2024成都車展即將拉開帷幕，從往屆車展陣容來看，新能源已經(jīng)成為當下家用轎車的主流動力。而說到新能源，首先想到的就是純電汽車，但實際上新能源還包括了除汽柴油、天然氣以外的能源。目前，我國對待新能源汽車發(fā)展，主要有三大技術(shù)路線，分別是插電混動、純電和氫燃料電池技術(shù)。

作為國家大力扶持的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，插電式混合動力、純電動和氫燃料電池優(yōu)缺點如何？發(fā)展趨勢誰更有優(yōu)勢呢？

純電動汽車：優(yōu)點顯著 缺點突出

純電動汽車（BEV）的優(yōu)點眾多，這一點主要體現(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)點一：排放低

純電動汽車使用過程中，排放無限接近于零。但如果從整個能源角度上說，純電動汽車，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。但總的來說，純電動汽車依然具備極低的污染排放。

優(yōu)點二：電力來源廣泛

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能、風能、水力、核能等可以說是取之不盡，用之不竭。

優(yōu)點三：乘坐舒適性好

純電動汽車集成度高，整體結(jié)構(gòu)簡單，同時相比燃油車的運行噪聲更低，不僅自身乘坐舒適，而且也有利于道路區(qū)域安靜舒適。

缺點一：世紀難題 動力電池

阻礙純電動汽車發(fā)展的最大制約，在于動力電池技術(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車輛正常使用的要求。

缺點二：續(xù)駛里程短

盡管目前國內(nèi)汽車宣稱純電動汽車具備5、6百甚至更長的續(xù)航里程，但這些數(shù)值都是基于特定工況測試標準得出的數(shù)據(jù)，實際道路行駛，幾乎無法達到標稱數(shù)值，特別是在冬季低溫的時候。這些問題都是由于電池技術(shù)制約導致的。

目前來說，汽車動力電池都存在存儲電量低、電池性能不穩(wěn)定、可靠性差、補能時間長的問題。同時還存在日歷壽命短、安全隱患大、制造成本高等缺點。加上純電動汽車的基礎設施也不夠完善，充電樁少，充電站環(huán)境不佳等，嚴重制約來新能源純電動車的發(fā)展。

不過，包括寧德時代在內(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)電池能量密度能達到400Wh/kg以上，較當前量產(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)航里程達到1000km以上；固態(tài)電解質(zhì)具有不可燃性、無腐蝕性、無揮發(fā)、不會漏液等特性，化學性質(zhì)更穩(wěn)定，穿刺后也不用擔心安全問題。

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驗室或工程驗證的階段，尚無量產(chǎn)，技術(shù)突破尚需時日。

插電式混合動力汽車：優(yōu)勢明顯 瑕不掩瑜

插電式混動汽車（PHEVREEV）具有傳統(tǒng)燃油車的發(fā)電機、變速器（單檔或多檔）、油箱、以及后處理裝置，同時還具備純電汽車的電池、電驅(qū)、電控系統(tǒng)。

動力系統(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)動機驅(qū)動，也可兩者共同驅(qū)動。

高速工況下，發(fā)動機直驅(qū)效率高；低速工況下，電池起到削峰填谷的作用，發(fā)動機在高效區(qū)發(fā)電，由電池電機驅(qū)動車輛，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)動結(jié)構(gòu)（無變速器），最大特點是發(fā)動機只發(fā)電，不參與驅(qū)動車輛行駛，車輛行駛完全由電機驅(qū)動，行駛質(zhì)感和純電動汽車一致。

補能方便 用車成本低廉

有油箱和電池的存在，消費者可根據(jù)實際情況靈活進行補能。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。長途行駛，使用燃油，補能方便，不受充電設施的限制。用車范圍和環(huán)境適應能力大幅提升。

缺點瑕不掩瑜

PHEV需要和燃油車一樣進行日常保養(yǎng)，維護費用沒有降低。同時直驅(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)會顯示，2024年1-5月期間，中國新能源汽車（包括BEV和PHEV）的銷量與去年同期相比增長了34.4%，插電式混合動力汽車（PHEV）的銷量增幅更為顯著，同比大幅增長70.1%，其中插電式混合動力SUV和轎車的銷量更是激增約80%。

消費者的選擇，說明了PHEV確實具備BEV車型所不具備的優(yōu)勢，那就是可油可電，既具備純電車的行駛質(zhì)感，同時還解決了補能的痛點。

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，而實質(zhì)上是一種基于電化學原理，將作為“燃料”的氫和空氣中的氧化劑反應生成的化學能轉(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極，在催化劑的作用下，一個氫原子被分解成2個氫離子和2個電子，氫離子穿過質(zhì)子交換膜，與氧氣結(jié)合生成水，電子無法穿過交換膜，只能經(jīng)過外部電路，從而產(chǎn)生電流。只要不斷地給陽極輸送氫氣，給陰極輸送氧氣，就可以持續(xù)地產(chǎn)生電能。

氫燃料電池車的動力系統(tǒng)主要由高壓氫氣儲罐、動力電池、燃料電池電堆、燃料電池升壓器和驅(qū)動電等幾部分構(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，在很大程度上歸功于燃料電池只排放純凈水，沒有任何有害物質(zhì)。從能源的全壽命周期看，如果汽車使用的氫燃料是來自工業(yè)廢氣等副產(chǎn)品以及通過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)生的動力不經(jīng)熱機過程，不受熱力循環(huán)限制，基本上沒有熱釋放和熱能損失。能源轉(zhuǎn)換效率高達60%甚至更高，幾乎是內(nèi)燃機的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)航里程和補能時間很容易達到和超過現(xiàn)有燃油汽車。

5kg的氫儲量可支持氫燃料電池汽車連續(xù)行駛400km以上，而要達到相同的里程數(shù)，純電動汽車則要搭載約500kg的電池組。相比之下，氫燃料電池堆則要輕很多。同時補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，電池的溫度較低，一般最高約100℃，即使隔膜破裂也不會發(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汽車因電池熱失控和溶液（劑）泄漏等而導致的安全隱患，可獲得更高的安全性。和燃油車一樣，儲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處不在，制取氫的資源豐富。從現(xiàn)實可采用的技術(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，由于氫燃料電池汽車也是電力驅(qū)動車輛，乘坐舒適性與BEV車型一致。

電堆功率低 響應慢 耐久性不足

燃料電池的功率密度較低，動態(tài)響應較慢，當需要加速或爬坡等大功率請求下，影響正常使用。燃料電池發(fā)動機的耐久性較差，使用壽命較短。

燃料電池汽車行駛4萬~5萬km后，功率即下降約40%，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機普遍可保證汽車行駛50萬km以上相比遜色得多。

成本過高

制造成本過高體現(xiàn)在幾個方面。其一是氫燃料電池本身。尤其是質(zhì)子交換膜燃料電池，要使用價格昂貴的鉑金屬催化劑，不僅導致電池成本高升，而且還要受到鉑金屬礦產(chǎn)資源有限的約束。

據(jù)中國科學院院士歐陽明高2023年的資料介紹，技術(shù)進步和規(guī)模化生產(chǎn)使得燃料電池系統(tǒng)成本正在快速下降，預計到2030年會降到500元/kW。即便是這樣，一臺100kW的氫燃料電池，價格也在5萬元左右，較燃油發(fā)動機成本高。

其二是燃料成本高。從制氫途徑來看，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。

其三是儲氫容器造價貴。目前，儲氫容器結(jié)構(gòu)復雜且材質(zhì)要求較高，不同型號的儲氫容器售價可高達2000美元-4000美元。

三種技術(shù)路線 沒有絕對好壞

上面分析了三種技術(shù)路線，從驅(qū)動形式看上，三種技術(shù)路線均擁抱了電能，不難看出，電力驅(qū)動是未來的大方向，這一點是毫無疑問的。

在能源供給上，不管是發(fā)動機發(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)動機熱效率，能最大限度利用和延長現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈，并且在相當長的時間內(nèi)，都是相對主流的技術(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能力的同時，也能幫助PHEV車型實現(xiàn)更高的性能和效率，兩者之間并無沖突。

提高氫燃料電池整體性能表現(xiàn)，代表未來的方向。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之一，兩者也是有機的結(jié)合體。

三種技術(shù)路線誰更好，沒有絕對之分，關(guān)鍵點在于，當前何種技術(shù)更符合目前的大環(huán)境的需求。（朋月）