2024成都車展即將拉開帷幕，從往屆車展陣容來(lái)看，新能源已經(jīng)成為當(dāng)下家用轎車的主流動(dòng)力。而說(shuō)到新能源，首先想到的就是純電汽車，但實(shí)際上新能源還包括了除汽柴油、天然氣以外的能源。目前，我國(guó)對(duì)待新能源汽車發(fā)展，主要有三大技術(shù)路線，分別是插電混動(dòng)、純電和氫燃料電池技術(shù)。
作為國(guó)家大力扶持的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，插電式混合動(dòng)力、純電動(dòng)和氫燃料電池優(yōu)缺點(diǎn)如何？發(fā)展趨勢(shì)誰(shuí)更有優(yōu)勢(shì)呢？
純電動(dòng)汽車：優(yōu)點(diǎn)顯著 缺點(diǎn)突出
純電動(dòng)汽車（BEV）的優(yōu)點(diǎn)眾多，這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在車輛結(jié)構(gòu)、行駛品質(zhì)、獲取電能的方式等層面表現(xiàn)。
優(yōu)點(diǎn)一：排放低
純電動(dòng)汽車使用過(guò)程中，排放無(wú)限接近于零。但如果從整個(gè)能源角度上說(shuō)，純電動(dòng)汽車，乃至所有汽車都不能稱為零污染。如制造電池所消耗的材料，發(fā)電的排放。但總的來(lái)說(shuō)，純電動(dòng)汽車依然具備極低的污染排放。
優(yōu)點(diǎn)二：電力來(lái)源廣泛
電力作為可再生能源，獲取的途徑多種多樣。如煤炭、石油、天然氣等一類的化石能源和太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力、核能等可以說(shuō)是取之不盡，用之不竭。
優(yōu)點(diǎn)三：乘坐舒適性好
純電動(dòng)汽車集成度高，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)相比燃油車的運(yùn)行噪聲更低，不僅自身乘坐舒適，而且也有利于道路區(qū)域安靜舒適。
缺點(diǎn)一：世紀(jì)難題 動(dòng)力電池
阻礙純電動(dòng)汽車發(fā)展的最大制約，在于動(dòng)力電池技術(shù)。雖然電池的技術(shù)性能一直穩(wěn)步提升，但仍然難以滿足人們對(duì)車輛正常使用的要求。
缺點(diǎn)二：續(xù)駛里程短
盡管目前國(guó)內(nèi)汽車宣稱純電動(dòng)汽車具備5、6百甚至更長(zhǎng)的續(xù)航里程，但這些數(shù)值都是基于特定工況測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)得出的數(shù)據(jù)，實(shí)際道路行駛，幾乎無(wú)法達(dá)到標(biāo)稱數(shù)值，特別是在冬季低溫的時(shí)候。這些問(wèn)題都是由于電池技術(shù)制約導(dǎo)致的。
目前來(lái)說(shuō)，汽車動(dòng)力電池都存在存儲(chǔ)電量低、電池性能不穩(wěn)定、可靠性差、補(bǔ)能時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。同時(shí)還存在日歷壽命短、安全隱患大、制造成本高等缺點(diǎn)。加上純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施也不夠完善，充電樁少，充電站環(huán)境不佳等，嚴(yán)重制約來(lái)新能源純電動(dòng)車的發(fā)展。
不過(guò)，包括寧德時(shí)代在內(nèi)的多家電池企業(yè)研發(fā)中的固態(tài)或半固態(tài)電池有望提升電池的性能。今年二季度，廣汽發(fā)布了全固態(tài)電池，采用第三代海綿硅負(fù)極和高面容量固態(tài)正極技術(shù)，該款全固態(tài)電池能量密度能達(dá)到400Wh/kg以上，較當(dāng)前量產(chǎn)液態(tài)鋰離子電池，體積能量密度提升52%以上，質(zhì)量能量密度提升50%以上，可輕松實(shí)現(xiàn)超1000公里續(xù)航。原因在于，它使用固態(tài)電解質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)，大大提升鋰電池的能量密度。
固態(tài)電池相較傳統(tǒng)液態(tài)電池具備技術(shù)顛覆性，它的充電速度可提高幾倍以上，不受溫度限制；其次是能量密度翻倍，續(xù)航里程達(dá)到1000km以上；固態(tài)電解質(zhì)具有不可燃性、無(wú)腐蝕性、無(wú)揮發(fā)、不會(huì)漏液等特性，化學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定，穿刺后也不用擔(dān)心安全問(wèn)題。
但固態(tài)電池的生產(chǎn)制造難度非常大，截至目前，固態(tài)電池在全球范圍都局限在實(shí)驗(yàn)室或工程驗(yàn)證的階段，尚無(wú)量產(chǎn)，技術(shù)突破尚需時(shí)日。
插電式混合動(dòng)力汽車：優(yōu)勢(shì)明顯 瑕不掩瑜
插電式混動(dòng)汽車（PHEVREEV）具有傳統(tǒng)燃油車的發(fā)電機(jī)、變速器（單檔或多檔）、油箱、以及后處理裝置，同時(shí)還具備純電汽車的電池、電驅(qū)、電控系統(tǒng)。
動(dòng)力系統(tǒng)效率高
PHEV車輛工作模式靈活多變，可根據(jù)不同工況，采用純電或發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可兩者共同驅(qū)動(dòng)。
高速工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)效率高；低速工況下，電池起到削峰填谷的作用，發(fā)動(dòng)機(jī)在高效區(qū)發(fā)電，由電池電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，有效降低了車輛的排放。
行駛品質(zhì)接近BEV
REEV和PHEV基本類似，也擁有2套的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)（無(wú)變速器），最大特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)只發(fā)電，不參與驅(qū)動(dòng)車輛行駛，車輛行駛完全由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，行駛質(zhì)感和純電動(dòng)汽車一致。
補(bǔ)能方便 用車成本低廉
有油箱和電池的存在，消費(fèi)者可根據(jù)實(shí)際情況靈活進(jìn)行補(bǔ)能。城區(qū)行駛，甚至可以完全依靠電池行駛，大幅降低了用車成本。長(zhǎng)途行駛，使用燃油，補(bǔ)能方便，不受充電設(shè)施的限制。用車范圍和環(huán)境適應(yīng)能力大幅提升。
缺點(diǎn)瑕不掩瑜
PHEV需要和燃油車一樣進(jìn)行日常保養(yǎng)，維護(hù)費(fèi)用沒(méi)有降低。同時(shí)直驅(qū)結(jié)構(gòu)PHEV車型存在硬連接，車輛行駛品質(zhì)較BEV、REEV略差，而高速工況下，REEV燃油效率不如PHEV。
據(jù)乘聯(lián)會(huì)顯示，2024年1-5月期間，中國(guó)新能源汽車（包括BEV和PHEV）的銷量與去年同期相比增長(zhǎng)了34.4%，插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）的銷量增幅更為顯著，同比大幅增長(zhǎng)70.1%，其中插電式混合動(dòng)力SUV和轎車的銷量更是激增約80%。
消費(fèi)者的選擇，說(shuō)明了PHEV確實(shí)具備BEV車型所不具備的優(yōu)勢(shì)，那就是可油可電，既具備純電車的行駛質(zhì)感，同時(shí)還解決了補(bǔ)能的痛點(diǎn)。
氫燃料電池汽車：成本是大頭
氫燃料電池汽車的奧妙之處在于氫燃料電池非常理想的工作原理。它名義上叫電池，而實(shí)質(zhì)上是一種基于電化學(xué)原理，將作為“燃料”的氫和空氣中的氧化劑反應(yīng)生成的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。
氫燃料電池工作原理是將氫送到燃料電池的陽(yáng)極，在催化劑的作用下，一個(gè)氫原子被分解成2個(gè)氫離子和2個(gè)電子，氫離子穿過(guò)質(zhì)子交換膜，與氧氣結(jié)合生成水，電子無(wú)法穿過(guò)交換膜，只能經(jīng)過(guò)外部電路，從而產(chǎn)生電流。只要不斷地給陽(yáng)極輸送氫氣，給陰極輸送氧氣，就可以持續(xù)地產(chǎn)生電能。
氫燃料電池車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由高壓氫氣儲(chǔ)罐、動(dòng)力電池、燃料電池電堆、燃料電池升壓器和驅(qū)動(dòng)電等幾部分構(gòu)成。
環(huán)保性極佳
質(zhì)子交換膜為代表的氫燃料電池汽車的主要優(yōu)點(diǎn)，在很大程度上歸功于燃料電池只排放純凈水，沒(méi)有任何有害物質(zhì)。從能源的全壽命周期看，如果汽車使用的氫燃料是來(lái)自工業(yè)廢氣等副產(chǎn)品以及通過(guò)可再生清潔能源而制取，那么車輛總的排放污染也很低。
發(fā)電效率高
氫燃料電池產(chǎn)生的動(dòng)力不經(jīng)熱機(jī)過(guò)程，不受熱力循環(huán)限制，基本上沒(méi)有熱釋放和熱能損失。能源轉(zhuǎn)換效率高達(dá)60%甚至更高，幾乎是內(nèi)燃機(jī)的2~3倍。此外，氫的能量密度是汽油的3倍、鋰電池的10倍。氫能源汽車的續(xù)航里程和補(bǔ)能時(shí)間很容易達(dá)到和超過(guò)現(xiàn)有燃油汽車。
5kg的氫儲(chǔ)量可支持氫燃料電池汽車連續(xù)行駛400km以上，而要達(dá)到相同的里程數(shù)，純電動(dòng)汽車則要搭載約500kg的電池組。相比之下，氫燃料電池堆則要輕很多。同時(shí)補(bǔ)能速度也和燃油車一樣迅速。
安全性較高
氫燃料電池工作時(shí)，電池的溫度較低，一般最高約100℃，即使隔膜破裂也不會(huì)發(fā)生爆炸。加之電池組件是由固態(tài)材料構(gòu)成，從根本上避免了類似于純電動(dòng)汽車因電池?zé)崾Э睾腿芤海▌┬孤┑榷鴮?dǎo)致的安全隱患，可獲得更高的安全性。和燃油車一樣，儲(chǔ)氫容器才是安全的薄弱環(huán)節(jié)。
氫能源極為豐富
理論上講，在宇宙質(zhì)量中約有75%的氫元素，地球上的氫也幾乎無(wú)處不在，制取氫的資源豐富。從現(xiàn)實(shí)可采用的技術(shù)手段上講，主要是電解水制氫；化石燃料制取氫氣；化工副產(chǎn)物中提取氫氣等。
同時(shí)，由于氫燃料電池汽車也是電力驅(qū)動(dòng)車輛，乘坐舒適性與BEV車型一致。
電堆功率低 響應(yīng)慢 耐久性不足
燃料電池的功率密度較低，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢，當(dāng)需要加速或爬坡等大功率請(qǐng)求下，影響正常使用。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性較差，使用壽命較短。
燃料電池汽車行駛4萬(wàn)~5萬(wàn)km后，功率即下降約40%，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)普遍可保證汽車行駛50萬(wàn)km以上相比遜色得多。
成本過(guò)高
制造成本過(guò)高體現(xiàn)在幾個(gè)方面。其一是氫燃料電池本身。尤其是質(zhì)子交換膜燃料電池，要使用價(jià)格昂貴的鉑金屬催化劑，不僅導(dǎo)致電池成本高升，而且還要受到鉑金屬礦產(chǎn)資源有限的約束。
據(jù)中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高2023年的資料介紹，技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?；a(chǎn)使得燃料電池系統(tǒng)成本正在快速下降，預(yù)計(jì)到2030年會(huì)降到500元/kW。即便是這樣，一臺(tái)100kW的氫燃料電池，價(jià)格也在5萬(wàn)元左右，較燃油發(fā)動(dòng)機(jī)成本高。
其二是燃料成本高。從制氫途徑來(lái)看，一般可分為煤炭制氫、天然氣制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水制氫等。其中，電解水制氫的成本最高。
其三是儲(chǔ)氫容器造價(jià)貴。目前，儲(chǔ)氫容器結(jié)構(gòu)復(fù)雜且材質(zhì)要求較高，不同型號(hào)的儲(chǔ)氫容器售價(jià)可高達(dá)2000美元-4000美元。
三種技術(shù)路線 沒(méi)有絕對(duì)好壞
上面分析了三種技術(shù)路線，從驅(qū)動(dòng)形式看上，三種技術(shù)路線均擁抱了電能，不難看出，電力驅(qū)動(dòng)是未來(lái)的大方向，這一點(diǎn)是毫無(wú)疑問(wèn)的。
在能源供給上，不管是發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電，還是電池技術(shù)，亦或是和氫燃料電池，最終目的都是安全、量足、高效且不受環(huán)境限制的供電。PHEV提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率，能最大限度利用和延長(zhǎng)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈，并且在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，都是相對(duì)主流的技術(shù)路線。而電池技術(shù)的提升，讓BEV車型擁有更加廣泛的適應(yīng)能力的同時(shí)，也能幫助PHEV車型實(shí)現(xiàn)更高的性能和效率，兩者之間并無(wú)沖突。
提高氫燃料電池整體性能表現(xiàn)，代表未來(lái)的方向。但電池技術(shù)的提升、電驅(qū)效率的突破，也都是氫燃料電池汽車的基礎(chǔ)之一，兩者也是有機(jī)的結(jié)合體。
三種技術(shù)路線誰(shuí)更好，沒(méi)有絕對(duì)之分，關(guān)鍵點(diǎn)在于，當(dāng)前何種技術(shù)更符合目前的大環(huán)境的需求。（朋月）