鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1158次 | 2021年08月29日
將來的新能源汽車到底是純電動、混合動力還是燃料動力鋰電池汽車的天下？
現(xiàn)如今車企正在經(jīng)歷一場重大變革，以新能源汽車為主力已經(jīng)在全球形成了共識。傳統(tǒng)車企紛紛轉(zhuǎn)型，推出全新的戰(zhàn)略；新造車勢力也如雨后春筍般出現(xiàn)，想要在市場變革時(shí)期搶占一份先機(jī)。然而，這些車企都面對著發(fā)展的根本問題。
將來的新能源汽車到底是純電動、混合動力還是燃料動力鋰電池汽車的天下？
以當(dāng)前的技術(shù)水平來看，這幾種能源的技術(shù)都并不完美，它牽扯到了配套基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)、政府政策、能源開發(fā)技術(shù)、電網(wǎng)發(fā)展、自動駕駛技術(shù)的進(jìn)展、甚至是國際政治走向等諸多因素。至少在目前，誰都不能確定哪一種能源技術(shù)將會成為將來的主流發(fā)展方向。
不過我們至少可以就現(xiàn)階段幾種動力技術(shù)的優(yōu)劣進(jìn)行分解，至少在將來到來之前可以做到心中有數(shù)。
（圖片來自DevelopmentoftheFuelCellVehicleMirai-IEEJ）
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
一、純電動汽車
優(yōu)點(diǎn)
1、從驅(qū)動效率上來講，給電池充電到電池驅(qū)動電機(jī)的過程中能量損失極少，而化石燃料燃燒驅(qū)動汽車內(nèi)燃機(jī)齒輪的效率遠(yuǎn)不如電池驅(qū)動來得高，所以理論上來說，僅考慮能源轉(zhuǎn)化流程，電動汽車驅(qū)動車輛的成本和排放相比于傳統(tǒng)燃油車都要低得多；
2、電力的來源是多種多樣的：可再生能源如水電、核電等，相比火電污染小，成本低，而且在可繼續(xù)使用上比化石燃料有利得多，甚至還可以利用分布式的家用太陽能發(fā)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)家庭汽車能源的自給自足。假若真的化石燃料被用盡，惟有純電動的行車方式可以完全不影響出行；
3、社會用電存在波峰和波谷。在凌晨時(shí)段，用電量很低，很多機(jī)組容量被浪費(fèi)，而此時(shí)正適宜用多余的機(jī)組容量給汽車充電；
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
4、純電動汽車完全沒有內(nèi)燃機(jī)的高噪音和振動，也沒有燃?xì)馊紵臅r(shí)滯，極為靜謐平順，且動力應(yīng)和極為迅猛。加之電動機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩很大，純電動汽車的性能可謂是很強(qiáng)的；
5、純電動汽車的緊要成本是電池，而電機(jī)成本較低，所以在汽車驅(qū)動方式上有更多的選擇。比如，新增一個電機(jī)就能夠很容易在沒有傳動軸和中央差速鎖（鎖定前后軸的轉(zhuǎn)速差）的情況下低成本的實(shí)現(xiàn)四驅(qū)，而且前后軸動力分配可以很容易從0：100到100：0之間任意切換且沒有時(shí)滯。更進(jìn)一步的來說，得益與電控技術(shù)的提高，純電動汽車還可以實(shí)現(xiàn)輪轂電機(jī)，四個電機(jī)筆直驅(qū)動四個車輪，這樣車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的差速問題也得以處理，一般汽車的傳動軸，差速器都可以取消，轉(zhuǎn)彎半徑可以無限小，側(cè)方停車甚至可以采用橫向進(jìn)入的方式。同時(shí)四個輪子可以分別控制動力，在傳動方面大大降低成本，顛覆性的提升性能。而且由于電池布置在車底，可以大幅改善操控，也可以新增儲物空間；
6、目前電力設(shè)施分布密度已經(jīng)極高，成本極低，充電設(shè)施很容易發(fā)展。在一些落后地區(qū)，可能加油站還沒有普及，但充電條件卻可觀得多，只要稍加改造，即可為汽車充電。即使在發(fā)達(dá)的城市地區(qū)，充電設(shè)備的布置也比加油設(shè)備容易得多，達(dá)到高密度也相對更容易，例如每個停車計(jì)時(shí)器稍加改裝就有可能成為充電樁；
7、純電動汽車使用的鋰離子電池等電池技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模使用在電子電器等行業(yè)，已經(jīng)相對成熟；
8、純電驅(qū)動使得全自動電控變得更容易，車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛技術(shù)等更容易實(shí)現(xiàn)。
劣勢
1、充電速度問題。燃油和混合動力汽車只要花幾分鐘的時(shí)間，就可以達(dá)到上千公里的續(xù)航里程。而電動汽車充電技術(shù)再快，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上加油的速度，而且成本還要比加油站高很多。倘若采用換電池的辦法，一、目前各個車企電池標(biāo)準(zhǔn)很不統(tǒng)一；二、目前車用電池還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法做到輕便、便攜，拆卸也較為麻煩；三、成本較高。不過倘若將來純電動汽車的電池可以像電動自行車那樣統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、充電便利，這部分需求還是相對容易滿足的；
2、續(xù)航里程問題。受限于電池的成本、重量、技術(shù)，電動汽車普遍續(xù)航里程較低。目前燃油車普遍高速續(xù)航能力在一千公里左右，而目前市面上純電動汽車最大續(xù)航里程也沒超過500公里，相比于傳統(tǒng)燃油車依然劣勢分明；
3、電池壽命問題。由于鋰離子電池的特性，完全充放電會對電池壽命有較大影響。而純電動汽車因?yàn)殡姵乩^續(xù)輸出電力，無法像傳統(tǒng)混合動力相同淺充淺放，壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于傳統(tǒng)混合動力的電池包；
4、電池成本問題。因?yàn)槟壳半姵氐哪芰棵芏冗€較低，所以目前純電動汽車的價(jià)格都較高。加上電池壽命有限，這使得通過省油回收成本變得幾乎不可能。所以純電動汽車的銷量，目前還要依賴政府的高額補(bǔ)貼；
5、電池污染問題。因?yàn)殡姵貕勖膯栴}，同樣使用15年30萬公里左右（差不多是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車和常規(guī)混合動力車的壽命），純電動汽車要使用三組巨量的電池，這會出現(xiàn)巨大的污染，就現(xiàn)階段的技術(shù)而言，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了內(nèi)燃機(jī)排放的污染；
6、充電設(shè)施問題。因?yàn)榧矣贸潆娝俣容^慢，且無法在外出時(shí)使用，純電動汽車的普及一定程度上依靠著充電樁的建設(shè)。早期建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施期間用戶較少，也要政府的高額補(bǔ)貼才能完成建設(shè)。
實(shí)際在汽車普及早期，純電動汽車曾經(jīng)跟內(nèi)燃機(jī)汽車并存過一段不短的時(shí)間（早期還有蒸汽動力三足鼎立）。開始內(nèi)燃機(jī)汽車?yán)m(xù)航里程優(yōu)點(diǎn)較小，且加油站還沒有建設(shè)起來，而噪音、尾氣、振動都很嚴(yán)重，發(fā)動汽車還要像拖拉機(jī)相同手搖，所以直到20年代，美國的上層女性都還是普遍選擇電動汽車為多。但是因?yàn)橛捎谒拇笥矀潆娝俣取⒗m(xù)航、壽命、成本，電動汽車最終被內(nèi)燃機(jī)取代。時(shí)至今日，出行對續(xù)航的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于20世紀(jì)早期，處理純電動汽車的劣勢則顯得更為急迫。
機(jī)遇
1、政府支持：我國政府出于鼓勵自主公司發(fā)展的原由，以及針對農(nóng)村加油設(shè)施的情況，對純電動汽車的發(fā)展支持力度較大。在如此大的優(yōu)惠力度下，特別是乘用車的普及上，純電動汽車推進(jìn)成功的可能性還是很高的。
2、只要充電技術(shù)、電池容量密度兩者中有一個取得重大沖破，續(xù)航焦慮和電池更換成本的問題就可以處理。
就充電技術(shù)來說，充電站倘若變得通用、便宜而非常普及，可以處理充電的問題。而倘若無線充電技術(shù)變得效率更高而且成本很低，使得高速公路上可以有一條車道安裝這種設(shè)備，純電動汽車一邊行駛一邊充電，這個問題也可以得到處理。
倘若電池在先有的體積重量和成本上能夠承載更高的能量，就能夠新增續(xù)航能力，從而進(jìn)一步壓低電池成本；又或者電池體積重量下降，節(jié)省驅(qū)動要的能量，在成本大幅降低的同時(shí)小幅新增續(xù)航并降低能耗，也能夠推動電動汽車銷量上漲并進(jìn)一步降低成本。
3、自動駕駛技術(shù)倘若極為成熟，出租車的成本將變得極低，很多人可能會放棄買車而采用預(yù)約自動駕駛出租車作為出行的緊要方式，這樣人們不再要很長的電動汽車?yán)m(xù)航里程，電動出租車可以自行靈活安排接送顧客，且可以送完人后自行到成本很低的立體式停車場中停車。
挑戰(zhàn)
1、純電動汽車普及后，電價(jià)又將是一個新的課題。倘若電價(jià)也像油價(jià)相同漲幅劇烈，電動汽車的普及又將面對一個新的難題；
2、電池污染倘若得不到有效改善，社會意識到純電動汽車更不環(huán)保，純電動汽車也會不再獲得酷愛。
二、插電混合動力
優(yōu)點(diǎn)
1、經(jīng)濟(jì)型插電混合動力的理念，是通過比純電動汽車更小的電池包，來保證城市通勤的要，同時(shí)通過內(nèi)燃機(jī)的存在，來供應(yīng)長途旅游的可能，減少電池用光的焦慮。因?yàn)橥ㄇ诶锍梯^短，所以插電混合動力的里程可以惟有20-60公里，但卻處理了人們的續(xù)航焦慮問題；
2、性能方面，插電混合動力車型有一個可繼續(xù)輸出電力的電池，可以更好的同時(shí)利用內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)來提升性能，并實(shí)現(xiàn)偏高轉(zhuǎn)效率的內(nèi)燃機(jī)和偏低轉(zhuǎn)效率的電動機(jī)的互補(bǔ)，同時(shí)也能更加有效的實(shí)現(xiàn)低成本高性能的四驅(qū)。因?yàn)殡姵匕亓扛?，也更加有利于降低重心，改善配重。同時(shí)一定程度上還能通過設(shè)計(jì)降低對變速箱承受扭矩的要求，降低制造高性能車的門檻；
3、因?yàn)椴咫娀旌蟿恿嚨碾姵匕×撕芏?，更換成本也就低了很多。而且日常汽車使用大部分里程是城市通勤，這樣即使電池壽命仍舊有限，通過純電行駛也是大有可能的；
4、插電混合動力因?yàn)殡姵厝萘枯^小，對充電速度要求較低，可以先較好的利用先有的民用充電設(shè)施，特別是家用充電設(shè)施為汽車進(jìn)行充電。等到插電混合動力車型變多以后，市場足夠大，更多的商業(yè)充電樁就可以由市場自行建立；
5、插電混合動力的核心技術(shù)在傳統(tǒng)汽車行業(yè)已經(jīng)有足夠的積累，市場也更容易接受。無論從加工方還是消費(fèi)方都相對容易過渡；
6、插電混合動力相有關(guān)純電動汽車更易于普及，這樣無論在消費(fèi)模式的改變上、電動汽車技術(shù)上加工規(guī)模帶來的成本降低上、充電設(shè)施的建立上，都可以為純電動汽車的普及做很好的鋪墊。
劣勢
1、插電混合動力車因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的存在，隔音等各方面的成本仍舊較高，總體成本還是要高于純電動汽車；
2、用并聯(lián)和混聯(lián)模式發(fā)展插電混合動力，并不能減少變速箱的存在，進(jìn)一步新增了插電混合動力車的成本。使得車企或減少純電續(xù)航里程，或進(jìn)一步提高售價(jià)。而用串聯(lián)模式發(fā)展插電混合動力（即增程模式），在蓄電池電量耗光后，噪音性平順性和油耗排放相比并聯(lián)和混聯(lián)模式有劣勢。而無論哪種混動方式，在平順靜音、動力應(yīng)和、能耗排放上，插電混合動力都比不過純電動汽車；
3、因?yàn)榧冸娦旭倿橹?，還是很難淺充淺放（甚至因?yàn)橛袃?nèi)燃機(jī)后備，電量更容易被用光），仍舊存在電池壽命的問題。
機(jī)遇
純電動汽車無法處理續(xù)航焦慮，而化石能源已然價(jià)格居高不下，插電混合動力就會長期存在。
挑戰(zhàn)
政府長期因?yàn)閷γ癖娰徺I插電混合動力車型只當(dāng)傳統(tǒng)動力車駕駛，不能充足降低油耗的考慮，沒有以更好的政策推廣插電混合動力車。
三、氫燃料動力鋰電池
優(yōu)點(diǎn)
1、沒有續(xù)航和能量再洋溢的問題，不存在續(xù)航焦慮，所以不要消費(fèi)者改變用車習(xí)慣；
2、性能方面的潛力與純電動汽車相同，且沒有純電動汽車的笨重的電池包對性能和能耗的不良影響；
3、不存在像純電動汽車由于大容量電池所帶來的電池壽命、成本、以及高污染的問題；
4、排放接近于零，可以忽略。
劣勢
1、目前大部分氫燃料動力鋰電池的綜合能量轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)沒有純電動高：倘若是可再生辦法，效率一般較發(fā)電為低，相比純電動浪費(fèi)能源，新增行駛成本；倘若是化石能源生成，即使是副產(chǎn)物，也總歸是出現(xiàn)污染的加工過程的副產(chǎn)物；倘若是電力制氫，白白新增一道造成能量損耗的工序。綜合起來，單就行駛的能源消耗可能沒有純電動或插電混動經(jīng)濟(jì)環(huán)保；
2、氫燃料動力鋰電池技術(shù)還不夠成熟，成本較高；
3、目前缺乏加氫的基礎(chǔ)設(shè)施，而且不像汽車充電起步初期可以利用家庭設(shè)備推動普及，慢慢擴(kuò)展到公共充電樁和大型快速充電站，氫燃料的使用只能一步跨到大型加氫站，早期基礎(chǔ)設(shè)施推廣阻力較大。
機(jī)遇
一旦氫燃料動力鋰電池技術(shù)取得重大沖破，成本大幅降低，大幅度的推廣就成為了可能。
挑戰(zhàn)
由于國際形式，國內(nèi)相對限制氫燃料動力鋰電池汽車的發(fā)展，導(dǎo)致無法補(bǔ)貼足夠多的加氫站設(shè)施，使得氫燃料動力鋰電池普及進(jìn)入死循環(huán)。
四、總結(jié)
通過分解我們不難看出，插電混合動力汽車更多是為純電動汽車的普及做鋪墊，早晚還是會面對淘汰的下場；動力鋰離子電池雖然存在著充電速度、續(xù)航、壽命、成本的四大硬傷，但相比于燃料動力鋰電池短時(shí)間內(nèi)無法處理成本問題，而乘用車的售價(jià)又是影響市場推廣的緊要因素，將來乘用車市場依舊會是純電動汽車的天下。
對商用車來說，如大巴、物流車、叉車和重卡等，在使用燃料動力鋰電池上已經(jīng)取得了一定成效，將來應(yīng)當(dāng)仍會按照這個方向發(fā)展。
不過這個問題的答案也不絕對，倘若動力鋰離子電池可以依賴技術(shù)處理了快速充電和安全問題，或是燃料動力鋰電池處理了成本問題，加氫站的發(fā)展速度可以超過充電站，新能源市場的歷史可能就會被改寫了。
