日本的家电、电子产品都已经被中国打趴下了，2022年日本电子产品贸易逆差，连日本国内电子产品市场都被外国占领。汽车行业会在什么时候趴下，日本国内的汽车市场被外国品牌瓜分？

　　中国国内，我们再看看比亚迪一家单挑日系的出色成绩、比亚迪2022年总销量成绩非常出色，12月销量22.3万台。

　　而5家上榜的日系车，老大丰田系合资只有比亚迪的90%。bobapp官方下载入口比亚迪一家的销量都占到日系的60%。虽然2022全年看，日系销量仍很高。

　　大家要清晰，比亚迪全部都是新能源汽车，将日系新能源汽车拿出来跟比亚迪对比，大家都会以买比亚迪为荣、买日系车为耻。

　　设定一个标准是借助“油井-车轮”（WTW）效率理念。提出“STS”即solar to service。即太阳能转换为服务人们生产生活的有用功。STS的包含了多个维度的评价，选择最重要的5个：整体系统太阳能转换效率、整体系统太阳能利用总量，单位能源（千瓦时）成本，单位能源利用装置成本，被服务用户感受。

　　新能源电动车的系统，利用两个工程算法优化。这两个工程算法是自动控制原理中的：PID调节和（遗传算法/最短路径/旅行售货员问题）。

　　PID调节的应用：粗糙数学建模，连续输入输出的系统中。而（遗传算法/最短路径/旅行售货员问题）多是利用在迭代优化，离散系统。为了简化篇幅，将系统简化。新能源电动车只关注单位能源（千瓦时）成本，单位能源装置成本和能源转换效率。

　　基于这两种工程算法下优化，需要很多实际的工程参数。而这些工程实例数据很难收集。本文中的优化得到的结果不一定正确。

　　只是想通过科技树的选择，是有科学可行的方法。优化的结果是：新能源汽车上安装一个发电电动机。

　　如上图，是四个电动机的新能源汽车，其中一个电机是发电电动机。新能源汽车上也可以是一个发电电动机，既负责驱动车辆，也负责给电池充电。

　　我们看整体效率，如果汽车每天开100公里，耗电14度。那么发电机不需要启动，太阳能从光伏转换到汽车运动的效率将会高于20%。这将会是所有系统中最高的。如使用液态阳光作为燃料，其效率会在10%以上。而使用化石燃料，相对于传统燃油车的优势也会高于30%（比亚迪的混动为例）。

　　再看整体能源总量，不考虑工业应用，汽车是服务个人的最大功率处理单元，达数百千瓦。将发电电动机作为能源处理中枢之后，形成的能源处理能力非常巨大。中国有3亿辆汽车，以平均1辆有15KWe的发电能力，中国有45亿千瓦的发电功率，而2022年中国装机功率才25亿千瓦，考虑汽车发电电动机的可利用小时数达10小时以上，该发电装置的可发电量，将是中国目前的3~5倍。作为一种备用能源，即便太阳熄火1个星期，中国也不会缺电。

　　单位能源成本：最低的能源成本是光伏发电直充电动车电池，光伏成本已经低至0.1元每度，即便使用了95#汽油，其度电成本也不过1.5元每度。

　　单位能源利用装置成本：一个发电电动机+高效燃油/甲醇发动机的成本比几万块的新能源电池低一个数量级。作为交通能源装置，其成本已经体现在车辆使用价值，而额外的发电功能让其价值得到延展。

　　服务用户感受：比燃油车更省心，只需要停车插电，就能实现电能的充电、发电反馈电网等。而且电车更安全，多电机确保不会抛锚，燃油/甲醇燃料补能充能量只需要3分钟。

　　采用（遗传算法/最短路径/旅行售货员问题）归纳出来的多维矩阵数学方法去思考载人车辆的迭代。

　　约1770年，第一辆自行式蒸汽动力三轮车到今天普及的电动车，其迭代的可以划分为

　　这三种技术是车辆科技树的三个分支，不同的分支有不同的技术演变路径。但这三种路径都遵循相同三个指标。单位动力来源（煤炭、石油天然气和电能）的经济性，能源转换效率和单位能源转换装置。

　　折算成今天的电动车就是：充电价格、电能转换效率和电动车价格。这是从遗传算法中找寻到适应景观/适应度函数，而电动车的遗传算法相比自然进化简单太多了。找到车辆迭代规律后，从多维景观直接转换为二维平面，类似地图上寻找最短路径。我们将太阳光作为输入条件，车辆输出地面摩檫力作为服务人的最优解。

　　在单位动力来源中，电力来源以千瓦时（度电）来计算，太阳光发电转换成电能效率在20~25%，度电成本在0.1~0.65元。而电动车充电价格还要考虑充电功率、场景。电动机对电能的转换效率普遍在90%以上。

　　在太阳光转换所有方式中，效率叠加成本的最优路径是光伏，效率范围25~40%,电动机是电能转换为摩檫力的最好路径效率高达90~97%。

　　现在还没有人知道，什么才是最优的储能补能技术路径。但是，可以知道储能补能最优路径的竞争对手。储能竞争对象是光伏，就是太阳光。如果第二天有了太阳照射，就不需要储能。补能竞争对手是燃油车的加油，如果新能源车的补能方式没有比不上去加油站那样便利，就会被适应度函数淘汰掉。

　　电能的来源只有三种发电机、光伏和电化学电池。电化学电池只有增大车载电池，光伏则是死路一条不可能存储光。bobapp官方下载入口

　　也就是发电机是唯一一条路，发电机前一级是机械能。机械能的前一级可以是水力、风力、蒸汽轮机、内燃机和电动机。此5种技术路径中，每一种都是有可能的。

　　然后，我们代入实际生产的车辆中，靠机械能充电有没有可能？以100KW的发电机作为给车载电池充电，续航500公里电动车电池约75度。考虑充电不是均匀的充满也要约1小时左右。如此，内燃机才是5个路径中，可以在补能竞争中胜出的唯一路径。

　　回到具体的新能源汽车技术迭代中。光伏发电+电池+内燃机+发电机组合的技术路线为混动车。这是可以用数学函数建立具体确定的数学模型的系统。但很多时候模型的参数是变动，作为一个演化的技术线路过程数学模型，则需要用到自动控制原理中PID调节。

　　在没有建立确定的函数时，也可以通过调节PID三个系统作为优化系统的措施。在确定的车辆中电池容量大小、发电机功率是比例因子，值越大系统效率输出越好，但能源装置成本增加，所以需要在比例找到一个确定的值。（不同的技术成熟程度，这个数值是不同的，按当前这个最优值：发电功率平均功率,电池续航里程90%出行需求。）

　　每个层级的效率系统，也是一个比例因子，需要减少层级。比如电能直接电解二氧化碳、水合成甲醇是最优方式。发电电动机的分时复用减少了一个层级，让装置成本减少。

　　比如我们设计一辆增程混动车，15Kwe的发电电动机功率+200公里纯电续航。在此基础上消费者可以自主地选择纯电续航200~500公里，选择要不要燃油内燃机。

　　也就是说，这样一款产品，可以满足纯电动车的客户需求，也能满足作为增程汽车使用的客户需求。作为纯电动车，可以应急租用燃油内燃机增程发电。作为增程车90%出行需求使用了廉价的光伏电力。bobapp官方下载入口