未来之选 新能源汽车

瑾歆

根据《节能与新能源汽车技术路线图》，我国汽车产业技术未来的发展目标之一，就是新能源汽车逐渐成为主流产品，汽车产业初步实现电动化转型。

麦克卢汉有一句警语，“如其运转，则以过时。”特斯拉、聆风、Mirai，新能源汽车异军突起，昭示着传统汽车独霸汽车市场的场景已经时日无多了。能源枯竭，环境危机，一系列口号在问题逐渐严峻的时候，终于得到正视。所有人都开始承认，汽车行业的未来属于新能源汽车。然而，纯电动汽车，插电混合动力汽车，氢燃料汽车，谁才是真正的未来之车呢？

纯电动汽车（Battery Electric Vehicle）

数据显示，全球新能源乘用车2016年12月的销量首次突破10万辆，同比增长20%，而全年累计销售则达到77.4万辆，较2015年增长40%，占全球整体汽车市场的份额大约为0.85%，仍未突破1%大关，但有望在2017年实现。中国汽车制造商的崛起，全球新能源车型销售格局已经改变，纯电动汽车的市场占有率已经达到64%，远高于插电式混合动力汽车的36%，这与5年前相比差异巨大，因此，中国新能源汽车的发展不仅推动全球市场销量的增加，而且还助力纯电动技术战胜了插电式混合动力技术。

“百公里加速仅2.9秒，那种肾上腺素飙升的兴奋感可与超级跑车媲美……”提起驾驶特斯拉Model S P90D的感受，车友张先生表示，“电动机的扭矩曲线比任何一款内燃机都好，由此带来的推背感与轻盈从容的加速性能让人着迷”。这是因为电动汽车由蓄电池提供电能，经过驱动系统和电动机行驶。在踩下油门踏板的一刹那，电动机就会瞬间爆发最大扭矩。它不需要降挡，不需要发动机提升转速，因此电动汽车有先天的性能优势。

在时作科技部副部长的阴和俊眼中，电动汽车的最大优势，则是引领着低碳化、信息化、智能化这一未来汽车产业发展的方向。“电动汽车在全生命周期內比传统汽车具有更好的能源和环境效益。”阴和俊说，由于能平衡轻量化材料导致的成本上升，电动汽车能带动轻量化材料的规模应用。此外，作为智能化的最佳平台，电动汽车将极大改变未来人类的出行模式。

就像纯电动汽车环保、低噪、经济等优点明显一样，纯电动汽车续航里程、配套设施的完善也是避不开的话题。目前纯电动汽车最长的续航里程已经能达到500公里，虽然看起来续航里程和普通汽油车加满一箱油的续航历程相仿。但是充电站和充电桩并不像加油站那么普遍，而且充电时间也要比加满一箱油的时间要长得多。所以就算是在电池工况最好的情况外出的半径也将受限，否则就只能推着汽车回家充电了。

对此全国人大代表清华大学社会科学学院教授蔡继明建议充换电设施建设需因地制宜，多元化发展，将充电、换电、移动灵活充电三种方式相结合。可以应用移动灵活充电的方式，设计出一组灵活可拆卸的电池，如果周围没有充电站或换电站，可将电池卸下来带回家或办公室充电，并作为储能设备使用。电动汽车发展需做整体规划和整体研究，从汽车设计到生产，从电池维护到供电服务等，掌握全套的开发技术和制造技术。

氢燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle）

氢燃料电池汽车以前属于名符其实的未来车型，不过最近丰田把这个梦想变为现实。2015年1月15日，全球最大汽车生产商丰田宣布，首辆量产的氢燃料电池车Mirai正式上市。与纯电动车相比，氢燃料电池有着不可比拟的优势，不仅清洁，而且分量轻、加气快速。如一辆车蓄时里程400公里，仅需50千瓦的燃料电池堆，大约加5公斤的氢气就可以，而同样一辆纯电动汽车跑400公里，所需锂电池的重量大约为700公斤。即便是有着最一流电池管理技术的特斯拉，其动力电池总质量也占到了车总重的1/3。

寓意为“未来”的氢燃料电池车Mirai，最大续航里程接近500公里，加满燃料的时间仅为3分钟，完全解决了目前纯电动汽车续航里程短，充电时间长的问题。也就是说，在技术方面，氢能源汽车完全具有叫板纯电动车的优势。

虽然氢燃料电池优势明显，但同样存在着制约其在汽车领域大面积推广应用的困难和障碍，首先要克服的便是氢气加注的难题，目前氢气加注站远不像加油站那样普及，因为自然界中存在的氢气无法直接利用，氢气的来源主要是通过从天然气分离或是电解水的方式获取，获取方法上都存在着一定的难度。

面对这一困难，本田公司提供了一套氢气加注方案。近日，本田在东京安装的全球第一座高压水电解型制氢站开始了验证实验阶段，这也许会成为燃料电池车普及的一座里程碑。这座高压水电解型制氢站能够制造出压力达到70MPa的氢气，且仅需使用水和太阳能电池板产生的电能，就能制造出氢，整个过程使用可再生能源，完全环保。

但是，本田的加氢站能否在拥挤的城市大规模应用，同样是一个很大的问题。据估算，一个加氢站占地6平方米，如果氢燃料电池汽车普及的话，对氢气的需求将是非常巨大的，在寸土寸金的大城市塞进大批加氢站将面临巨大的土地资源和资金成本压力。

在全国政协十二届五次会议期间，全国政协委员、协鑫集团副总裁柳崇禧表示，氢燃料电池的大规模发展即将来临。“一方面，原来的运输成本相对较高，而如今这一问题已得到很好的解决，现在的运输成本只有原来的30%；另一方面，美国一些先进企业在国内开始建厂，国内也正在紧锣密鼓地试制研发氢燃料电池车，预计两年左右即将迎来跨越式的发展。”氢燃料将作为增程器为电池供电，以达到更长的续驶里程，而这类技术将率先在大型机械以及长途运输领域得到应用。

尽管氢燃料电池大规模应用于汽车领域仍存在诸多难题待解，但随着技术的不断进步，以及越来越多的国内外车企对于这一领域的系统布局，氢燃料电池汽车迎来大规模发展的时期已指日可见。

插电混合动力汽车（PHEV）

目前在新能源汽车行业发展最为迅速的就是插电混合动力汽车。油电混动是在传统汽车基础上的改良创新，是电对油的补充，而插电混动更是对纯电动汽车的性能升级。从汽车研发角度来看，新能源汽车取代传统汽车还需要很长时间，但油电混动无疑是过渡期更顺应时代趋势的产品。endprint

插电式混合动力车型和普通混动车型的区别主要在于动力输出模式上。普通混动车型的电池容量小，电力模式的作用主要在于起/停、加/减速的时候供应/回收能量，不能外部充电，纯电模式不能实现长距离行驶。比如雷凌双擎和卡罗拉双擎就是这种类型。插电式混合动力车型则以电能为主，所以电池较大，可以通过外部充电，可以用纯电动模式进行长距离行驶，电池电量耗尽后再以混合动力模式行驶，并适时向电池充电。

插电混合动力汽车在未来拥有很多优势，首先最直观的就是，没有如同纯电动汽车的里程焦虑。任何一个车主都不想在开车的时候对着剩余电量发愁。插电混动汽车，采用比纯电动汽车更小的电池组，可保证城市通勤的需要，同时还配备的内燃机则保证了长途旅行的可能，减少了电池用光的焦虑。同时，插电混动由于电池组小，相应的对充电速度要求也低，这样就特别适合利用现有的充电设施充电，推广起来比较容易。

在动力性能上，插电式混合动力车型要优于同排量燃油车。特别是在起步时的表现，因为电动机的动力输出更为直接，在起步时就能爆发出它的最大扭矩，所以插电式混合动力车型的加速能力不是一般燃油车所能比拟的。而且插电式混合动力车型的油门响应速度非常及时，所以插电式混合动力车型在一些城市路况中的表现更加自如。

主要使用电力驱动的插电式混合动力车型相比普通的混动车型和燃油车，在燃油经济性的表现上好的不是一星半点。如插电式混合动力车型沃尔沃S60L的百公里油耗仅为2.1升，而同为中型车的凯美瑞混合动力版在百公里油耗上却要达到5.3升，由此可见，插电式混合动力在油耗上的优势是多么巨大。

不过客观地说，插电式混动车型在本质上还是一辆内燃机车型，只是加入了电机和电池，能让它拥有纯电动模式或者低速电动高速烧油的驱动模式。这样的设计虽然更加低碳环保，并且还可以拥有充足的动力，如果能够每天都充电，甚至可以拥有纯电动车的经济性。但正是由于依旧主要依赖燃油作为动力源的局限，这意味着油电混合动力汽车只能够作为传统燃油汽车，向以纯电动汽车为代表的一系列新能源汽车方向发展的过渡产品。不具备完全依托电能行驶的能力，也就意味着油电混合动力汽车不能完全脱离石油产品。虽然在北京以及上海这样的城市也可以优先获得购车指标，但是如果要是没有合适的地方充电的话，那么插电式混动车型就得用普通的发动机带动车身，并且还得额外负载沉重的电池以及发电机，就有些得不偿失了。

新能源汽车代表着未来汽车的发展方向，其在全球范围内所占的比例正在迅速增長。石油作为不可再生能源，从长期来看无法持续支撑车用燃料的巨大需求，且不可避免存在碳排放等污染问题，为此寻找清洁的替代能源作为汽车动力，一直是各国努力探索的目标。新能源汽车因此得到高度重视，一些欧洲国家及车企甚至提出了到2030年或之后只销售新能源汽车的计划，日本各大车企也公布了逐渐降低传统动力汽车销售比例并最终停售的愿景。根据《节能与新能源汽车技术路线图》，我国汽车产业技术未来的发展目标之一，就是新能源汽车逐渐成为主流产品，汽车产业初步实现电动化转型。就在前不久，新能源车牌已在上海、南京、无锡、济南、深圳率先试点发放。

100年前，汽车行业曾群雄并起，百家争鸣。蒸汽机汽车、内燃机汽车、电动汽车，三分天下。最终，内燃机汽车在技术进步方面抢先取得突破，最终赢得先机，独占市场。插电混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车，这几种新能源汽车技术，到底哪一个会成为未来的主流，绝不仅仅是探求哪一个最适合汽车技术的问题，配套设施的建设、主要市场政府的政策、能源开发冶炼的技术、电网的发展速度、电池储能技术，每一个环节都将影响新能源汽车的最终走向。无论未来新能源汽车是一家独大还是三分天下，我们的汽车生活都会产生巨大变化。endprint