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動力系統組合各有利弊,新能源技術路線仍存選擇障礙

來源:EV新能源汽車 瀏覽次數:763 發布日期:2019-09-07

2019年,純電動汽車市場的綜合滿意度得分為739分,相比2018年提高了14分;插電混動汽車市場的綜合滿意度得分為757分,與2018年基本持平……7月9日,中國汽車技術研究中心有限公司發布2019年中國新能源汽車消費者調研結果,不同的新能源汽車動力系統如何匹配、誰更受歡迎的問題再次成為輿論關注的熱點。

“選電動、插電混動還是燃料電池,這是個問題。”7月初在博鰲舉辦的2019世界新能源汽車大會上,這個問題同樣引發廣泛熱議。與會的政產學研各界人士,闡述觀點,分析利弊,提出建議,共同探尋適合我國實際的新能源汽車動力系統組合。

三種路線,誰是主流

十年前,新能源汽車在我國還屬于新生事物,時至今日,從上游的原材料到中游的三電核心技術、系統和整車制造,再到下游的充電服務,以及出行服務、電池回收等,中國已經率先建立起全球最完整的新能源汽車生態體系。2018年,全球銷售新能源汽車200余萬輛,其中一半以上在中國。因此,中國的新能源汽車產業發展和市場動向已經成為世界行業的風向標,其一舉一動,都牽動著全球產業和市場的神經。

“小型車看純電動、中型車看插電混動,商用車看燃料電池”,以往在新能源汽車領域流傳的這種說法,如今出現了更多不同的聲音。


以動力電池起家的比亞迪,新能源汽車銷量名列前茅,對于電動汽車也是情有獨鐘?!皯嫱茝V電動汽車?!?span id="o2aiccu" class="bjh-strong" style="font-size:18px;font-weight:700;">比亞迪股份有限公司董事長兼總裁王傳福建議,將國內私家車電動化時間點設置到2030年之前。他還建議,主管部門應盡快制定全面電動化的中長期發展規劃,推動電動化進程,并建議分領域制定時間表,比如2020年實現公交車全面電動化,2022年實現出租車全面電動化,2025年實現城市物流車和專用車輛全面電動化,2030年私家車逐步實現電動化。

此外,燃料電池也在業界有很多支持的聲音?!耙苿?a href="http://m.dasjx.com" target="_blank">燃料電池汽車產業化。”全國政協副主席、中國科協主席萬鋼表示,燃料電池汽車具有清潔零排放、續駛里程長、加注時間短等特點,是適應市場要求的最佳選擇,未來將推動燃料電池汽車產業化。

研究探討產業發展問題,需要客觀和包容的心態?!按笮烷L途交通工具方面,燃料電池汽車有非常大的優勢,城市短途小型化車輛方面,則純電動汽車有相對優勢,但沒有必要認為純電動和燃料電池車是非此即彼的關系?!?span id="macemgq" class="bjh-strong" style="font-size:18px;font-weight:700;">同濟大學校長助理、智能型新能源汽車協同創新中心主任余卓平向《中國汽車報》記者表示,尤其是大企業,純電動、插混和燃料電池三種動力系統路線都要根據市場需要,作出相應的選擇。

我國新能源汽車的發展,經歷了快速成長的十余年。如今,純電動、插電混動、燃料電池汽車雖然市場份額有大有小,但都在并行推進中。

優勢不足,各有千秋

近年來,部分純電動汽車發生的自燃事件,使消費者和業界對于新能源汽車動力系統怎樣匹配更恰當,形成了共同的疑問。

“客觀而言,目前階段無論是電動、插電混動還是燃料電池,都有自身的優勢與不足,但隨著技術發展,這些問題理論上都可以逐步克服。”湖南大學材料科學與工程學院教授、博士生導師黃宏文向《中國汽車報》記者表示。


據介紹,純電動汽車的優勢,一是充電電力的來源多種多樣。除了火電,還可以是水電、太陽能電力等清潔能源,還可以利用城市電力波谷充電。二是沒有內燃機的高噪聲和振動,也沒有燃氣燃燒的時滯,安靜又平順,且動力響應迅速。加之電動機低轉速扭矩大,性能較強。三是成本相對較低。純電動汽車的主要成本是電池,電機成本較低,所以即使增加一個電機實現四驅,成本也不會提高太多,同時,四個電機直接驅動四個車輪,解決了車輛轉彎時的差速問題。四是節省空間,電池布置在車底,既可以大幅改善操控性,也可以增加儲物空間,電動機本身維護成本也較內燃機低。五是相較于燃料電池,純電動汽車應用的鋰電池等技術較為成熟,并已大規模應用在電子電器等行業。六是全自動電控變得更容易,車聯網、自動駕駛等新技術更容易實現。

純電動汽車的不足,一是充電速度不夠快,燃油汽車只要花幾分鐘時間加油,就可以實現續駛數百公里。而目前電動汽車最快的快充方式,也需要20分鐘充電才能跑240公里,而且還有電流電壓的要求。如果采用換電池的方法,則會因為各家電池標準不統一、必須大量建設換電站等因素,無形中拉高了成本。二是電池壽命不理想,這是因為鋰電池本身不斷衰減的特性決定的。三是電池成本雖然在逐步下降,但依然占整車成本的約三分之一。四是電池達到壽命期限需要回收再處理。五是需要大量建設充電樁

插混汽車的優勢,一是續駛里程更長,可以用比純電動汽車更小的電池組和內燃機來實現長途旅行,降低里程焦慮。二是因為電池組減少,電池成本相應較低。三是對充電速度要求較低。四是其核心技術與常規動力類似,傳統汽車企業更容易生產,無論生產方還是消費方都相對容易接受。

其不足之處,一是因為內燃機的存在,隔音、調校等方面的成本依然較高。二是變速器的存在,進一步增加了插電混合動力車的成本。三是相比純電動汽車,有在平順靜音、動力響應、能耗排放上的差距。四是與純電動汽車相比,技術相對復雜。


氫燃料電池汽車的優勢,一是沒有續駛和充電問題,相應地就沒有了純電動車笨重的電池組對性能和能耗的不良影響。二是沒有純電動汽車的大容量電池壽命和成本等問題。三是相對于常規混合動力,能耗可以進一步降低,且排放接近于零,可以忽略。四是氫氣來源廣泛,天然氣、煤、石油、頁巖氣這些化石能源都可以制氫,是化工產業的副產物,也可以用風能、太陽能、生物制氫這些可再生方法,還可以用電力制氫。

其不足之處,一是目前大部分氫燃料電池的綜合能量轉化率,遠沒有純電動高,效率一般較發電為低,相比純電動汽車會增加行駛成本,綜合看目前沒有純電動或插電混動經濟環保。二是目前氫燃料電池技術還不夠成熟,成本較高。三是目前缺乏加氫的基礎設施,而且和充電站的建設一樣,存在困境。四是早期基礎設施推廣阻力大,造成燃料電池汽車銷量難以擴大。

未來發展,如何抉擇

目前,不少國內外企業都根據自身實際和市場需求在謀劃自己的新能源汽車動力系統匹配路線,堅持純電動者有之,一直做插電混動者有之,開展燃料電池研發者也有之,更有兼容并蓄者。如何選擇,不只涉及到技術成熟度,更有市場和效益問題。


在跨國公司,寶馬雖然對氫能的研究很早,但遲遲不推出新車,其中最重要的原因就是盈利問題。寶馬集團研發董事傅樂希表示,目前氫燃料電池車還不能盈利,后面的路還很長。但近來由于新能源汽車發展迅速,老對手奔馳也推出了燃料電池汽車,寶馬已經開始與豐田合作,推出燃料電池汽車。而曾經一直堅持發展混動和燃料電池的豐田汽車,已在今年6月初宣布大力進軍純電動汽車市場,并將于明年向潛力巨大的中國市場推出十款純電動汽車。為此,豐田首次與比亞迪和寧德時代簽下動力電池采購大單。

在國內,各大傳統車企及造車新勢力在技術路線上的比拼也已開始,很多有實力的企業采取“復合路線”。即使是以往以純電動為主的車企也在探索燃料電池技術?!?a href="http://m.dasjx.com" target="_blank">北汽新能源已經正式進入全面新能源化2.0時代,并在穩步推進純電動、混動、燃料電池的‘三線并舉’技術路線?!?span id="gyscwyi" class="bjh-strong" style="font-size:18px;font-weight:700;">北汽集團董事長徐和誼在接受《中國汽車報》記者采訪時介紹,純電動方面,北汽新能源將堅持持續技術積累和產品迭代,北京奔馳、北京現代的首款純電SUV將于今年上市;混動方面,插混產品開發正在有序推進中,北汽越野車將是發力插混汽車市場的主力軍;燃料電池方面,北汽福田不僅獲得了國內首張氫燃料電池客車牌照,在交付車輛數量、示范運行里程等方面處于行業領先地位。

其實,三種新能源汽車動力系統匹配路線都貫穿著“新能源”的主題。“2035年是新能源汽車初步進入成熟階段的重要節點,將基本上全面實現汽車動力電氣化、能源低碳化、整車智能化。”中國工程院院士歐陽明高所言,點明了問題的核心,揭示了新能源汽車未來的發展目標。

“一是以改善生態環境為核心,兼容多種技術路線;二是激發企業的自主創新能力;三是處理好當前和長遠、國內和國外的關系,走出一條更高質量更可持續的發展道路?!?span id="4acmuuu" class="bjh-strong" style="font-size:18px;font-weight:700;">工信部副部長辛國斌在介紹2021~2035中國新能源汽車發展規劃時表示。

“新能源汽車動力系統怎樣匹配更恰當,不僅要看技術創新發展的階段性成果,而且要看市場需求和成本、效益,還要兼顧社會利益,因此,選擇電動、混動還是燃料電池,最有發言權的是消費者、企業和市場。”黃宏文認為。

文:趙建國 編輯:林揚 版式:劉曉燁

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