關于新能源汽車未來的動力來源以及技術路線

1純電動和混動市場占比情況

在新能源汽車越來越普及、話題熱度越來越高的今天，大家關注點似乎都在純電動車上。但不可否認的是，純電動車目前還有很多技術壁壘尚未攻破，例如續航里程不足、充電時間長、低溫環境下的性能衰減等。

關于新能源汽車未來的動力來源以及技術路線，有人認為會是純電動（BEV）汽車，也有人認為是插電式混動（PHEV）。大部分人認為插電式混動汽車只是油電混動的一個進化，只是一個過渡，未來汽車的終極形態都會過渡到純電動汽車上，真是這樣嗎？

2017年汽車及新能源汽車銷量（單位：萬輛）

2017年插電混動車型銷量比例為16％，純電動乘用車為60％，而插電式混合動力乘用車為14％；純電動商用車為24％，插電式混合動力商用車為2％。以上說明，混動車還有比較強的生命力，尤其是插電式混合動力乘用車。

時至今日，很多純電動（BEV）汽車的行駛里程已經能夠達到400公里以上了。但是為何還沒有廣泛普及呢？為何現在很多廠商，特別是歐洲廠商在研制插電式混動（PHEV）呢？

2純電動和混動車型的定義

BEV—純電動汽車

完全由可充電電池提供動力源的汽車，其動力系統大致由電池組、電池變換器、電動機和減速器組成。由于電動機的輸出功率更加恒定，扭力更大，因此純電動汽車的動力輸出相較于同級的燃油汽車更加強勁也更為安靜。

HEV—油電混合動力車

HEV最重要的特點，是不需要進行充電，操作模式與普通燃油車別無二致，車內的電池容量與電機功率都比較小，僅扮演發動機的輔助角色，通過剎車時的動能回收、適當減輕發動機負荷等方式來降低油耗。

PHEV—插電式混合動力車

PHEV的特征首先體現在“插電”這個詞上，這種車型同樣具備發動機、電動機和動力電池，和HEV不同的是，PHEV的電池容量要大得多，一般都在10kWh以上，而HEV的動力電池一般在1~2kWh左右。所以PHEV充滿電之后，純電續航里程基本都在50公里左右，但在實際用車過程中，發動機都會或多或少的參與驅動。

EREV—增程式混合動力車

很多人能分清HEV和PHEV，卻容易在EREV和PHEV之間弄糊涂，原因是它們都需要插電線進行充電，也同樣都有著發動機和驅動電機。

插電式混合動力是指可以使用外部電源對車輛進行充電的混合動力車型。一般情況下，它的電池容量比電動車小，但卻要遠大于普通油電混動汽車。相比純電動車，它不單純依靠充電樁充電，時間更為自由靈活，在配套設施還不完善的今天，這類車型是比較理想的新能源車型。

事實上，EREV（增程式）車型的純電續航里程普遍要高于PHEV車型很多，因為在大多數工況下，EREV的工作模式都優先使用純電行駛，在電池組有電的情況下，發動機幾乎不會工作。當電池組電量不足時，發動機才會開始運轉。所以相比PHEV車型來說，EREV可以真正做到0油耗0排放。

3純電動和混動的技術特點

油電混動車HEV駕駛模式和普通燃油車最像，優點是不用充電就能省油，但省油效果有限。

多數情況下，一般的混合動力汽車都是依靠發動機和電動機的動力總成來驅動車輛，紅綠燈啟停及低速狀態下只需要由電機來進行驅動，駕駛者會覺得安靜而舒適；當進行車輛制動的動作時，車輛會通過能量回收系統為電池進行充電；而發動機和電機一起工作時，則可以獲得最大效率的動力輸出。

插混PHEV標定的純電動續航里程一般是幾十公里，不過為了保證車輛的動力，在很多情況下發動機都會介入驅動，即使是滿電狀態，也依然需要消耗汽油，所以動力強勁是它的優勢之一。

插電式混動汽車可以說是朝著全面電氣化邁進的一小步，電池組比混動車型更大，根據車型和車主駕駛風格的不同，續航里程的變化區間會非常大；電量充足時，車輛的提速暢快但消耗巨大，如果電池的電量耗盡，開起來的感覺更像一臺弱化版的混動車。

純電動汽車BEV的優劣勢就更明顯了，不消耗燃油0排放0污染，續航里程相對也比較長，如今比較優秀的都做到了300千米以上。這種續航應付日常通勤綽綽有余，但遇到長途出行就力不從心了，遇到需要開空調的季節，續航又大打折扣，里程焦慮難免。

純電動車另一個吸引人的原因就是它的駕駛感覺和傳統燃油車、混合動力車都有明顯的不同，無論是加速還是減速的效果都十分劇烈且刺激，甚至會讓人產生眩暈感。當然純電動車并不適合長時間的高速行駛，電量和性能都會受到直接影響。

4從能源轉化角度分析純電動和混動技術特點

汽油的密度是0.72kg/L，燃燒熱值是46MJ/kg，一升汽油燃燒熱量為9.2度，但發動機的熱效率最高大約40%左右，所以實際上一升汽油能釋放的能量約為3.7度電。

最先進的18650鋰電池，儲電量為3100mAH，重量約為46克，工作電壓約3.7V，一公斤鋰電池的儲存能量為0.25度電。

為什么說電池儲能是電動車無可規避的硬傷？這結論也許能有個較為直觀的印象：特斯拉85kwH的電池組由7000多節小電池組成，重544公斤，儲存85度電。

544公斤電池儲存的能量=23升汽油（約16.5公斤）產生的能量。但電動系統的效率很高且穩定，內燃機則隨路況情況波動巨大，綜合而論，這544公斤電池的能量大致相當于30~40升汽油。

特斯拉Model S P85的理論續航里程為500公里，但僅僅是理論值，在城市綜合路況，實測的續航大致上在350到400公里之間。而普通轎車一箱油，跑市區500公里，或跑高速800公里，然后還能放心開著車去找油站，并不算過分的要求吧？

其實電動和混合動力，都是試圖改善惡劣工況下的發動機效率低下的問題。

純電動的做法非常徹底，直接靠電池電機驅動車輪，始終保持很高的效率；混合動力，則是在惡劣工況時用電“幫助”發動機，進入平穩工況后將控制權交還給讓發動機，并反過來給電池充電。

所以，電動和混動，穩定工況和惡劣工況的效率波動不大。傳統內燃機汽車，高速路況和堵車路況的效率可以相差兩倍以上。實際的效果大致如下：

特斯拉，典型的電動車，544公斤電池組，理論續航（定速巡航）500公里，城市路況350~400公里。

典型的混合動力汽車，約50L油箱，電池組重幾十公斤，油耗保持在百公里4~6L范圍，堵車還是跑高速相差不大。

典型的內燃機中級車，約70L油箱，70km/h定速巡航油耗可做到百公里5~7L，堵車路況，立刻飆升到百公里12L甚至更高。

5電動汽車和混動汽車的充電問題及日常應用場景

購買純電動車最需要考慮的就是充電問題，如果充電問題解決了那接下來就要綜合考量充電時間和續航里程，就是日常使用夠不夠方便。

純電動車

以特斯拉為例，如果一般上下班使用的話充滿電一次后，完全可以使用5天以上，之后在找個空閑時間去特斯拉特定的充電點充一個多小時即可充滿，而且這些充電點很多是被設定在大型商場的停車場內，也就是說你逛一次街回來，車就充滿電了，這點相當方便。

優勢：不用汽油、新能源搖號、補貼、免稅

不足：續航里程有限，不宜出遠門，充電問題

適合人群：有固定車位或有辦法解決充電問題的車主

混動充電版

優勢：新能源搖號、補貼（部分地區）、免稅、短途用電、長途用油，對于充電設施的依賴度更低

不足：充電地點問題

符合人群：有固定位充電同時需要長途出行的車主

不用充電的油電混合動力車

這類車其實是最早進入我們國內，但早期因為進口價格過高而沒有受到消費者的青睞，但近年來隨著國產程度的不斷提高，混合動力車也實現了部分國產化，其中最具代表意義的就是豐田的普銳斯。

它的工作原理其實很簡單：平時利用發動機和電動機協同工作提高燃油經濟性，同時把多余的能量（怠速、剎車）轉化為電能給電池充電，也就是說它能做到最高效化地利用燃油，這就是它省油的秘密所在，在滿箱油且理想狀態下可以跑近1000公里，這真的相當夸張。

它既不用充電，所以不用煩惱固定停車位，它很省油，它燃油經濟性超級高。

優點：不用充電，續航里程長

不足：不納入新能源搖號，沒有新能源補貼

符合人群：追求省油，追求長距離使用，鐘愛混合動力技術的車主

6電動汽車電池價格和購車成本問題

從制造原理上講，純電動汽車（BEV）的結構最簡單。不過缺點也很明顯，除了充電樁，充電時間重要之外，最重要的還是電池的價格。目前電池模塊出售的價格基本上還維持在300~400美元/kWh。特斯拉Model S電池容量75KWh，電池成本就是350x75=26250美元，約合17萬元人民幣。

普銳斯插電式混動（PHEV）美國市場售價是2.71萬美元，并且可以獲得最高4500美元的補助，決定純電動（BEV）還是插電式混動（PHEV）市場地位的，還是因為價格和實用性，便利性這些東西。

因此純電動汽車，什么時候售價能夠降到3萬美元以下，并且解決了電池成本問題，續航能夠達到600公里的時候，才是PHEV輸給BEV的時候。

7買電動真的是因石油不夠用嗎？

“地球上的汽油只夠燒40年！”這樣的報道經常見諸報端，但仔細查一下就發現有點不對勁，2000年說石油只夠用40年，2010年還是夠用40多年，到了2014年，咱的石油還夠用53年。

其實，這個年數實際上是全球原油“儲采比”，也就是以當前探明儲量除以當年開采量計算出來的年數。探明儲量并非恒定不變，因為每年都有新增探明儲量，而且地球的未探明儲量遠大于探明儲量。

由于未探明儲量是個未知數，誰也不能準確估算原油資源到底能用幾年。放開來燒是顯然不行的，但有節制的燒一燒，50年遠遠不止。也很好理解，倘若汽油真的只夠用三五十年，大眾豐田這些汽車廠商還在穩如泰山的開發和改進內燃機，不是腦子進水了嗎？

8純電動VS混動技術發展路線

插電同軸混聯方案，集成度比較高，產品穩定好。目前北京精進、天津松正、南京越博、蘇州綠控等為代表廠家；插電同軸混聯方案發展方向，有2個方向，一是比較高級的乘用車，如B級以上車型，二是比較大型貨運車輛；

城市公交車、出租車純電動技術目前基本成熟，盡管還要完善空間比較大，至于是采用換電方案還是充電樁方案還是移動充電車方案，但由于線路固定、充電相對方便，后續市場趨勢讓我們拭目以待市場的選擇；

城市貨運車輛由于不需要長途運輸、線路相對固定，充電條件較好，電動化的基本趨勢是純電車橋直驅方案。

污染嚴重的大型柴油貨運車輛，由于經常上高速長途奔襲，沒有很方便的充電條件，其次是重載條件下續航里程大大縮短，背負巨大的電池經濟性又差，所以選用插電同軸混聯方案進行改造，解決了充電和續航的問題，由大幅降低了啟停和等待期間的油耗，在節能減排方面有巨大的意義，綜合性比較好。