純電動的萬歲續航里程與清場式領先的理論基礎_風聞
汪涛_纯科学-自由撰稿人-纯科学创始人，致力于将完善的科学方法引入社会领域51分钟前
上一篇文章“2026年純電動一統天下的汪濤產業定律”發表後引起了極大反響。該文是從電池角度的產業發展規律討論了純電動車佔統治地位的時間點。本文將從另一個充電網絡覆蓋率的角度，談為什麼會有萬歲續航里程（400km-600km）的問題。對於上文發表後很多網友問到的作為清場式領先的理論基礎“汪濤產業定律”，本文最後附錄會作一個更詳細的解釋。
一、汽車業的本質是一個網絡業務
什麼是網絡業務？就是業務網點與最終用户之間形成的一種關係。網絡類的業務是很多的，包括我們現在日常生活中的快遞、超市等都具有網絡業務的性質。網絡業務有一個基本的特點，就是服務網點離最終用户的距離必須在一定限度之內，否則網絡服務就難以到達。超市等服務網點離最終用户的距離最遠是多少才合適，是由最終用户的交通方式和方便程度的感覺所決定的。但像移動網絡的服務距離會由技術來嚴格決定。如果用户的手機超過移動通信基站所覆蓋的距離，手機就無法聯接網絡了。這個網絡服務距離對應的另一個看問題的角度就是網絡覆蓋率，就是可以讓最終用户享受到網絡服務的空間佔比。如果1000平方公里裏面有980平方公里有手機信號覆蓋，剩下20平方公里沒有手機信號覆蓋，我們就可以説這個面積裏的手機信號覆蓋率是98%。
即使通信領域早就自認為是一個網絡業務，但在3G移動通信發展起來之前，並沒有特別認識到網絡覆蓋率的重要性。因為在過去的電信發展過程中，是慢慢地一點點發展起來的。甚至最初發展2G的移動通信時，移動基站的網點也有限，覆蓋率並不高。因為要實現接近100%的覆蓋率，一次性投資是非常巨大的，如果不能在短時間內讓相應的用户滲透率達到非常高的程度，根本無法收回投資。所以，最初的投資方式就是哪裏潛在用户量和使用量多，就只在哪個地方建網絡。因為最初移動通信很新鮮，用户到了沒有網絡覆蓋的地方享受不到服務了也不認為有什麼奇怪。
但在從2G向3G過渡時，已經有相當大的2G用户羣，並且用户都已經適應了接近100%網絡覆蓋的服務質量。所以就不再能忍受存在沒有網絡覆蓋的情況。最初發展3G業務的日本DOCOMO和英國和黃電信發現了相類似的規律：當3G網絡覆蓋率低於98%時，3G用户也有增加，但速度很慢。當增加基站的建設，覆蓋率逐步提高時，用户增加的速度也並不快。但當3G網絡覆蓋率增加到98%以上時，3G用户量就開始突然間暴漲。也就是説，當3G網絡覆蓋率達到98%時，用户就感覺不會再有“無服務焦慮”了。
所以，任何網絡服務的覆蓋率不足，都會有類似的“無服務焦慮”，而不是隻有純電動車有“里程焦慮”問題。即使是燃油車，如果加油站網絡覆蓋率不足，例如公路上兩個加油站的距離超過700公里，中間沒有任何加油服務網點時，燃油車也會有“里程焦慮”問題的。從另一個角度説，解決里程焦慮問題必須從兩個角度雙向對進地來解決，而不是隻從一個方向考慮問題。
一是增加單個網絡服務點的覆蓋距離，對應到手機就是增加手機與基站建立連接的最大距離，對應到純電動車就是增加車的續航里程。
另一個是增加網絡服務網點的密度，從而使技術上更容易實現的更短服務距離用户終端都可以接入到網絡之中。
只有這樣雙向對進，才有可能解決一切網絡服務都普遍可能存在的“無服務焦慮”問題。
燃油車已經發展了上百年，最初加油站的網絡覆蓋率也是很低的，存在很多里程焦慮問題。但這個汽車最初的發展階段，用户是可以接受的。而在純電動車發展的時代，汽車用户已經普遍適應了沒有“里程焦慮”的網絡服務質量，再加上純電動車一開始續航里程普遍不長，所以最初就會對純電動車的里程焦慮問題感覺比較顯著。
二、充電網絡覆蓋率
正因為我本人是從通信業出身的，很早就對網絡業務的覆蓋率問題體會很深，所以在研究純電動車的一開始就充分意識到了這個問題。我在過去多次通過各種渠道給人大、政協提交的提案，都是集中在充電網絡建設上。最近一次通過統戰部門提交的《快速全面普及純電動車的戰略研究報告》（2122JSTZE002），對充電網絡覆蓋率各種數學模型進行了系統的討論。需要特別注意的是，一般的網絡業務覆蓋率主要體現為一種服務面的佔比，而純電動車的充電網絡覆蓋率主要體現為道路，尤其是長途（主要是高速與國道）的線覆蓋率。就是某個距離的覆蓋率。例如在充電網絡中：
100公里覆蓋率，是指在道路上的任何地方，向目的地方向開行100公里之內能夠在該道路服務點上直接找到充電站的道路佔比。
同理可以定義出50公里覆蓋率和20公里覆蓋率等。
應該説這些提案對國家的政策制定產生了有益的影響，因為我的提案國家逐步開始談充電設施覆蓋率的問題。但可能理解上依然存在模糊的地方，主要問題是兩個：
一是交通部和發改委等制定的政策和官方表述中只提充電網絡覆蓋率，而沒有提距離。這樣依然無法解決用户心目中的里程焦慮問題。從可操作性的角度來説，政策制定者是以服務區充電網絡覆蓋率來考慮的，這個有其合理性，但如果不提距離的話是會存在嚴重漏洞的。例如，如果只是説覆蓋率達到90%，那剩下的10%如果連續地出現在多個服務區，最終形成諸如400公里以上都沒有充電設施，對純電動車來説就相當於這條道路在這段路上中斷了服務。
二是必須要有帶距離的充電網絡覆蓋率100%的發展計劃，即使一開始比較長。例如，哪怕是200公里覆蓋率100%也好。也就是説，必須要使中國所有骨幹道路在某個時間點，無論你處在任何地方，至少再行駛最多200公里就一定可以找到下一個充電網點。這是一個普遍服務的問題，不能完全交給市場來解決。
中國的移動運營商都負有普遍服務的義務，在一些偏遠地區必須要建設移動基站。雖然這些基站經濟上不可能收回投資。電網的發展也是如此。美國的移動運營商因為沒有普遍服務的要求，移動信號的網絡覆蓋非常不好。所以，美國不是純電動車很難發展，他移動網絡都發展得不好，純電動車怎麼可能發展得好。手機沒信號頂多不聯繫別人就是了，本來美國人度假的時候就喜歡關手機，這和沒手機信號基本上沒啥區別。可是純電動車開到一半沒地方充電，那可是有可能要死人的。這些最基本的純電動理論問題美國人根本就沒搞清楚，怎麼可能發展得好純電動車呢？
我在做上個提案時，曾經與充電網絡服務商，如國網純電動服務公司等高層管理和核心技術人員深入交流過。我把自己的思路告訴他們時，本以為他們肯定會非常高興並全力支持我的觀點，因為我這樣的提案也算是為他們的業務説話嘛！但沒想到我談過自己的觀點後，他們説，汪老師，您的想法我們很理解，但從充電網絡服務商的角度來説觀點稍有點不同。他們是希望發展更快的充電技術，並且服務網點間的距離稍長一些為好。例如最好兩個充電網絡間的距離200公里以上。
我瞬間就理解了他們的想法經濟上的原因所在。因為充電網點越多越密，對網絡運營商來説就對應更多的服務網點建設和運營的成本。這裏面有土地租用和設備的成本等。充電速度越快，單位時間內一個充電樁就可以為更多的車提供充電服務，基礎設施的成本當然就被平攤得越低。但最終用户會希望充電服務網點密一些為好，可以隨時想充就充。這兩者間稍有一些不一致的地方。
現在已經開始普及800V超級快充，更快的充電技術對所有各方都是有好處的。但這個發展方向有技術上的限制，比800V超充更快可能就很難了，並且帶來的好處可能也沒想象得那麼多。因為無論最大充電速度有多快，從電池保護和安全的角度説，越到後面充電速度必須要放慢，不會用800V超充一口氣充滿。當充到80%後，就會不斷地放慢充電速度，直到最後會以最低的充電速度15安培充滿最後的5%左右。這個問題相對複雜一點，如果用户只要充到80%就馬上停止充電走人，更快充電技術是有最大意義和價值的。但如果用户不知道，一定要等充滿再走人，無論充電樁的最快充電速度有多高，最後充滿電的總時間降到半個小時以內後就很難再降了，因為最後20%一定是越充越慢。所以，前面80%就算快到1秒就充完也沒用。
這也是為什麼純電動車都是強調充到80%所需要的時間原因所在。但幾乎所有廠家都沒説明白為什麼要這樣表達，也沒理解純電動車的使用文化與燃油車是有根本差異的。所以，我在高速上開純電動車，如果是趕時間的話，都是充到80%就走人，除非空閒充電樁很富裕，並且本來也就是要耗很長時間在服務區吃飯。
中國充電網絡服務商這麼些年來在態度上也不斷在發生變化。從騙補，更低網絡覆蓋率，到現在爭搶網點資源。
騙補。在發展新能源車的初期，有很多純粹是為騙補建充電設施的。充電網絡運營商普遍虧損。我們曾發現有些建設的充電樁本身就是建在鐵柵欄裏面，根本就取不到充電槍。這些顯然只是為騙補而建，根本就沒打算去用。
提高充電設施利用率，從而希望更低網絡覆蓋支撐業務。到2022年6月，中國新能源車保有量突破1000萬，充電網絡服務商在經濟上普遍開始脱離虧損局面。國網純電動是從2021年開始盈利，之前一直虧損。這個階段充電運營商是希望提高充電設施利用率，以更少的網點提供更多的服務。
爭搶空白網點。由於新能源車銷量每年高速的增長，從保有量1000萬到2023年底超過2000萬，僅用了1年半時間。充電網絡運營商的經營狀況已經普遍地大幅改善。未來純電動車保有量會每年提升上千萬。因此，爭搶空白服務網點成為一個越來越普遍的現象。從2022年開始，加油網絡系統的服務商也開始關注並發展充電設施。這樣，僅依靠市場本身的力量，就足以實現全國98%以上道路100%的100公里甚至50公里充電網絡覆蓋率。
高速公路在設計時基本都是按50公里為間距來設計服務區的。所以，即使國家制定的政策中沒有特別明確充電網絡覆蓋率的距離，只要實現了100%的服務區充電設施的覆蓋，基本就對應了50公里充電網絡覆蓋率100%。但最後偏遠地區還是要以普遍服務方式來實現覆蓋，這個與移動網絡，電網等都是一樣的。
三、目前中國充電基礎設施發展的情況
截至2022年底，中國高速公路通車裏程為17.7萬公里，服務區數量約為3546對。
中國目前並沒有對服務區數量進行完善的統計，所以各個渠道獲得的數據稍有一些差異。另有一個統計數據是包含停車區（目前無任何服務設施，僅供停車休息的區域，但未來很容易建設充電設施）到2021年就達到7692個（每對服務區有雙向兩個）。
因為每個充電站的建設成本大約在30萬到100萬，因此，即使計算所有服務區（含停車區）全部累積的充電網絡建設費用，並且每個以100萬的最大投資量計算，也就是約77億。目前剩下還未建設充電站的服務區數量最多也就20%以下。即使也以最大數量和投資計算，只需要15.4億以下就可實現中國所有服務區（含停車區）充電網絡覆蓋率100%。
根據交通部2024年2月份剛剛印發的《關於加快推進2024年公路服務區充電基礎設施建設工作的通知》，今年（2024年）年底前，除高寒高海拔以外區域的高速公路服務區充電樁覆蓋率要達到100％。
一定要理解到一點：必須要將一切道路都實現100公里充電網絡覆蓋率100%，這並不僅僅是一個普遍服務問題，而且是給其他業務繁忙地區的所有純電動車用户一個信心：只要你買了純電動車，無論你在中國任何地方的道路上，都能絕對保證100公里內一定可以找到充電站。這樣的信心才是最為關鍵的。
以219國道為例，即使從拉薩算起到喀什，總長度為2750公里。每百公里建一個充電站（國道上不需要成對建設），總數為27個。即使考慮到有些無電網地區需要採用風電或太陽能電站投資量大一些，以每個約200萬計算，總投資額也不會超過5000萬。這和一條道路動則上百億的投資相比微不足道。這些建成的充電站可以承包給當地有技術的村民管理，收入也基本歸他們，就算扶貧項目來考慮，就可以解決全國所有高速和國道充電網絡100%的網絡覆蓋率。因此，到2026年，就不存在任何充電網絡覆蓋上的問題了。
這就是説，到2026年，中國完全可以實現在任何高速和國道上的任何一個地方，向目的地最多行駛100公里以內都絕對可以找到充電的地方。這樣一來，充電網絡的覆蓋率甚至比現在加油網絡的覆蓋率還要好。原因不僅在於大致同等情況下的充電站建設成本遠低於加油站，而且充電站都是無人值守的，運營成本遠低於加油站。
另一方面，採用自帶便攜式充電槍（一個幾百元錢），交流慢充樁（一般2000元以內），其成本更是遠遠低於直流充電站。雖然他們補能的速度慢一些，但可以使充電網絡的密度遠遠高於加油網絡。另外，隨着非常高效的鈣鈦礦太陽能電池商用化，還可以隨車攜帶太陽能電池自行採集太陽能充電，這樣在完全的無人區都可以有條件自己補充電量。2023年12月25日，由中國華能牽頭建設的全球最大商用尺寸兆瓦級鈣鈦礦組件光伏示範項目在華能青海共和光伏電站全面投運，標誌着我國鈣鈦礦光伏電池技術商業化應用取得了重要進展。鈣鈦礦的理論轉化效率可以達到43%，遠高於單晶硅太陽能電池的29.4%。
2023年11月3日，在第19屆太陽能硅及光伏發電研討會上，隆基綠能宣佈其自主研發的晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率達到33.9%，首次超越單結電池的肖克利-奎伊瑟(S-Q)理論效率極限33.7%，這也是目前全球晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率的最高紀錄。此前該電池效率的世界紀錄是33.7%，由沙特國王科技大學於2023年5月份突破。
節假日充電的潮汐問題，其實對各種網絡服務都存在，但充電網絡解決這個問題在技術上是相對最容易的，就是採用移動充電車。
四、為什麼400-600km是萬歲續航里程？
網絡終端用户的自主服務時間或距離設置為多長合適，是一個需要綜合平衡經濟性、技術性、網絡覆蓋率等多方面因素的結果。如果單純從消除里程焦慮等角度來説，純電動車續航里程是越長越好。所以網上時不時傳出某國或某廠開發出1600公里，2000公里，4000公里續航里程的純電動車技術。但事實上這麼長的續航里程無論技術上能否實現，商業上都是不可能普及的。
很早就有廠家開發出待機時間高達一個星期，甚至一個月的長待機、超長待機的手機，但這種手機在中國從來就沒有普及過。主流的手機待機時間從來沒超過3天，一般就是1天到2天。是不是這樣就能絕對保證消除手機電用光的焦慮？當然不是。但如果有焦慮，另外買個充電寶就是了，不會去買待機時間一個星期的手機。因為不會為了解決3天不充電後手機會沒電的需求就願意多花幾百塊錢。現在到處都能找到充電的地方，幹嘛要多備那麼多電量？不要指望絕對消除純電動車的里程焦慮問題，我遇到過有朋友把燃油車的油一直開完停在路上，提着礦泉水瓶子去加油站加油的。不要以為燃油車的里程焦慮就絕對解決了。
解決里程焦慮最主要的途徑是確保全中國所有道路上100公里充電網絡覆蓋率100%。即使最偏遠的地方都絕對能在100公里內充上電。那你幹嘛要在平時98%以上在城市跑的時候增加一個大電池的重量，多花幾萬、十幾萬，僅僅為了多幾百公里沒多大必要性的續航里程？
續航里程的確不能太短，太短了不僅會帶來難以跑長途，而且從電池保護角度來説也是不合適的，因為很容易使電池過放（電池電量用到20%以下）和過充（充滿電還在繼續充）。當剩餘電池容量為60%時充電，對電池保護是最好的，其壽命可以比標稱的高4倍，這也是純電動車使用文化的一部分。如果每次都接近用完了才充電，對電池壽命衰減是最大化的。
所以，如果要保證40%的電量使用跑出可觀的距離（假設500公里續航，40%就是200公里），400到600km是相對比較合適的。這也是目前很多純電動車廠家可以承諾電池終身保修的原因所在，事實上電池壽命已經長到在純電動車的使用期內根本不需要換電池了。當然，高端豪華車型可以在600至1000km，但即使是高端豪華車型，超過1000km的續航里程也是沒有意義的。即使算上未來可以將純電動車裏的電量向外輸出，過多的電池電量必要性也極小，不會成為主流車型。
總結前一篇文章“汪濤產業定律”與本文分析，到2026年不僅純電動車的價格將開始最低，而且中國充電網絡覆蓋率也達到100%的最理想狀態，里程焦慮問題徹底消失。在這種情況下，任何理性的購車者都沒有理由不買純電動車。
五、燃油車的加油難和里程焦慮將在2030至2035年開始顯現
推動汽車業向純電動轉向的另一方面的動力是燃油車使用環境的持續惡化，會在2030-2035年間出現燃油車加油難和里程焦慮問題。
中國汽車總的保有量為3.36億，新註冊2456萬，報廢756萬（其中新能源車報廢量12萬），淨增1700萬（與2022年相同）。
其中燃油車保有量為3.156億，淨增969萬（同比減少205萬）。其中新註冊1713萬（同比減少75萬），報廢744萬（同比增加124萬）。
新能源車保有量2041萬輛，新註冊743萬，報廢12萬（2022年是9萬），淨增731萬（同比增加205萬）。
2023年新能源車銷售為949.5萬輛，同比增長37.9%；國內銷售829.2萬輛，同比增長33.5％；出口120.3萬輛，同比增長77.6％。
2025年燃油車保有量會變為負增長500萬以上，並且以後每年的降幅會迅速加大。新能源車的保有量會超過5000萬，開始形成顯著規模。
2023年2月28日，中國石油集團經濟技術研究院發佈《2023年國內外油氣行業發展報告》預計，2024年，我國石油需求穩中有升；成品油消費增速顯著回落，總量接近達峯。其依據是中國兩會剛宣佈的2024年我國GDP同比增速達5%左右，石油與油品消費會保持增長。但考慮到電動汽車對交通用油加速替代等因素，該報告預計，2024年，我國石油表觀消費量為7.64億噸，同比增長1.0%，增速處於較低水平。國內成品油需求為4.0億噸，同比增長0.3%，消費增速顯著回落，消費總量接近達峯；全年國內成品油供應增長快於需求，產需差約為5000萬噸，相比2023年擴大10%以上，市場供需呈寬鬆態勢。這些不同角度和來源的預測與我們所作的新能源車的發展趨勢相互之間是吻合和相互佐證的。
由此將導致加油站的運營越來越出現困難，並且大量關閉。到2030年左右，我們會看到每年都將關閉上萬座加油站的情況。燃油車的加油難和里程焦慮問題開始逐步出現，並越來越嚴重。燃油車網絡服務質量與保有量兩者間陷入負向的循環加快過程。因此，2030至2035年開始出現加油難和燃油車的里程焦慮問題之後，不僅早就已經沒人買燃油車，而且存量的燃油車也會以最高峯時每年保有量減少4000萬到5000萬的速度迅速雪崩到零。2035年以後，中國燃油車的保有量將基本歸零。這是前文所説的“驚濤駭浪”含義中最微不足道的方面之一。
根據汪濤產業定律，那時同等容量鋰電池的價格將是現在的3分之1。所以，不要心存任何幻想。無論您對燃油車多麼留念，當加不到油的時候就只能放棄。
六、清場式領先的理論基礎——汪濤產業定律與汪濤經典經濟學
汪濤產業定律可以從三個層次來理解。
從最表層看，可以理解為很多非常有規律的指數增長產業發展過程。如摩爾定律，吉爾德定律，太陽能電池價格每年下降10%，鋰電池價格每年下降10%，甚至還有一個國家的GDP或某個產業領域，在某一個時間段每年大致可以保持一個有規律的指數增長率。這些都是汪濤產業定律的具體表現形式。在一般的場景裏直接這麼表達就可以了。
中間層次，是要理解到可以形成顯著的有規律指數增長的條件。在不同的條件下，汪濤產業定律可以表現為各種各樣不同的發展狀態和發展模式。
最深層最抽象的層次：一切經濟發展過程都是一種循環因果過程——汪濤產業循環。就是從當前時間點來看，下一年度或未來一個五年計劃等的經濟發展，必然是建立在歷史累積到當前時間點的基礎上，而下一年度或下一個五年計劃的實際產業發展又會形成新的發展基礎，這是一種循環因果的過程。這種過程在特定的條件下，會形成指數增長、停滯、指數下降（經濟危機、經濟崩潰）等多種表現形式。所以，一切經濟發展過程都是汪濤產業循環。
《科學經濟學原理》中的經濟學三大定律相當於牛頓三大定律，他們是完全嚴格地建立在第三代科學基礎之上的。汪濤產業定律相當於萬有引力定律，因此也可稱為“萬有經濟發展定律”。他們組合在一起，其地位就相當於構成了經濟世界最普遍適用的“牛頓經典力學”——“汪濤經典經濟學”。一切原有的經濟學理論，經濟學課程，所有諾貝爾經濟學獎的研究內容，任何與汪濤經典經濟學不一致的地方，不能還原到汪濤經典經濟學理論的部分，全都是錯的，需要逐步地全部糾正過來。
如果您對“汪濤產業定律”的表達認為不夠謙虛的話，請認真瞭解一下“汪濤經典經濟學”。
如果您對“汪濤經典經濟學”的表達認為不夠謙虛的話，請認真瞭解一下汪濤所創立的第三代科學。
為什麼我要強調這一點？因為經濟學這門學科本身在西方並沒有真正實現科學化，同時它又非常地重要，可以深度地對一個國家的整個經濟和命脈產生重大影響。問題更嚴重的一面在於：整個西方是人為地深度將經濟學作為忽悠和認識戰的一種工具，中國主流經濟學界也基本都已經被洗腦。這並不是説西方的經濟學全是錯的，最麻煩的問題並不是面對從頭到尾全是錯誤的理論，而是人為地將好壞、對錯、營養與毒素精心混在一起，並且打上各種高貴學術頭銜，並不在諾貝爾遺囑範圍內的諾貝爾經濟科學獎精心包裝。
僅靠中國經濟學界自身是不可能從這樣深不見底的泥潭中自我掙扎出來的，不要有任何指望。因此，我們必須要完全重建整個經濟學這門學科。這種重建當然不是毫無依據，隨心所欲，而是必須絕對嚴格地按照舉世公認，一切科學、尤其最為成熟的自然科學都遵從的最基本科學規矩來行事 —— 一切經濟學都必須以經濟測量學為基礎，一切經濟學理論都必須接受實踐的檢驗，這就是第三代科學標準。
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