主题：茗谈（75）：V2H -- 本嘉明
（一）
最近汽车业界又在炒作一个新名词：Vehicle To Home，简称就是V2H。
所谓“由车到家”，就是把纯电动汽车逆向使用。比如尼桑的Leaf，正常情况下，是由家庭自备的充电柱，从电网民电，向车载电池充电，明天上班开走。V2H，就是把车载电池组的电，输回到家居房子里使用。
据说以Leaf的电池组之功能强大，充满电的话，足可以支撑一家人家12小时的用电量。
上图：丰田版的“联络图”
未来10年，全球新能源汽车市场发展会形成何种规模?对关联产业及汽车周边设备的带动作用有多大?日本专业市场调查公司“富士Chimera综研”，于2010年12月17日发布了一份颇有建树的汽车市场调查报告，对未来全球新能源汽车这块“蛋糕”的规模进行了预测。
1.未来10年汽车产量增长预测
全球汽车(包括乘用车、载货汽车、客车)的年产量， 2015年将达到9232万辆，2020年将达到1亿600万辆。10年后的增加幅度大约为2010年的154%，其中包括混合动力汽车(HV)、外充电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)、燃料电池汽车(FCV)等新能源汽车在内(表1)。
全球新能源汽车EV、HEV、FCV的年产量，2015年将比2010年增加4.1倍，可以达到403.6万辆;2020年比2010年增加9.2倍，将会超过900万辆，届时约占世界汽车总产量的8.6%。为新能源汽车产业配套的新一代设备及产品也将与之同步增长。
报告还列举了日产(NISSAN)公司聆风Leaf电动车闪亮登场的成功案例。面向美国市场投放的日产聆风电动汽车，号称是世界上第一款产业化、商业化、批量投产的典型EV汽车。自2010年4月开始接受订单以来，2个月就完成了当年6000辆的销售目标。目前的销售状况是，订单预约的交车时间已经延长至数月，2011年才开始接受本国订单。
聆风电动车采用的紧凑型锂离子电池组安置在车体下侧，使车内空间增大、整车重心降低、转向稳定性高。唯一动力来自一台功率为80kW、转矩为28.5kgm的电机。快速充电模式下，30分钟可使电池容量达到80%。加上制动能量回收装置，城市工况下一次充电的续驶里程可达160km。
2.先进技术拓展汽车配套市场
(1)车载太阳能应用技术
在利用可再生能源的省“电费”对策方面，日本丰田(TOYOTA)公司的第三代普锐斯，通过采用太阳能电池技术，可以实现在炎热的夏天，用太阳能电池的电力为车厢换气，以有效抑制车内温度过于升高，从而达到节约能源的目的。
由于太阳能属于可再生能源的一种，充分利用这种取之不尽的能源为汽车提供服务，将成为一种最受欢迎的技术措施，并由此形成巨大的、高附加值的配套产品市场。
(2)汽车电子设备的技术进步
汽车周边设备的技术成就和市场也将十分令人瞩目。美国苹果威锋iPhone和日本任天堂wii等电子设备开发商，也提高了对汽车电子产品应用的认知度，并把研发方向瞄准操作简单、便利、快捷并具有一定人性化水平的汽车电子周边设备。
未来汽车上“情报+娱乐”融合技术系统，将优先考虑节能、环保、安全、方便、低成本的市场需求，使电子配套产品的技术服务功能和发展水平越来越高
(3)生物识别技术的推广与应用
生物识别 (Biometrics) 技术是一项新兴的、也是本世纪最有发展潜力的技术之一。以人类生物特征如指纹、语音、面像等方式，通过特征验证并酌情对人的行为加以限制。生物识别将在防止饮酒驾驶、瞌睡或疲劳驾驶等自动安全控制系统中，成为安全管理的普及技术而成为未来10年技术推广重点。
(4)智能通讯将为节能环保发挥更大作用
报告预测，随着下一代汽车发展以及节能与环保要求，降低各种类型汽车的能源消耗将成为智能交通及通讯发展所追求的目标。
(5)汽车列队尾随控制技术
利用卫星定位及导航系统，实现基于“路车/车车”定位技术的、高速公路载货汽车自动尾随驾驶的控制装置，将使载货汽车的节能减排实现新的突破。
这种技术主要是通过车上装的自动控制车辆运行的计算机、无线数据通讯等设备，对车辆的速度、行进位置进行尾随自动控制。通过缩短并固定前后车辆在高速公路上的行驶间距，来降低风阻并达到降低燃料消耗的目的。
技术难度在于随行车辆的响应程度，包括遇有障碍时车辆能够自动停止和紧急回避等要求。日本已经于2010年10月6日，在茨城县产业技术综合研究所初次试验成功。一组装有自动控制装置的25吨载货汽车，以80公里时速和15米的固定间距驶上试验场的高速公路。项目的设计目标是：前车有人操作、后车无人驾驶;车辆编组数量为5辆;队列车辆间距缩短至4米;跟随车辆的节油率为15%。
3.先进技术应用的商业化效果
新一代汽车整车控制系统，主要围绕安全、便捷、舒适等技术目标展开，要求必须具有实用性、人性化和一定的生态环保水平。目前，真正具有普及性的、达到市场化水平的产品比较少。
新能源汽车的普及带动了配套市场的发展，与安全、节能、减排关联的产品范围和领域将会不断扩大。为HV、PHV、EV配套的周边设备，主要包括整车控制器、逆变器、管理系统以及关键零部件等，预计2010年全球将实现1811亿日元;到2020年，同类周边设备市场将达到19787亿日元，相当于2010年的10.9倍(图1a)。
作为HV、PHV、EV生产、研发中心的日本，目前这些关联产品2010年占世界市场的83%，达到了1498亿日元;到2020年，将日本仍然可以占到世界市场的40%，可达到8125亿日元。
为新一代汽车配套的周边产品主要包括：通信、能源、车用计算机、车用高分辨率数字显示器、自动化与自动控制技术、机电一体化技术及GPS定位系统等，将成急剧成长的态势并在汽车上得到广泛应用。
2010年，预计为新一代汽车配套的周边产品1750亿日元的市场;2015年相当于的2010年2.2倍，可达到3775亿日元;到了2020年，全球将有8327亿日元的市场，相当于2010年的4.8倍。
别看日本人自吹自擂，Leaf在美国到底卖得如何？直到2012年1月，Leaf刚刚破万，卖掉1万辆。其中2011年卖出9600辆。
当然，Volt也不怎么样，2011年只卖掉7671辆，因为太贵了，可靠性也欠佳。
这个V2H的概念，好不好呢？我个人认为不够好。
首先，是把车子当作一个临时的（家用电力）供电电池，那么车就不能开动了，剥夺了私家车的基本功能------随时可用的，方便的交通工具。
其次，除非突发的情况（比如核灾难，哥斯拉大闹东京，这两者发生概率都很大），突然停电，而家里有病人要用仪器维护生命的，那么用“车电”还值得。如果是正常年景，只为了夜间电价低谷时储电，日间电价高峰时段用，那未必划算，因为电池的充放电次数，是有生命极限的。这么来回捣腾电，省不了几个小钱，把昂贵的锂电池早早玩残了，那也是弱智。
那么，为什么北美很起劲地炒作这个题材呢？无非是为“纯电动车”造势。或许是因为纯电动车的销售，在美加并不那么顺利。
日前，加拿大尼桑总裁示范使用引进的Leaf V2H系统。
（二）
在中国，要不要优先培育“纯电动车”消费市场？
我个人的看法，不要优先扶持“纯电动车”，而应该扶持类似于VOLT那样的“增程混合动力车”。
沃蓝达是目前唯一一款能够在全天候、全路况下行驶的增程型电动车，彻底消除了消费者对电动车续驶里程短的顾虑。作为全球首款增程型电动车，沃蓝达Volt已在中国上市，至此，中国成为继美国本土之后，全球最早引入沃蓝达的市场之一。
何谓增程式电动车？
增程即是增加行驶里程之意，而沃蓝达所搭载的1.4L汽油发动机则相当于一个移动充电桩，保证了电动车长距离的续驶里程。总地来说，沃蓝达一共具有4种行驶模式。
1.单电机行驶模式
在沃蓝达的电池电量充足的情况下，在一般道路行驶使用单电机模式行车，这时候工作的就是那台111kW的主驱动电机，还能在低速时平顺提供高达370Nm的最大扭矩，它由锂电池提供电量。
2.双电机行驶模式
在锂电池的电量充足的情况下，但车速度很高时，沃蓝达就会让那台小功率电机也加入进来一同工作，两台电机同时运转的好处是，电机转速降低耗电更少。
3.增程单电机行驶模式
这时，1.4L发动机开始工作，主驱动电机用于行车，小功率电机也一并开动，只是它的职责是将发动机动力转化为电能，再通过能量管理系统将电能提供给王驱动电机。在需要时它也会将部分电能分给电池。
4.增程双电机行驶模式
当电量不足但车速很高时，沃蓝达的主驱动电机、小电机和发动机就会共同驱动车辆，值得注意的是，即使发动机帮助驱动，沃蓝达的主驱动电机也必须同时工作，而发动机在任何时候都不直接驱动车辆。
电池组和常规的12V电瓶都被放置在了后备箱中，可以看到由于是试验车型，因此后备箱并未针对电池组做重新设计，参数上写明电池组的容量在10千瓦时以上，并未标明具体电池容量。为什么是10千瓦时？因为这是国家新能源车补贴中要求的电池组容量，也就是说，低于这个容量是拿不到国家补贴的。
单就“增程电动车”来看，如果不像沃蓝达那样纠结于电动机的双重身份（发电机/驱动电机），那么这一整套系统的技术门槛其实并不高，而且确实在目前比纯电动车更适合中国国情。但电池技术却是真正的门槛，不仅需要有高能量密度的优点，还要考虑成本、安全性等多方面问题，在这方面汽车企业就完全是外行了，毕竟比亚迪只有一个......不管怎么说，中华向这个方向迈出一步值得鼓励
为什么最好先扶持类似于VOLT那样的“增程混合动力车”？
首先，你就算用了“纯电动车”，电从哪里来？还不是核电，水电，煤电？这些发电方式，都有自己的缺点，都有一定的风险。同时，石化能源也有其优点，提炼汽油的副产品也很丰富，直接关系到米袋子。
第二，世界上没有十全十美的好事，也没有彻彻底底的坏事。混合动力车，仍然要烧油，就必须依赖进口原油，不过这也是好事，可以把中国和中东，俄罗斯，加拿大，非洲这些产油国更紧密地联系在一起，在共同利益的基础上发展国家间关系。能源独立，对于美国这样的“岛国”，关起门来单过，自闭，还是可以试的。但对于身处欧亚中央岛的中国，不论思想上行动上，是再也不能锁国了。依赖别人的油，你中有我，我中有你，不得不开放，这才是“北京模式”嘛。再说了，海洋石油开采，中国已经下那么大的本了，难道不搞了？所以这原油，只要地球上还有，那还得不客气地用着。
第三，日本国土狭小，城市人口密集，纯电动车每天能跑个百把公里，单纯作为上下班通勤，是够用了。但北美地广人稀，对于汽车的航程要求高，即便都市白领，周末郊游啦，赴个PARTY啦，跑几百公里不算个事，纯电动车腿短，鸭子赶不上架。
在中国，东部沿海都市圈，有日本城市群的特点。但中国国土广大，全国各地差异极大，而单一市场标准的特色明显（比如用一个“北京时间”），全国一盘棋，开发新能源车，必须兼顾城市通勤和城乡远距离运输。所以，以“增程混合动力车”为好，对于城市通勤的“低（航程）要求”，可以向下兼容。
第四，“纯电动车”技术，搞得最好的，是日本车企。美国车企从美国国情出发，一开始就不大看好“纯电动”，不肯孤注一掷。而从实际销售来说，纯电动车在欧美消费市场，也确实不大吃得开。如果中国也偏向美国式“增程混合动力车”为主的市场引导路线，那么日本车企的巨额赌注性投资，就相当危险了。既然菲律宾搞事，可以捏一捏香蕉；那么有人去钓鱼岛搞事，捏一捏电动车，很自然而然嘛。
但是，即便发展“增程混合动力车”，电池组技术是绕不过去的，只能老老实实，摒弃浮躁，一步步走。
Volt鸟瞰图
底盘
装上车身
底盘实物
Volt的穿越图。
上图：向晨大致敬，大众Up的“纯电动车”版，尚未面市。
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如果电池容量够大，我直接摆一块在家里，晚上充电，白天放电，不比放在车里还方便么？
就是我建议比亚迪自己，专注于电池组技术。如果铁电池组不适合车载(自重，能量密度，可靠性等因素)，可以做成“家用型”，安放在“独栋住宅”的地下室。
关键是，电池组本身就很昂贵(考虑到废弃后的处理)，家家户户自备(或一个小区集中建设一个“电池屋”)，用来夜间充电，白天放电，是否值得？
而用纯电动车的车载电池组来充当这个角色，就更搞笑了，这不是牺牲汽车的基本功能么？结果车身各总成还没到使用寿命，电池组先挂了，你换不换新电池？半部车的价钱啊。
王妈买个鸭子来，是要它下蛋的，结果这个鸭子偏不下蛋，卖鸭子的就使劲吆喝说，拿这个鸭子去烤来吃，也很要得------这不是扯淡吗？你的任务是让这个问题鸭子好好下蛋，而不是模糊这病鸭的用途，忽悠给王妈。
燃气轮机体积小功率大，用来发电也米有怠速油耗高的问题，应该是比内燃机更好的源动力。但是现在搞混合动力汽车的都是在汽油机和柴油机上动脑筋。
用在小汽车上，一是不怠速油耗也高，二是开到马路上那个喷气可以横扫千军。
以科研为主。
除非可以为家庭提供燃料电池的后备！
汽车不需要这么大的功率啊！
那个发动机只要15到20厘米直径，车子可以达到很高的速度。那偶用这个涡喷改一个小型涡轴或者燃气轮机来拖动发电机的话，带动电动自行车应该是米有问题的。这个发电系统的体积可以弄的只有一个手提箱大小，直接装在电动车的后背箱里面。
中国企业在内燃机这块是短板， 变速箱这块几乎是空白，混合型电动车国内必然大大落后，只有纯电动绕过这两大弱项，才是反超的着力点。
混合型电动车不过提高了燃油经济性，但要付出昂贵的电池和复杂的系统双重代价，实际是得不偿失的。作为实验可行， 作为大规模产业， 不妥。
纯电动车的发展成熟固然需要几年的时间，但风电、太阳能发电也要几年时间才能成熟，这本身不耽误事情。至于技术，鬼子在混合动力方面申请了海量的专利， 很多在中国也申请了， 非常厉害。但纯电动， 鬼子的领先不多，而且技术壁垒少。中国要发展纯电动车，鬼子没有办法。至于续航里程方面，只要能到达150~200km就能满足95%的需求， 不必苛求。
发动机采用离心式压气机和向心式透平，都是单级。
实际上，国内动力电池正极材料的进口量没有达到80%，而电池隔膜的进口量则超过了80%。目前，不光是电机、电池所需部分部件、材料需进口，同时控制器基础硬件、芯片、高速C A N网关和信号处理放大部件等也依赖进口；电动附件还没有成熟的产品，并且成本高，同样依赖进口。
目前我国对于新能源汽车的研究，特别是几个关键核心技术的研究还远远不够。我们的科研人员有时候有自欺欺人的心理，觉得我们的新能源汽车不比别人差，甚至还好一点。但是没有看到，我们的关键核心技术是人家的。
发动机就很小，大概只有10厘米直径，而推力却很大。这么小的发动机用来拖动发电机的话，可以将热机发电模块做的很小。比如小到装进一个手提箱里面，或者装进电动自行车的后备箱里面。用燃气轮机发电，来驱动电动自行车。这样电动自行车就可以进行长距离行驶。目前国内的电动自行车在城市里面的数量甚至超过了普通自行车。如果能够解决他们的长距离行驶问题，那么将会是一个很大的市场。而且这个东东米有很严格的市场准入门槛，可以以发电设备的名义生产。用户回去自己改装，偶就不负责了。
燃机的问题恰恰就是怠速油耗相当的高，满功率运行时耗油和同功率的柴油机相差不大，但因为燃机必须要保证压气机的高速运转，所以低功率运行时耗油量跟满功率时相差不大，这点就要命了，因此一般用于对功率变化要求不大的场合，比如发电厂，交通运输行业需要的功率变化很大，所以燃机在这里基本局限于军用，民用就是少数的高速客船（看中燃机的重量轻功率大）。陆地交通嘛，GE50年代有过燃机火车头，法国当时也在搞燃机高铁，结果石油危机一来全完蛋了。
就是一块小电池，带大一点的启动机而已，车停下发动机就停那种，再一踩油门，启动机就快速把发动机带到高速，不耽误事儿，技术含量很低，但价格也不贵，最关键的是在中国这种经常堵车的环境下能减少不少油耗和排放。