric cars； electrical energy substitution； potential analisis； economic benefit analysis

吳奇珂（1992-），男，工學(xué)碩士，主要研究方向：智能電網(wǎng)、需求響應(yīng)、電動(dòng)汽車(chē)、電力市場(chǎng)。