博主你好呀!先简单说一下我的情况吧,我今年是三战了,属于三跨,前两年报考上海某211,今年换了学校。研究生考的是法学学硕,目前看中的两所院校都是一本,且法学评级都是C。我看中的两所院校是天津师范和东北财经,想问问大家这两所学校的考研风评怎么样?考虑到现在考研竞争太激烈,没有特别关注评级,专业评级很重要吗?另外,选择这两所院校还有一个很重要的原因是不考刑法(东财只考总论),对我这种零基础的跨考生来说友好一点,如果大家有类似的院校和相关信息可以交流一下不?谢谢博主!
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【新能源的三大流派:换电、充电、氢燃料,到底哪一个会是未来?】

[威武]一、乘用车:充电逐渐成熟,换电拼死一搏
首先,充电基本设施一直在稳步发展,多层次的充电方式满足不同场景。每个场景均存在一些问题,但改进的路径是清晰的:

- 家用慢充:无论充电换电,家用慢充都是最主要的补能方式。从古老的3.3kW到如今主流的7.7kW,将来可能还会有11kW-20kW的三相交流慢充甚至无线充电。从小区整体来看,未来需要有序充电、公共电桩等方式来解决配电额度问题。

- 商场慢充:大型商场停车场逐渐开始有充电桩,多为7.7kW慢充;品牌的超充桩也在这里建设,功率可达80-150kW。实际上,这种停车2-4小时的场景,慢充太慢,快充太快(建设成本高,需要提前挪车),最适合的应该是20kW的「中速充电」。
目的地慢充:度假酒店的慢充,现在普及的还比较少,实际上非常实用必要。不必快充,慢充即可。

- 城市快充: 没有家用充电桩的话,城市快充就成了主要的补能方式。一般建于商场停车场或专用停车场,很多品牌专属桩也属于此形式。

- 高速快充: 这是目前最薄弱的环节,高速上建桩比较困难(牵扯单位比较多)、旺季淡季的客流量差异也大,盈利困难。特斯拉、小鹏等头部新势力也在发力超快充。
可以看到,从补能方式的角度来讲,换电模式在场景4与5的优势很大,但场景1、2、3并没有什么优势。

总体来说,就算没人发展换电了,仅发展充电模式也并不存在解决不了的根本难题。换电起步比较晚,要想占据一席之地,就需要有不可替代的优势。

[威武]1. 换电难并不等于蔚来难
私家乘用车领域,说要换电必提蔚来。我上面说换电拼死一博,并不是说蔚来拼死一搏 —— 蔚来这家企业发展形势乐观,以换电为核心的服务也成为品牌优势之一,可以说蔚来已经把换电模式做到了商业闭环的程度。

但是,蔚来的换电只能给蔚来车主来用,虽然蔚来说换电技术是公开给其它企业的,但目前看不到其它车企真的基本蔚来换电平台开发的可能性。

这既有商业竞争上的考虑,也有换电模式对产品设计制约的考虑 —— 蔚来的通用电池包不算小,所以ES8、ES6、ET7都是大车,ET5算是中等尺寸的车但是很宽,这样的车一般定价都不会低。蔚来品牌可以撑得起这个价格,其它自主品牌车企有信心撑起这个价格吗?

所以,蔚来换电成功≠换电模式崛起。

[威武]2. 蔚来换电有可能服务于全行业吗
中石化与蔚来展开了合作,一年合作建立了175年换电站,可以说双方都是真金白银的投入。【图1】

显然,中石化搞这些事情肯定不是为蔚来锦上添花的,而是想借这个契机将「加油站」转化为「综合补能站」 —— 既能加油,也能充电、换电、加氢,以确保自己在中国双碳战略中不掉队。

但是,怎么才能将蔚来换电推广给全行业? 在推广过程中,中石化与蔚来分别扮演什么角色? 这一切变数很大,我们不好估计。站在今天这个时间点,我们只能说:蔚来换电成功≠换电模式崛起。

[威武]3. 换电的根本优势是什么?
提起换电优势,我们想的是场景4与5的便利:就像加油一样的3分钟换电,比充电1小时方便多了。此外,还避免了大功率充电对电网的冲击、对电容量的要求低。【图2】

实际上,这点优势超快充也能实现,比如即将发布的小鹏G9,基于800V平台可以实现5分钟充200公里。实际上,充电功率达到400kW这个水平之后,换电/充电是3分钟还是10分钟,对消费者并没有什么区别了,除非你正在跑F1。

480kW对电网的冲击是很大的,这点劣势怎么破? 自建储能可以破:储能电池平时充电就行,这和换电电池仓库平时慢充是差不多的。【图3】

所以,将目光往未来看个两三年,补能速度并不是换电的根本优势。如果只关注补能速度,就会觉得换电没有前途,超充一统江湖。

换电的根本优势是什么呢? 需要从宁德时代发布的换电品牌EVOGO和「巧克力换电块」上寻找答案。

宁德换电的主要意义在于「可掰开可组合」。【图4】

为什么说「可掰开可组合」非常重要,因为它指出了电动汽车的一个根本问题:一个80度电的长续航电动车,其中前26度是高频使用的电,中间26度是低频使用的电,后26度是应急使用的电。

从消费者的角度来讲,前26度最值钱,但后52度又不得不买。从产品角度来讲,虽然大部分情况下使用的是前26/52度电,但26度电池的重量每时每刻都在承担着。

总结一下这种「可掰开可组合」换电模式的意义:

- 消费者角度:只需要花一半的电池钱,就可以满足日常短途通勤+偶尔长途自驾的全部需求。
- 行业角度:车重降低20%,相当于碳减排20%,这么大的收益,光从电机效率上是扣不回来的;降低了全行业的锂资源消耗,促进行业健康发展。

这才是换电模式的根本意义,也是充电模式不可能实现的效果。【图5】

[威武]4. 换电的根本劣势是什么?
考虑换电的根本劣势,我们需要做一个思想试验: 假设宁德时代的EVOGO「巧克力换电块」已经搞成功了,那是不是所有车企都会选择兼容呢?

你的回答也许是肯定的。因为兼容了「巧克力换电块」,就意味着低成本实现了超快充、多了很多第三方换电站、降低了整车成本,这对产品竞争力的增强是显而易见的。反过来,如果不兼容的话,可能就卖不出去了。【图6】

我们不只能看到好处,还要看到代价:无法采用液冷、整包能量密度较低、无法采用底盘电池一体化技术。

总体来说,就是采用「巧克力电池包」不利于打造极致的产品,因而不适用于头部车企。必须指出的是,所谓的极致是相对而言的,「巧克力电池包」的技术本身并不差,只是不极致:

- 能量密度高:在可掰开、可灵活组合的前提下,能量密度高达160Wh/kg、体积能量密度高达325Wh/L,性能表现非常优秀!—— 可以查一下,2022年的一些电动车能量密度还不到160Wh/kg。

- CTP技术:能实现这么高的能量密度,离不开宁德时代的CTP(Cell to Pack)技术 —— 电芯直接组成电池包,省去了模组(Module)这一步。

- 无线BMS技术:这项前沿技术使换电块外部只有高压正负接口,提高插拔部件的可靠性。另外一家用上无线BMS技术的就是凯迪拉克Lyriq,但不像「巧克力换电块」可以把这项技术的优势发挥得这么彻底。

还有一个额外的代价,目前还没显现出来:选择了换电,就拒绝了「底盘电池一体化」技术路线。

特斯拉 Structure Battery【图7】

所以我们可以看到,就算宁德时代「巧克力换电块」的换电模式做成功了,也不可能一统江湖。那时候的电动车,会呈现两极分化的趋势:

- 追求极致的集成化:采用「底盘电池一体化」技术,降低车重、提升空间利用率、降低成本,打造极致的车型。因为电池包比较贵,所以相对来说更适合做中高端车型。

- 追求极致的灵活性:采用宁德时代的「巧克力换电块」,平时只装一块电池,长途装三块电池,既省钱又灵活,换电也方便,追求极致的经济性,相对来说更适合做平价家用车型

注意,以上这种假设,是基于宁德时代EVOGO能做成功。现在它才刚刚起步,而且在to C领域也没有成功的经验,未来能不能搞成功还很难讲。

如果搞不成的话,将来的格局很可能是蔚来换电一枝独秀,网约车出租车换电有一席之地,其它私家电动车全部充电模式。所以说:充电逐渐成熟,换电拼死一搏。

[威武]二、商用车:重卡虽少但重要,氢能与换电在角逐
商用的种类特别多,微卡、轻卡、皮卡、客车、重卡。除重卡外,其它几种类型的电动化路线都很显然:纯电+充电。【图8】

从绝对数量上来说,重卡也不多,但不可轻视:商用车碳排放占所有车的64.6%,而重卡占商用车83.5%。也就是说,这1000多万辆重卡的碳排放,比所有轿车SUV加起来还多!

解决了重卡的新能源问题,就建成了汽车电动化的半壁江山啊。

重卡的充电模式存在难以解决的难题:【图9】

- 充电时间:乘用车90%的时间都是闲置的,大部分情况下搁家里慢慢充就行;商用客车、轻卡也不需要24小时连轴跑。重卡不行,一般是两班倒不停地开,要是充个10小时的电,相当于运力减一半,划不来啊!麦肯锡出过一个报告,说德国纯电重卡充电比换电好,主要是国情不一样,他们国土面积小,重卡不是两班倒。

大电池占用运力、成本高:电动乘用车2吨重,坐人载货最多400公斤;重卡不一样,装个几十吨货拉走,这就需要超级大的电池。但电池本身也重,占用运气,赚钱效率又低了;电池也贵,初期成本高,也更难赚钱。

- 路线固定:重卡一般就在干线上跑,不进城市,所以这降低了对加氢站、换电站的选址要求。
考虑到锂电技术再有大突破很困难,所以氢燃料电池重卡基本上是立于不败之地的。换个角度,氢能和燃油的属性相似,就凭这一点,锂电池是很难追上能量密度的,这也就决定了氢燃料电池在重卡领域的不败之地:

氢燃料电池立于不败之地,换电重卡能吃掉多少份额,要看它在十四五规划的五年间都取得多大进展了。【图10】

从这个意义上来说,氢能与纯电之争,主要只体现在重卡领域了。

有人说特斯拉Semitruck满载36吨的续航800公里,充电30分钟可以600公里。这听起来也很不错,为啥咱们不走这个路线呢?关于这个问题,我还没仔细研究,大体估摸着应该是成本、安全性、充电电网冲击待方面存在困难。有空再研究吧!本文就不展开了。

[威武]小结

- 乘用车领域:充电技术逐渐完善,立于不败之地;蔚来换电只是企业行为,难以拓展为全行业;宁德换电对行业有意义,但起步较晚能否做成需要观察。

- 商用车领域:聚焦到重卡领域,充电重卡存在困难,氢能重卡立于不败之地,换电重卡在未来5年努力发展,争取份额。
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【现有的混动技术都有哪些?从技术角度讲,哪种混合动力技术更有优势?】

[威武]二、串并联式
1. 本田i-MMD
串并联式很简单,就是在串联式的基础上增加一个发动机直连模式,代表做是本田i-MMD。【图1】

串并联式的模式切换比想象得频繁。从下图可以看出:无论是在中速行驶还是高速工况下,增程模式与引擎模式都是频繁切换的。在高速段需要在引擎模式与增程模式之间频繁切换;在中速段甚至要在纯电模式、增程模式、引擎模式三种模式之间频繁切换。【图2】

模式切换必须做到「无缝切换」,这就是给新势力造成了巨大阻碍: 与传统变速箱类似的换档控制问题和多动力源的动态协调控制问题。这阻碍着实大,搞不好公司都没了,干脆还是做串联式吧。

2. 比亚迪DM-i
构型上与本田i-MMD相似,思路上与日产相似 ,进一步强化了发动机的「专用化」。骁云1.5L发动机不讲武德,只能用于插混,不能用于燃油车。【图3】

两年前,我就对比亚迪DM-i的评价很高:比亚迪推出了一款插混专用的骁云1.5L自吸发动机,目标却是实现更好的新能源动力技术,剑指传统燃油车。

那时候比亚迪DM-i还没开始卖,不少人质疑我是不是吹得太过了。两年过去了,大家回头再看看呢?

3. 长城DHT
长城DHT是在本田i-MMD或比亚迪DM-i基础上,将发动机直驱档一分为二:动力直驱档、经济直驱档。【图4】

[微风]动力直驱档:速比较大,动力较强,在车速35-65公里/小时介入时,既提高经济性也提高动力性;更高车速下的加速工况下也可介入,以提高动力性。
[微风]经济直驱档:速比较小,在65公里/小时以上时介入,可以提高经济性、降低发动机噪音。

概括来说就是:中低速时采用动力档直驱,中高速时采用经济档直驱,以提高经济性;无论中低速还是中高速,急加速时都采用动力档直驱,以提高动力性。【图5.6.7】

增加一个档位,对动力性与经济性都有好处,考验的就是成本、可靠性、平顺性。总体上来说,长城DHT可以理解为是高性能的串并联式,可类比为比亚迪DM-p(还未发布)。

[威武]三、功率分流式
前文提到的日产e-POWER与比亚迪DM-i,在混动历史上属于晚辈,有一个共同点: 发动机并不是高高在上的地位,它只是系统的一个零部件,必要的时候可以做出牺牲与调整,也就是专用化。

早期混动并非如此,特别是丰田THS,它的思路还是: 发动机是高高在上的大爷,整个混动系统都要是给发动机打工的。

那时候,评价混动系统的唯一标准,就是有没有把发动机给服侍舒服了。那么,我们想问发动机,你最舒服的时候,是什么样子呢?有四点:【图8】

避免发动机转速剧烈变化。若没有混动系统,当变速箱档位固定时,发动机转速与车速是一一对应的关系,即便油门踩的稳,遇到坡度变化时也会出现速度的波动,更不用说复杂的路况了。在串联式(包括增程式)、功率分流式混动系统中,以及串并联式的某些工作模式下,发动机转速与车速解耦,不存在直接关系。

避免发动机转矩剧烈变化。若没有混动系统,在特定转速下,转矩与油门踏板深度是一一对应的关系。除了高速巡航之外,大部分情况下大家不会将油门踩到固定位置。在串联式、并联式、串并联式、功率分流式混动系统中,驱动电机可以配合输出正转矩或负转矩(发电),以实现发动机转速与油门解耦,不存在直接关系。

避免发动机工作在低负载工况。若没有混动系统,在市区堵车时,大家都知道怠速空转或低速蠕行时发动机效率很低,但此时既不能关掉发动机(带轻混系统除外)、也不能一脚油门轰下去啊!在所有形式的混动系统中,车辆在低负载工况下仍然可以让发动机工作在中高负载工况下,多出的输出功率可以发电存储在电池中。

制动能量回馈:若没有混动系统,一脚刹车踩下去就意味着大量的动能转化成热能,耗散在空气中了。在所有形式的混动系统中,部分制动能量可以发电储存到电池中。
列个表对比一下:发动机说还是功率分流式最舒服。

那可不,发动机的转速与转矩都是自由的,同时还能直驱车轮,太舒服了!【图9】

丰田THS出现最早,侍候发动机最好,也就是所谓的「出手既巅峰」。人家成功是有道理的!

要说缺点,主要是难以实现高性能。以前这不是什么大事,中国人有个车省油能开就满足了;但在电车遍地的今天,这个缺点恐怕将会变得显著。

[威武]小结
存活到2022年还有强大生命力的混动系统,基本上就以上三种类型。掌握了这个主干,就具备了深入研究的基础。

混动历史上,还有很多逐渐被淘汰的构型,它们的故事也很精彩,但就不放在本文了。
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