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動力系統(tǒng)組合各有利弊 新能源技術(shù)路線仍存選擇障礙

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2019-09-09 14:37:41
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動力系統(tǒng)組合各有利弊 新能源技術(shù)路線仍存選擇障礙  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

  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(shù)研究中心有限公司發(fā)布2019年中國新能源汽車消費(fèi)者調(diào)研結(jié)果,不同的新能源汽車動力系統(tǒng)如何匹配、誰更受歡迎的問題再次成為輿論關(guān)注的熱點(diǎn)。

  “選電動、插電混動還是燃料電池,這是個(gè)問題。”7月初在博鰲舉辦的2019世界新能源汽車大會上,這個(gè)問題同樣引發(fā)廣泛熱議。與會的政產(chǎn)學(xué)研各界人士,闡述觀點(diǎn),分析利弊,提出建議,共同探尋適合我國實(shí)際的新能源汽車動力系統(tǒng)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(shí)至今日,從上游的原材料到中游的三電核心技術(shù)、系統(tǒng)和整車制造,再到下游的充電服務(wù),以及出行服務(wù)、電池回收等,中國已經(jīng)率先建立起全球最完整的新能源汽車生態(tài)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(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場動向已經(jīng)成為世界行業(yè)的風(fēng)向標(biāo),其一舉一動,都牽動著全球產(chǎn)業(yè)和市場的神經(jīng)。

  “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(lǐng)域流傳的這種說法,如今出現(xiàn)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(dú)鐘。“應(yīng)全面推廣電動汽車。”比亞迪股份有限公司董事長兼總裁王傳福建議,將國內(nèi)私家車電動化時(shí)間點(diǎn)設(shè)置到2030年之前。他還建議,主管部門應(yīng)盡快制定全面電動化的中長期發(fā)展規(guī)劃,推動電動化進(jìn)程,并建議分領(lǐng)域制定時(shí)間表,比如2020年實(shí)現(xiàn)公交車全面電動化,2022年實(shí)現(xiàn)出租車全面電動化,2025年實(shí)現(xiàn)城市物流車和專用車輛全面電動化,2030年私家車逐步實(shí)現(xiàn)電動化。

  此外,燃料電池也在業(yè)界有很多支持的聲音。“要推動燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化。”全國政協(xié)副主席、中國科協(xié)主席萬鋼表示,燃料電池汽車具有清潔零排放、續(xù)駛里程長、加注時(shí)間短等特點(diǎn),是適應(yīng)市場要求的最佳選擇,未來將推動燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化。

  研究探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題,需要客觀和包容的心態(tài)。“大型長途交通工具方面,燃料電池汽車有非常大的優(yōu)勢,城市短途小型化車輛方面,則純電動汽車有相對優(yōu)勢,但沒有必要認(rèn)為純電動和燃料電池車是非此即彼的關(guān)系。”同濟(jì)大學(xué)校長助理、智能型新能源汽車協(xié)同創(chuàng)新中心主任余卓平向《中國汽車報(bào)》記者表示,尤其是大企業(yè),純電動、插混和燃料電池三種動力系統(tǒng)路線都要根據(jù)市場需要,作出相應(yīng)的選擇。

  我國新能源汽車的發(fā)展,經(jīng)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(jìn)中。

  優(yōu)勢不足,各有千秋

  近年來,部分純電動汽車發(fā)生的自燃事件,使消費(fèi)者和業(yè)界對于新能源汽車動力系統(tǒng)怎樣匹配更恰當(dāng),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(yōu)勢與不足,但隨著技術(shù)發(fā)展,這些問題理論上都可以逐步克服。”湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師黃宏文向《中國汽車報(bào)》記者表示。

  據(jù)介紹,純電動汽車的優(yōu)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(nèi)燃機(jī)的高噪聲和振動,也沒有燃?xì)馊紵臅r(shí)滯,安靜又平順,且動力響應(yīng)迅速。加之電動機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩大,性能較強(qiáng)。三是成本相對較低。純電動汽車的主要成本是電池,電機(jī)成本較低,所以即使增加一個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)四驅(qū),成本也不會提高太多,同時(shí),四個(gè)電機(jī)直接驅(qū)動四個(gè)車輪,解決了車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的差速問題。四是節(jié)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(jī)本身維護(hù)成本也較內(nèi)燃機(jī)低。五是相較于燃料電池,純電動汽車應(yīng)用的鋰電池等技術(shù)較為成熟,并已大規(guī)模應(yīng)用在電子電器等行業(yè)。六是全自動電控變得更容易,車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等新技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)。

  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(shí)間加油,就可以實(shí)現(xiàn)續(xù)駛數(shù)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?yàn)楦骷译姵貥?biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、必須大量建設(shè)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?yàn)殇囯姵乇旧聿粩嗨p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(dá)到壽命期限需要回收再處理。五是需要大量建設(shè)充電樁。

  插混汽車的優(yōu)勢,一是續(xù)駛里程更長,可以用比純電動汽車更小的電池組和內(nèi)燃機(jī)來實(shí)現(xiàn)長途旅行,降低里程焦慮。二是因?yàn)殡姵亟M減少,電池成本相應(yīng)較低。三是對充電速度要求較低。四是其核心技術(shù)與常規(guī)動力類似,傳統(tǒng)汽車企業(yè)更容易生產(chǎn),無論生產(chǎn)方還是消費(fèi)方都相對容易接受。

  其不足之處,一是因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的存在,隔音、調(diào)校等方面的成本依然較高。二是變速器的存在,進(jìn)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(yīng)、能耗排放上的差距。四是與純電動汽車相比,技術(shù)相對復(fù)雜。

  氫燃料電池汽車的優(yōu)勢,一是沒有續(xù)駛和充電問題,相應(yīng)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(guī)混合動力,能耗可以進(jìn)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(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物,也可以用風(fēng)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(zhuǎn)化率,遠(yuǎn)沒有純電動高,效率一般較發(fā)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(jīng)濟(jì)環(huán)保。二是目前氫燃料電池技術(shù)還不夠成熟,成本較高。三是目前缺乏加氫的基礎(chǔ)設(shè)施,而且和充電站的建設(shè)一樣,存在困境。四是早期基礎(chǔ)設(shè)施推廣阻力大,造成燃料電池汽車銷量難以擴(kuò)大。

  未來發(fā)展,如何抉擇

  目前,不少國內(nèi)外企業(yè)都根據(jù)自身實(shí)際和市場需求在謀劃自己的新能源汽車動力系統(tǒng)匹配路線,堅(jiān)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(fā)者也有之,更有兼容并蓄者。如何選擇,不只涉及到技術(shù)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(tuán)研發(fā)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(fā)展迅速,老對手奔馳也推出了燃料電池汽車,寶馬已經(jīng)開始與豐田合作,推出燃料電池汽車。而曾經(jīng)一直堅(jiān)持發(fā)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(jìn)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(shí)代簽下動力電池采購大單。

  在國內(nèi),各大傳統(tǒng)車企及造車新勢力在技術(shù)路線上的比拼也已開始,很多有實(shí)力的企業(yè)采取“復(fù)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(shù)。“北汽新能源已經(jīng)正式進(jìn)入全面新能源化2.0時(shí)代,并在穩(wěn)步推進(jìn)純電動、混動、燃料電池的‘三線并舉’技術(shù)路線。”北汽集團(tuán)董事長徐和誼在接受《中國汽車報(bào)》記者采訪時(shí)介紹,純電動方面,北汽新能源將堅(jiān)持持續(xù)技術(shù)積累和產(chǎn)品迭代,北京奔馳、北京現(xiàn)代的首款純電SUV將于今年上市;混動方面,插混產(chǎn)品開發(fā)正在有序推進(jìn)中,北汽越野車將是發(fā)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(nèi)首張氫燃料電池客車牌照,在交付車輛數(shù)量、示范運(yùn)行里程等方面處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

  其實(shí),三種新能源汽車動力系統(tǒng)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(jìn)入成熟階段的重要節(jié)點(diǎn),將基本上全面實(shí)現(xiàn)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(diǎn)明了問題的核心,揭示了新能源汽車未來的發(fā)展目標(biāo)。

  “一是以改善生態(tài)環(huán)境為核心,兼容多種技術(shù)路線;二是激發(fā)企業(yè)的自主創(chuàng)新能力;三是處理好當(dāng)前和長遠(yuǎn)、國內(nèi)和國外的關(guān)系,走出一條更高質(zhì)量更可持續(xù)的發(fā)展道路。”工信部副部長辛國斌在介紹2021~2035中國新能源汽車發(fā)展規(guī)劃時(shí)表示。

  “新能源汽車動力系統(tǒng)怎樣匹配更恰當(dāng),不僅要看技術(shù)創(chuàng)新發(fā)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(fā)言權(quán)的是消費(fèi)者、企業(yè)和市場。”黃宏文認(rèn)為。(文:趙建國)