未來之選 新能源汽車

瑾歆

根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)未來的發(fā)展目標(biāo)之一，就是新能源汽車逐漸成為主流產(chǎn)品，汽車產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。

麥克盧漢有一句警語，“如其運(yùn)轉(zhuǎn)，則以過時(shí)?！碧厮估Ⅰ鲲L(fēng)、Mirai，新能源汽車異軍突起，昭示著傳統(tǒng)汽車獨(dú)霸汽車市場(chǎng)的場(chǎng)景已經(jīng)時(shí)日無多了。能源枯竭，環(huán)境危機(jī)，一系列口號(hào)在問題逐漸嚴(yán)峻的時(shí)候，終于得到正視。所有人都開始承認(rèn)，汽車行業(yè)的未來屬于新能源汽車。然而，純電動(dòng)汽車，插電混合動(dòng)力汽車，氫燃料汽車，誰才是真正的未來之車呢？

純電動(dòng)汽車（Battery Electric Vehicle）

數(shù)據(jù)顯示，全球新能源乘用車2016年12月的銷量首次突破10萬輛，同比增長(zhǎng)20%，而全年累計(jì)銷售則達(dá)到77.4萬輛，較2015年增長(zhǎng)40%，占全球整體汽車市場(chǎng)的份額大約為0.85%，仍未突破1%大關(guān)，但有望在2017年實(shí)現(xiàn)。中國(guó)汽車制造商的崛起，全球新能源車型銷售格局已經(jīng)改變，純電動(dòng)汽車的市場(chǎng)占有率已經(jīng)達(dá)到64%，遠(yuǎn)高于插電式混合動(dòng)力汽車的36%，這與5年前相比差異巨大，因此，中國(guó)新能源汽車的發(fā)展不僅推動(dòng)全球市場(chǎng)銷量的增加，而且還助力純電動(dòng)技術(shù)戰(zhàn)勝了插電式混合動(dòng)力技術(shù)。

“百公里加速僅2.9秒，那種腎上腺素飆升的興奮感可與超級(jí)跑車媲美……”提起駕駛特斯拉Model S P90D的感受，車友張先生表示，“電動(dòng)機(jī)的扭矩曲線比任何一款內(nèi)燃機(jī)都好，由此帶來的推背感與輕盈從容的加速性能讓人著迷”。這是因?yàn)殡妱?dòng)汽車由蓄電池提供電能，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)行駛。在踩下油門踏板的一剎那，電動(dòng)機(jī)就會(huì)瞬間爆發(fā)最大扭矩。它不需要降擋，不需要發(fā)動(dòng)機(jī)提升轉(zhuǎn)速，因此電動(dòng)汽車有先天的性能優(yōu)勢(shì)。

在時(shí)作科技部副部長(zhǎng)的陰和俊眼中，電動(dòng)汽車的最大優(yōu)勢(shì)，則是引領(lǐng)著低碳化、信息化、智能化這一未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向?！半妱?dòng)汽車在全生命周期內(nèi)比傳統(tǒng)汽車具有更好的能源和環(huán)境效益。”陰和俊說，由于能平衡輕量化材料導(dǎo)致的成本上升，電動(dòng)汽車能帶動(dòng)輕量化材料的規(guī)模應(yīng)用。此外，作為智能化的最佳平臺(tái)，電動(dòng)汽車將極大改變未來人類的出行模式。

就像純電動(dòng)汽車環(huán)保、低噪、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)明顯一樣，純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程、配套設(shè)施的完善也是避不開的話題。目前純電動(dòng)汽車最長(zhǎng)的續(xù)航里程已經(jīng)能達(dá)到500公里，雖然看起來續(xù)航里程和普通汽油車加滿一箱油的續(xù)航歷程相仿。但是充電站和充電樁并不像加油站那么普遍，而且充電時(shí)間也要比加滿一箱油的時(shí)間要長(zhǎng)得多。所以就算是在電池工況最好的情況外出的半徑也將受限，否則就只能推著汽車回家充電了。

對(duì)此全國(guó)人大代表清華大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)院教授蔡繼明建議充換電設(shè)施建設(shè)需因地制宜，多元化發(fā)展，將充電、換電、移動(dòng)靈活充電三種方式相結(jié)合?？梢詰?yīng)用移動(dòng)靈活充電的方式，設(shè)計(jì)出一組靈活可拆卸的電池，如果周圍沒有充電站或換電站，可將電池卸下來帶回家或辦公室充電，并作為儲(chǔ)能設(shè)備使用。電動(dòng)汽車發(fā)展需做整體規(guī)劃和整體研究，從汽車設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，從電池維護(hù)到供電服務(wù)等，掌握全套的開發(fā)技術(shù)和制造技術(shù)。

氫燃料電池汽車（Fuel Cell Vehicle）

氫燃料電池汽車以前屬于名符其實(shí)的未來車型，不過最近豐田把這個(gè)夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。2015年1月15日，全球最大汽車生產(chǎn)商豐田宣布，首輛量產(chǎn)的氫燃料電池車Mirai正式上市。與純電動(dòng)車相比，氫燃料電池有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)，不僅清潔，而且分量輕、加氣快速。如一輛車蓄時(shí)里程400公里，僅需50千瓦的燃料電池堆，大約加5公斤的氫氣就可以，而同樣一輛純電動(dòng)汽車跑400公里，所需鋰電池的重量大約為700公斤。即便是有著最一流電池管理技術(shù)的特斯拉，其動(dòng)力電池總質(zhì)量也占到了車總重的1/3。

寓意為“未來”的氫燃料電池車Mirai，最大續(xù)航里程接近500公里，加滿燃料的時(shí)間僅為3分鐘，完全解決了目前純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程短，充電時(shí)間長(zhǎng)的問題。也就是說，在技術(shù)方面，氫能源汽車完全具有叫板純電動(dòng)車的優(yōu)勢(shì)。

雖然氫燃料電池優(yōu)勢(shì)明顯，但同樣存在著制約其在汽車領(lǐng)域大面積推廣應(yīng)用的困難和障礙，首先要克服的便是氫氣加注的難題，目前氫氣加注站遠(yuǎn)不像加油站那樣普及，因?yàn)樽匀唤缰写嬖诘臍錃鉄o法直接利用，氫氣的來源主要是通過從天然氣分離或是電解水的方式獲取，獲取方法上都存在著一定的難度。

面對(duì)這一困難，本田公司提供了一套氫氣加注方案。近日，本田在東京安裝的全球第一座高壓水電解型制氫站開始了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)階段，這也許會(huì)成為燃料電池車普及的一座里程碑。這座高壓水電解型制氫站能夠制造出壓力達(dá)到70MPa的氫氣，且僅需使用水和太陽能電池板產(chǎn)生的電能，就能制造出氫，整個(gè)過程使用可再生能源，完全環(huán)保。

但是，本田的加氫站能否在擁擠的城市大規(guī)模應(yīng)用，同樣是一個(gè)很大的問題。據(jù)估算，一個(gè)加氫站占地6平方米，如果氫燃料電池汽車普及的話，對(duì)氫氣的需求將是非常巨大的，在寸土寸金的大城市塞進(jìn)大批加氫站將面臨巨大的土地資源和資金成本壓力。

在全國(guó)政協(xié)十二屆五次會(huì)議期間，全國(guó)政協(xié)委員、協(xié)鑫集團(tuán)副總裁柳崇禧表示，氫燃料電池的大規(guī)模發(fā)展即將來臨?！耙环矫?，原來的運(yùn)輸成本相對(duì)較高，而如今這一問題已得到很好的解決，現(xiàn)在的運(yùn)輸成本只有原來的30%；另一方面，美國(guó)一些先進(jìn)企業(yè)在國(guó)內(nèi)開始建廠，國(guó)內(nèi)也正在緊鑼密鼓地試制研發(fā)氫燃料電池車，預(yù)計(jì)兩年左右即將迎來跨越式的發(fā)展?！睔淙剂蠈⒆鳛樵龀唐鳛殡姵毓╇姡赃_(dá)到更長(zhǎng)的續(xù)駛里程，而這類技術(shù)將率先在大型機(jī)械以及長(zhǎng)途運(yùn)輸領(lǐng)域得到應(yīng)用。

盡管氫燃料電池大規(guī)模應(yīng)用于汽車領(lǐng)域仍存在諸多難題待解，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及越來越多的國(guó)內(nèi)外車企對(duì)于這一領(lǐng)域的系統(tǒng)布局，氫燃料電池汽車迎來大規(guī)模發(fā)展的時(shí)期已指日可見。

插電混合動(dòng)力汽車（PHEV）

目前在新能源汽車行業(yè)發(fā)展最為迅速的就是插電混合動(dòng)力汽車。油電混動(dòng)是在傳統(tǒng)汽車基礎(chǔ)上的改良創(chuàng)新，是電對(duì)油的補(bǔ)充，而插電混動(dòng)更是對(duì)純電動(dòng)汽車的性能升級(jí)。從汽車研發(fā)角度來看，新能源汽車取代傳統(tǒng)汽車還需要很長(zhǎng)時(shí)間，但油電混動(dòng)無疑是過渡期更順應(yīng)時(shí)代趨勢(shì)的產(chǎn)品。endprint

插電式混合動(dòng)力車型和普通混動(dòng)車型的區(qū)別主要在于動(dòng)力輸出模式上。普通混動(dòng)車型的電池容量小，電力模式的作用主要在于起/停、加/減速的時(shí)候供應(yīng)/回收能量，不能外部充電，純電模式不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離行駛。比如雷凌雙擎和卡羅拉雙擎就是這種類型。插電式混合動(dòng)力車型則以電能為主，所以電池較大，可以通過外部充電，可以用純電動(dòng)模式進(jìn)行長(zhǎng)距離行駛，電池電量耗盡后再以混合動(dòng)力模式行駛，并適時(shí)向電池充電。

插電混合動(dòng)力汽車在未來擁有很多優(yōu)勢(shì)，首先最直觀的就是，沒有如同純電動(dòng)汽車的里程焦慮。任何一個(gè)車主都不想在開車的時(shí)候?qū)χＳ嚯娏堪l(fā)愁。插電混動(dòng)汽車，采用比純電動(dòng)汽車更小的電池組，可保證城市通勤的需要，同時(shí)還配備的內(nèi)燃機(jī)則保證了長(zhǎng)途旅行的可能，減少了電池用光的焦慮。同時(shí)，插電混動(dòng)由于電池組小，相應(yīng)的對(duì)充電速度要求也低，這樣就特別適合利用現(xiàn)有的充電設(shè)施充電，推廣起來比較容易。

在動(dòng)力性能上，插電式混合動(dòng)力車型要優(yōu)于同排量燃油車。特別是在起步時(shí)的表現(xiàn)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出更為直接，在起步時(shí)就能爆發(fā)出它的最大扭矩，所以插電式混合動(dòng)力車型的加速能力不是一般燃油車所能比擬的。而且插電式混合動(dòng)力車型的油門響應(yīng)速度非常及時(shí)，所以插電式混合動(dòng)力車型在一些城市路況中的表現(xiàn)更加自如。

主要使用電力驅(qū)動(dòng)的插電式混合動(dòng)力車型相比普通的混動(dòng)車型和燃油車，在燃油經(jīng)濟(jì)性的表現(xiàn)上好的不是一星半點(diǎn)。如插電式混合動(dòng)力車型沃爾沃S60L的百公里油耗僅為2.1升，而同為中型車的凱美瑞混合動(dòng)力版在百公里油耗上卻要達(dá)到5.3升，由此可見，插電式混合動(dòng)力在油耗上的優(yōu)勢(shì)是多么巨大。

不過客觀地說，插電式混動(dòng)車型在本質(zhì)上還是一輛內(nèi)燃機(jī)車型，只是加入了電機(jī)和電池，能讓它擁有純電動(dòng)模式或者低速電動(dòng)高速燒油的驅(qū)動(dòng)模式。這樣的設(shè)計(jì)雖然更加低碳環(huán)保，并且還可以擁有充足的動(dòng)力，如果能夠每天都充電，甚至可以擁有純電動(dòng)車的經(jīng)濟(jì)性。但正是由于依舊主要依賴燃油作為動(dòng)力源的局限，這意味著油電混合動(dòng)力汽車只能夠作為傳統(tǒng)燃油汽車，向以純電動(dòng)汽車為代表的一系列新能源汽車方向發(fā)展的過渡產(chǎn)品。不具備完全依托電能行駛的能力，也就意味著油電混合動(dòng)力汽車不能完全脫離石油產(chǎn)品。雖然在北京以及上海這樣的城市也可以優(yōu)先獲得購車指標(biāo)，但是如果要是沒有合適的地方充電的話，那么插電式混動(dòng)車型就得用普通的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)車身，并且還得額外負(fù)載沉重的電池以及發(fā)電機(jī)，就有些得不償失了。

新能源汽車代表著未來汽車的發(fā)展方向，其在全球范圍內(nèi)所占的比例正在迅速增長(zhǎng)。石油作為不可再生能源，從長(zhǎng)期來看無法持續(xù)支撐車用燃料的巨大需求，且不可避免存在碳排放等污染問題，為此尋找清潔的替代能源作為汽車動(dòng)力，一直是各國(guó)努力探索的目標(biāo)。新能源汽車因此得到高度重視，一些歐洲國(guó)家及車企甚至提出了到2030年或之后只銷售新能源汽車的計(jì)劃，日本各大車企也公布了逐漸降低傳統(tǒng)動(dòng)力汽車銷售比例并最終停售的愿景。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)未來的發(fā)展目標(biāo)之一，就是新能源汽車逐漸成為主流產(chǎn)品，汽車產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。就在前不久，新能源車牌已在上海、南京、無錫、濟(jì)南、深圳率先試點(diǎn)發(fā)放。

100年前，汽車行業(yè)曾群雄并起，百家爭(zhēng)鳴。蒸汽機(jī)汽車、內(nèi)燃機(jī)汽車、電動(dòng)汽車，三分天下。最終，內(nèi)燃機(jī)汽車在技術(shù)進(jìn)步方面搶先取得突破，最終贏得先機(jī)，獨(dú)占市場(chǎng)。插電混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車，這幾種新能源汽車技術(shù)，到底哪一個(gè)會(huì)成為未來的主流，絕不僅僅是探求哪一個(gè)最適合汽車技術(shù)的問題，配套設(shè)施的建設(shè)、主要市場(chǎng)政府的政策、能源開發(fā)冶煉的技術(shù)、電網(wǎng)的發(fā)展速度、電池儲(chǔ)能技術(shù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都將影響新能源汽車的最終走向。無論未來新能源汽車是一家獨(dú)大還是三分天下，我們的汽車生活都會(huì)產(chǎn)生巨大變化。endprint