純電動(dòng)汽車（EV）與燃料電池汽車（FCV），被認(rèn)為是將來(lái)新能源汽車行業(yè)的兩只主力軍，它們均有著電氣化、綠色清潔和無(wú)噪音的特點(diǎn)，然而由于核心技術(shù)的不同，它們?cè)诤芏喾矫娲嬖谥薮蟛町悺?/p> 正因?yàn)檫@些差異，兩種汽車在新能源汽車行業(yè)發(fā)展的道路上就像一對(duì)“注定的對(duì)手”，一直處于對(duì)比和爭(zhēng)論的風(fēng)頭浪尖之中。 有爭(zhēng)論就有競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于行業(yè)本身實(shí)際上起到了優(yōu)化促進(jìn)作用，通過(guò)不斷的爭(zhēng)論和競(jìng)爭(zhēng)，未來(lái)要么“勝者為王”，要么“齊頭并進(jìn)”，最終走向最優(yōu)的結(jié)果。 當(dāng)然在行業(yè)發(fā)展的不同階段，它們之間的差異程度會(huì)有所不同，那么在當(dāng)前我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)現(xiàn)狀下，作為如今熱度極高的兩類新能源汽車，假如通過(guò)分?jǐn)?shù)來(lái)進(jìn)行評(píng)判，總分100分，那么純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車各自分?jǐn)?shù)有多少，誰(shuí)的綜合總分?jǐn)?shù)更高呢？ 由于各有優(yōu)劣，本文一共選取了10項(xiàng)因素來(lái)進(jìn)行打分，每項(xiàng)總分為10分（滿分10分為最終理想狀態(tài)），評(píng)判的10項(xiàng)因素分別為：車輛成本、續(xù)航里程、能量轉(zhuǎn)換效率、安全性、低溫性能、基礎(chǔ)設(shè)施、售后服務(wù)、行業(yè)投資、造車難易、發(fā)展?jié)摿?；本文將以思維導(dǎo)圖較為直觀的形式進(jìn)行對(duì)比和評(píng)分。（本文觀點(diǎn)僅供參考，不具有導(dǎo)向性） 車輛成本對(duì)比 無(wú)論是EV還是FCV，電池系統(tǒng)都占了整車的大部分成本，動(dòng)力電池系統(tǒng)占整車成本約40%，燃料電池系統(tǒng)占50%。 在整車成本方面。在國(guó)家補(bǔ)貼基礎(chǔ)上，純電動(dòng)汽車已經(jīng)較為普及，其價(jià)格與普通燃油車接近。但是燃料電池汽車仍然較為昂貴，單電池系統(tǒng)成本就達(dá)到了1000美元/KW，長(zhǎng)遠(yuǎn)看需降到50美元/KW才能大規(guī)模發(fā)展。 在消耗成本方面。純電動(dòng)汽車按照每度電價(jià)0.5元計(jì)算，每天行駛200km情況下，電費(fèi)為18元左右，每公里0.09元。 燃料電池汽車，按氫單價(jià)40元/kg計(jì)算，一次加滿跑500公里，每公里0.4元，消耗成本遠(yuǎn)高于純電動(dòng)汽車。 因此燃料電池汽車相對(duì)純電動(dòng)汽車成本沒有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)都有一定的成本降低空間。 EV：8分，F(xiàn)CV：4分。 續(xù)航里程對(duì)比 由于鋰電池能量密度的限制，純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航與車重成正比，當(dāng)前續(xù)航里程范圍在200～500km之間，續(xù)航最大的為特斯拉Model S，而且純電動(dòng)汽車充電時(shí)間較長(zhǎng)，就算拋開電池風(fēng)險(xiǎn)，快充也需要半個(gè)小時(shí)。 燃料電池汽車?yán)m(xù)航可以輕松達(dá)到500km以上，其續(xù)航里程主要跟汽車載氫量相關(guān)，而且氫氣的加注類似于加油，效率極高。 從系統(tǒng)整體上看，系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)決定了兩種汽車的續(xù)航存在差距，純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航的提高需要?jiǎng)恿﹄姵丶夹g(shù)的突破，因此也存在一定的提升空間。 EV：7分，F(xiàn)CV：9分。 能量效率對(duì)比 純電動(dòng)汽車的電主要來(lái)源于能源利用轉(zhuǎn)化后而產(chǎn)生，在我國(guó)電力結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，純電動(dòng)汽車的電可以說(shuō)主要來(lái)自于煤電。 能量轉(zhuǎn)換過(guò)程為：煤炭-電力-鋰電池-放電推動(dòng)汽車行駛。 燃料電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可以達(dá)到100%，實(shí)際效率也高達(dá)60～80%，是內(nèi)燃機(jī)的2～3倍。 但是涉及到整車后，由于有氫氣系統(tǒng)，整體能量轉(zhuǎn)換效率將會(huì)大大降低。轉(zhuǎn)換過(guò)程為：能源-電力-氫氣-燃料電池-放電推動(dòng)汽車。 因此整體上，純電動(dòng)汽車能量利用效率要高于燃料電池汽車。 EV：8分，F(xiàn)CV：6分。 安全性對(duì)比 純電動(dòng)汽車當(dāng)前安全性的主要問(wèn)題是電池安全。電池在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)熱，如果電池系統(tǒng)熱管理不夠好將會(huì)有著火風(fēng)險(xiǎn)，而且為了提高使用效率在過(guò)充或過(guò)放的過(guò)程中，電池也會(huì)著火，除此之外純電動(dòng)汽車在事故中發(fā)生碰撞會(huì)有電解液泄漏導(dǎo)致起火的風(fēng)險(xiǎn)。 燃料電池汽車中燃料電池本身危險(xiǎn)性不大，風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自氫氣儲(chǔ)存和加氫過(guò)程中出現(xiàn)氫氣泄漏導(dǎo)致著火甚至爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，氫氣極易燃燒，而且當(dāng)氫氣在空氣中的體積濃度在4%～75.6%之間時(shí)，遇火源就會(huì)爆炸。 因此它們均存在一定危險(xiǎn)，也均有一定的改進(jìn)空間。 EV：7分，F(xiàn)CV：7分。 低溫性能對(duì)比 在低溫下，鋰電池電解液會(huì)變得粘稠甚至凝結(jié)，會(huì)導(dǎo)致充電效率大幅降低，因此會(huì)導(dǎo)致續(xù)航降低。 根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在低溫環(huán)境下，比如我國(guó)東北地區(qū)，電動(dòng)汽車行駛續(xù)航里程最多縮減44%。 如果溫度繼續(xù)降低，電池內(nèi)部的電解液就變得更加遲鈍，如果長(zhǎng)時(shí)間在低溫環(huán)境下使用，或者在-40℃低溫下時(shí)，鋰離子電池可能會(huì)被“凍壞”造成永久損害。 燃料電池汽車中的核心燃料電池，在無(wú)特殊處理或輔助工具的情況中，在低于0℃的工作環(huán)境下，陰極側(cè)反應(yīng)生成的水易結(jié)冰導(dǎo)致催化層、擴(kuò)散層堵塞，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，并且水結(jié)冰產(chǎn)生的體積變化也會(huì)對(duì)膜電極組件的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，降低燃料電池性能。 當(dāng)前燃料電池汽車一般均有輔助系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，因此主要是低溫啟動(dòng)方面需要進(jìn)行突破，國(guó)內(nèi)僅能達(dá)到-20℃的水平，國(guó)外已達(dá)到了-40℃的水準(zhǔn)。 因此總體上，燃料電池汽車在低溫下比純電動(dòng)汽車有著較好的適應(yīng)性，純電動(dòng)汽車在低溫技術(shù)方面還需要進(jìn)行突破。 EV：5分，F(xiàn)CV：8分。 基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)比 純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施主要是充電樁或者充電站，燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施為加氫站。 當(dāng)前充電樁相對(duì)加氫站數(shù)量較多，較為成熟。 在建設(shè)成本方面，根據(jù)公開數(shù)據(jù)整理，一座超級(jí)充電站的建設(shè)成本約9000美元，停車場(chǎng)充電樁建設(shè)成本約6000美元，家庭充電站建設(shè)成本約1000美元；而一座簡(jiǎn)易加氫站建設(shè)成本為75萬(wàn)美元，一體化大型加氫站建設(shè)成本為210-330萬(wàn)美元。 因此無(wú)論從基礎(chǔ)設(shè)施的普及度還是建設(shè)成本上看，純電動(dòng)汽車均優(yōu)于燃料電池汽車，當(dāng)然充電基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)階段仍然不夠用，不能匹配需求，仍有一定空間。 EV：8分，F(xiàn)CV：5分。 售后對(duì)比 純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，核心部件主要包括動(dòng)力電池、BMS（電池管理系統(tǒng)）、電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等；燃料電池汽車結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，核心部件主要包括燃料電池電堆、儲(chǔ)氫罐、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)、電機(jī)等。 而且我國(guó)當(dāng)前純電動(dòng)汽車電池技術(shù)處于世界第一梯隊(duì)，售后相對(duì)簡(jiǎn)單且成本低，燃料電池系統(tǒng)復(fù)雜且較多環(huán)節(jié)設(shè)備均依賴進(jìn)口，設(shè)備昂貴，因此售后難度大、成本高。 因此，汽車售后的維護(hù)保養(yǎng)方面，純電動(dòng)汽車現(xiàn)階段優(yōu)于燃料電池汽車，但是燃料電池汽車還有很大空間，當(dāng)然純電動(dòng)汽車也面臨著電池回收處理的難題。 EV：8分，F(xiàn)CV：6分。 投資對(duì)比 當(dāng)前，燃料電池汽車市場(chǎng)還處于發(fā)展初期，純電動(dòng)市場(chǎng)的投資熱度以及數(shù)額均遠(yuǎn)大于燃料電池汽車。 純電動(dòng)汽車方面。美國(guó)戴姆勒公司計(jì)劃在其位于美國(guó)阿拉巴馬州的圖斯卡魯薩工廠增投 10 億美元，以擴(kuò)建一個(gè) 100 萬(wàn)平方英尺的生產(chǎn)車間。 據(jù)稱，該工程將于 2018 年動(dòng)工，預(yù)計(jì)在2020年初生產(chǎn)一款電動(dòng)SUV。 2018年10月，上汽大眾總投入170億元，計(jì)劃于2020年建成投產(chǎn)新能源汽車工廠。 2018年光上半年，新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈投資累計(jì)超過(guò)2萬(wàn)億元人民幣。 跨界行業(yè)投資電動(dòng)車的案例也很多。今年6月份，恒大集團(tuán)董事長(zhǎng)許家印在一周內(nèi)連續(xù)宣布投資兩大造車基地，總投資2800億。 燃料電池汽車方面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年氫燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)投資及規(guī)劃資金約850億元；2019年上半年，氫燃料電池投資約為1000億元。 因此在我國(guó)當(dāng)前市場(chǎng)情況下，兩種汽車投資數(shù)額差別巨大。 EV：8分，F(xiàn)CV：5分。 造車難度對(duì)比 我國(guó)優(yōu)先支持發(fā)展了純電動(dòng)汽車，經(jīng)過(guò)10年的培育發(fā)展，產(chǎn)業(yè)已經(jīng)較為成熟，目前我國(guó)已經(jīng)成為了世界第一大的電動(dòng)汽車市場(chǎng)。 電機(jī)技術(shù)成熟，電池技術(shù)也屬于一流，因此汽車出現(xiàn)問(wèn)題維修較為方便。 而燃料電池汽車還處于發(fā)展初期，核心的電池技術(shù)不足，而且汽車中涉及到的儲(chǔ)氫系統(tǒng)、壓縮機(jī)、氫氣循環(huán)泵等關(guān)鍵設(shè)備均依賴國(guó)外，因此一旦需要進(jìn)行維修，必須從國(guó)外調(diào)貨導(dǎo)致維修時(shí)間大幅度拉長(zhǎng)。 EV：9分，F(xiàn)CV：5分。 發(fā)展?jié)摿?duì)比
在8月31日舉辦的2019中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展國(guó)際論壇上，財(cái)政部經(jīng)濟(jì)建設(shè)司一級(jí)巡視員宋秋玲表示要做優(yōu)做強(qiáng)純電動(dòng)汽車，鞏固純電動(dòng)汽車領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。 雖然純電動(dòng)汽車已經(jīng)經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展，但是鑒于當(dāng)前我國(guó)國(guó)情和國(guó)家政策的支持，純電動(dòng)汽車市場(chǎng)仍然會(huì)有很大空間。 燃料電池汽車由于成本高、技術(shù)不成熟、基礎(chǔ)缺乏等一系列的原因，當(dāng)前市場(chǎng)仍處于初期，發(fā)展也會(huì)有很多困難，但是燃料電池汽車屬于真正的零排放交通工具，隨著能源轉(zhuǎn)型的推動(dòng)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，技術(shù)、成本、基礎(chǔ)設(shè)施等方面的問(wèn)題都會(huì)得到解決，因此未來(lái)發(fā)展空間極其巨大。 EV：8分，F(xiàn)CV：10分。 對(duì)比總結(jié)
將純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車10項(xiàng)因素的對(duì)比整理在一個(gè)表格中，具體如下。 通過(guò)以上純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車10項(xiàng)因素的比較，純電動(dòng)汽車在車輛成本、能量效率、基礎(chǔ)設(shè)施、售后服務(wù)、投資情況和造成難度這6項(xiàng)因素的得分均大于燃料電池汽車。 燃料電池僅在續(xù)航里程、低溫性能和發(fā)展?jié)摿?項(xiàng)因素上的得分大于純電動(dòng)汽車，需要注意的是，兩種汽車在安全性方面得分持平，說(shuō)明在安全上均存在一定的問(wèn)題且程度相若。 最終總得分，純電動(dòng)汽車為76分，燃料電池汽車為65分。從各自的總得分上可知，在當(dāng)前我國(guó)新能源汽車行業(yè)現(xiàn)狀下，純電動(dòng)汽車仍為我國(guó)主力汽車，但燃料電池汽車并未落后純電動(dòng)汽車太多分?jǐn)?shù)，因?yàn)槿剂想姵仄嚧_實(shí)有著純電動(dòng)汽車不可比擬的優(yōu)勢(shì)，在某些關(guān)鍵方面解決了純電動(dòng)汽車難以解決的難題。 同時(shí)，兩種新能源汽車離100分的總分均有不少距離，科技水平?jīng)Q定發(fā)展前景，當(dāng)前存在的尚未突破的多種技術(shù)難題是阻礙我國(guó)未來(lái)實(shí)現(xiàn)交通清潔化的關(guān)鍵點(diǎn)，因此需要通過(guò)不斷的創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步來(lái)實(shí)現(xiàn)真正的生態(tài)中國(guó)。 |
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