新能源汽车的现状与未来

汽车给人们带来交通便利的同时，也给环境带来严重污染，为此新能源汽车应运而生。

新能源汽车采用非常规的车用燃料作为动力来源，其中包括纯电动汽车、增程式电动汽车、插电混合动力汽车、氢能源汽车。

2017年，全国新能源汽车保有量达153万辆，目前仍以纯电动汽车、插电混合动力汽车为主。

新能源汽车有一些共性的核心技术：动力蓄电池和管理系统、电机和驱动系统以及混合动力系统的混合发动机和燃料电池发动机。把它们组合起来就可能形成三种汽车的形式：纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车。这三种车型共同的核心技术就是动力蓄电池、驱动电机和智能化控制系统，以及各种车型所自有特色的驱动发动机系统。

纯电动车和氢燃料电池车代表了新能源汽车的两个进化方向。从结构方面讲，纯电动车比传统汽车或混合动力汽车都要简单，电池-控制模块-电机，即构成了整车的传动逻辑。

纯电动车有三大优势：节能环保、使用成本较低（8元/百公里）、乘坐舒适。目前纯电动车使用较多是锂动力电池，汽车专用电机主要使用永磁电机和感应电机。

根据相关资料计算，在发电到用车的车辆全生命周期，燃油车每升油将排放3000克二氧化碳。高能耗的电动汽车百公里能耗为30度左右，排放二氧化碳为15000克左右，而燃油汽车最低油耗可达到百公里5升油，排放二氧化碳也只有15000克。由此可见，实际上高电耗的电动汽车碳排放与低油耗的汽油车相当。

纯电动车的明显短板是续航里程短、充电时间长，天冷还影响性能。相比于电动汽车，燃料电池车具备轻量化、续航力久、充能时间短、电池寿命长的优势。在重量方面，同样功率的氢燃料电池相比电动车沉重的电池组重量仅有一半，可极大减轻车辆负担；续航和充能方面，以现有的丰田Mirai燃料电池车为例，其一次加氢仅需3分钟，续航里程达到650公里，电池寿命达20年以上，这些都使电动车望尘莫及。

燃料电池汽车是指以氢气等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其通过电解水的逆反应，使氢气与空气中的氧气结合，产生驱动汽车所需的电能。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，只会排出水，因此从环保和节能方面，氢燃料电池车可以说是汽车发展非常理想的阶段。

我国发展氢燃料汽车拥有先天优势。作为全球之最的用氢大户，包括煤制氢、电解水制氢在内，都为燃料供应奠定充足保障，每年仅副产氢量，我国就达1000多万吨，再加上弃光、弃水电量年可制氢约300万吨，这1300万吨氢足可供燃料电车汽车使用。而这也是欧美、日本等国不具备的优势。

氢燃料电池是氢燃料电池汽车的心脏。燃料电池系统包括电堆、供氢系统、进风系统、冷却系统、加注系统、控制系统等。目前国产燃料电池的水平距国外尚有差距，其中核心部件是电堆。

我国燃料电池汽车的商业化、产业化还有一些关键技术难题久攻不下，而且差距明显。氢燃料电池汽车要真正大规模示范运行，必须达到四个条件：一是燃料电池发动机寿命要达到5000至10000小时；二是车的售价与锂电池或燃油车接近；三是廉价氢燃料供给；四是不靠政府补贴，实现盈利。

我国氢燃料电池汽车未来三个值得重视的市场：一是城市间的长途班车停靠时间短，留出的充电时间不多，环保要求又比较高，运量需求也比较大。二是城市出租车，特别是特大城市的出租车一般都是双班运行，很难有很长的时间来进行充电。三是城市物流车，它的运行强度比较高，行驶里程比较长，环保要求高。

目前技术条件下，生产一公斤氢气大约需要40元，可供小汽车跑100公里，燃油车跑相同的里程大约耗费7升油，以目前油价计算，花费40元至50元。氢能使用成本与汽油已相当接近了。