新能源汽車的現(xiàn)狀與未來

汽車給人們帶來交通便利的同時，也給環(huán)境帶來嚴重污染，為此新能源汽車應(yīng)運而生。

新能源汽車采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源，其中包括純電動汽車、增程式電動汽車、插電混合動力汽車、氫能源汽車。

2017年，全國新能源汽車保有量達153萬輛，目前仍以純電動汽車、插電混合動力汽車為主。

新能源汽車有一些共性的核心技術(shù)：動力蓄電池和管理系統(tǒng)、電機和驅(qū)動系統(tǒng)以及混合動力系統(tǒng)的混合發(fā)動機和燃料電池發(fā)動機。把它們組合起來就可能形成三種汽車的形式：純電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池汽車。這三種車型共同的核心技術(shù)就是動力蓄電池、驅(qū)動電機和智能化控制系統(tǒng)，以及各種車型所自有特色的驅(qū)動發(fā)動機系統(tǒng)。

純電動車和氫燃料電池車代表了新能源汽車的兩個進化方向。從結(jié)構(gòu)方面講，純電動車比傳統(tǒng)汽車或混合動力汽車都要簡單，電池-控制模塊-電機，即構(gòu)成了整車的傳動邏輯。

純電動車有三大優(yōu)勢：節(jié)能環(huán)保、使用成本較低(8元/百公里)、乘坐舒適。目前純電動車使用較多是鋰動力電池，汽車專用電機主要使用永磁電機和感應(yīng)電機。

根據(jù)相關(guān)資料計算，在發(fā)電到用車的車輛全生命周期，燃油車每升油將排放3000克二氧化碳。高能耗的電動汽車百公里能耗為30度左右，排放二氧化碳為15000克左右，而燃油汽車最低油耗可達到百公里5升油，排放二氧化碳也只有15000克。由此可見，實際上高電耗的電動汽車碳排放與低油耗的汽油車相當。

純電動車的明顯短板是續(xù)航里程短、充電時間長，天冷還影響性能。相比于電動汽車，燃料電池車具備輕量化、續(xù)航力久、充能時間短、電池壽命長的優(yōu)勢。在重量方面，同樣功率的氫燃料電池相比電動車沉重的電池組重量僅有一半，可極大減輕車輛負擔;續(xù)航和充能方面，以現(xiàn)有的豐田Mirai燃料電池車為例，其一次加氫僅需3分鐘，續(xù)航里程達到650公里，電池壽命達20年以上，這些都使電動車望塵莫及。

燃料電池汽車是指以氫氣等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機驅(qū)動的汽車。其通過電解水的逆反應(yīng)，使氫氣與空氣中的氧氣結(jié)合，產(chǎn)生驅(qū)動汽車所需的電能。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物，只會排出水，因此從環(huán)保和節(jié)能方面，氫燃料電池車可以說是汽車發(fā)展非常理想的階段。

我國發(fā)展氫燃料汽車擁有先天優(yōu)勢。作為全球之最的用氫大戶，包括煤制氫、電解水制氫在內(nèi)，都為燃料供應(yīng)奠定充足保障，每年僅副產(chǎn)氫量，我國就達1000多萬噸，再加上棄光、棄水電量年可制氫約300萬噸，這1300萬噸氫足可供燃料電車汽車使用。而這也是歐美、日本等國不具備的優(yōu)勢。

氫燃料電池是氫燃料電池汽車的心臟。燃料電池系統(tǒng)包括電堆、供氫系統(tǒng)、進風系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、加注系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。目前國產(chǎn)燃料電池的水平距國外尚有差距，其中核心部件是電堆。

我國燃料電池汽車的商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化還有一些關(guān)鍵技術(shù)難題久攻不下，而且差距明顯。氫燃料電池汽車要真正大規(guī)模示范運行，必須達到四個條件：一是燃料電池發(fā)動機壽命要達到5000至10000小時;二是車的售價與鋰電池或燃油車接近;三是廉價氫燃料供給;四是不靠政府補貼，實現(xiàn)盈利。

我國氫燃料電池汽車未來三個值得重視的市場：一是城市間的長途班車停靠時間短，留出的充電時間不多，環(huán)保要求又比較高，運量需求也比較大。二是城市出租車，特別是特大城市的出租車一般都是雙班運行，很難有很長的時間來進行充電。三是城市物流車，它的運行強度比較高，行駛里程比較長，環(huán)保要求高。

目前技術(shù)條件下，生產(chǎn)一公斤氫氣大約需要40元，可供小汽車跑100公里，燃油車跑相同的里程大約耗費7升油，以目前油價計算，花費40元至50元。氫能使用成本與汽油已相當接近了。