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展，主要有三大技術路線，分別是插電混動、純電和氫燃料電池技術。

作為國家大力扶持的戰略性新興產業，插電式混合動力、純電動和氫燃料電池優缺點如何？發展趨勢誰更有優勢呢？

純電動汽車：優點顯著 缺點突出

純電動汽車（BEV）的優點眾多，這一點主要體現在車輛結構、行駛品質、獲取電能的方式等層面表現。

優點一：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。

優點三：乘坐舒適性好

純電動汽車集成度高，整體結構簡單，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域安靜舒適。

缺點一：世紀難題 動力電池

阻礙純電動汽車發展的最大制約，在于動力電池技術。雖然電池的技術性能一直穩步提升，但仍然難以滿足人們對車輛正常使用的要求。

缺點二：續駛里程短

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

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，充電站環境不佳等，嚴重制約來新能源純電動車的發展。

不過，包括寧德時代在內的多家電池企業研發中的固態或半固態電池有望提升電池的性能。今年二季度，廣汽發布了全固態電池，采用第三代海綿硅負極和高面容量固態正極技術，該款全固態電池能量密度能達到400Wh/kg以上，較當前量產液態鋰離子電池，體積能量密度提升52%以上，質量能量密度提升50%以上，可輕松實現超1000公里續航。原因在于，它使用固態電解質代替傳統的液態電解質，大大提升鋰電池的能量密度。

固態電池相較傳統液態電池具備技術顛覆性，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，續航里程達到1000km以上；固態電解質具有不可燃性、無腐蝕性、無揮發、不會漏液等特性，化學性質更穩定，穿刺后也不用擔心安全問題。

但固態電池的生產制造難度非常大，截至目前，固態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，技術突破尚需時日。

插電式混合動力汽車：優勢明顯 瑕不掩瑜

插電式混動汽車（PHEVREEV）具有傳統燃油車的發電機、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、電控系統。

動力系統效率高

PHEV車輛工作模式靈活多變，可根據不同工況，采用純電或發動機驅動，也可兩者共同驅動。

高速工況下，發動機直驅效率高；低速工況下，電池起到削峰填谷的作用，發動機在高效區發電，由電池電機驅動車輛，有效降低了車輛的排放。

行駛品質接近BEV

REEV和PHEV基本類似，也擁有2套的驅動結構（無變速器），最大特點是發動機只發電，不參與驅動車輛行駛，車輛行駛完全由電機驅動，行駛質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，消費者可根據實際情況靈活進行補能。城區行駛，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，維護費用沒有降低。同時直驅結構PHEV車型存在硬連接，車輛行駛品質較BEV、REEV略差，而高速工況下，REEV燃油效率不如PHEV。

據乘聯會顯示，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車型所不具備的優勢，那就是可油可電，既具備純電車的行駛質感，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換成電能的發電裝置。

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，氫離子穿過質子交換膜，與氧氣結合生成水，電子無法穿過交換膜，只能經過外部電路，從而產生電流。只要不斷地給陽極輸送氫氣，給陰極輸送氧氣，就可以持續地產生電能。

氫燃料電池車的動力系統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動電等幾部分構成。

環保性極佳

質子交換膜為代表的氫燃料電池汽車的主要優點，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。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廢氣等副產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。

發電效率高

氫燃料電池產生的動力不經熱機過程，不受熱力循環限制，基本上沒有熱釋放和熱能損失。能源轉換效率高達60%甚至更高，幾乎是內燃機的2~3倍。此外，氫的能量密度是汽油的3倍、鋰電池的10倍。氫能源汽車的續航里程和補能時間很容易達到和超過現有燃油汽車。

5kg的氫儲量可支持氫燃料電池汽車連續行駛400km以上，而要達到相同的里程數，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生爆炸。加之電池組件是由固態材料構成，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節。

氫能源極為豐富

理論上講，在宇宙質量中約有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。從現實可采用的技術手段上講，主要是電解水制氫；化石燃料制取氫氣；化工副產物中提取氫氣等。

同時，由于氫燃料電池汽車也是電力驅動車輛，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%，與傳統內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

制造成本過高體現在幾個方面。其一是氫燃料電池本身。尤其是質子交換膜燃料電池，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資源有限的約束。

據中國科學院院士歐陽明高2023年的資料介紹，技術進步和規模化生產使得燃料電池系統成本正在快速下降，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、工業副產氫、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，儲氫容器結構復雜且材質要求較高，不同型號的儲氫容器售價可高達2000美元-4000美元。

三種技術路線 沒有絕對好壞

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

在能源供給上，不管是發動機發電，還是電池技術，亦或是和氫燃料電池，最終目的都是安全、量足、高效且不受環境限制的供電。PHEV提高發動機熱效率，能最大限度利用和延長現有產業鏈，并且在相當長的時間內，都是相對主流的技術路線。而電池技術的提升，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，代表未來的方向。但電池技術的提升、電驅效率的突破，也都是氫燃料電池汽車的基礎之一，兩者也是有機的結合體。

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