2024成都车展即将拉开帷幕，从往届车展阵容来看，新能源已经成为当下家用轿车的主流动力。而说到新能源，首先想到的就是纯电汽车，但实际上新能源还包括了除汽柴油、天然气以外的能源。目前，我国对待新能源汽车发展，主要有三大技术路线，分别是插电混动、纯电和氢燃料电池技术。
作为国家大力扶持的战略性新兴产业，插电式混合动力、纯电动和氢燃料电池优缺点如何？发展趋势谁更有优势呢？
纯电动汽车：优点显著 缺点突出
纯电动汽车（BEV）的优点众多，这一点主要体现在车辆结构、行驶品质、获取电能的方式等层面表现。
优点一：排放低
纯电动汽车使用过程中，排放无限接近于零。但如果从整个能源角度上说，纯电动汽车，乃至所有汽车都不能称为零污染。如制造电池所消耗的材料，发电的排放。但总的来说，纯电动汽车依然具备极低的污染排放。
优点二：电力来源广泛
电力作为可再生能源，获取的途径多种多样。如煤炭、石油、天然气等一类的化石能源和太阳能、风能、水力、核能等可以说是取之不尽，用之不竭。
优点三：乘坐舒适性好
纯电动汽车集成度高，整体结构简单，同时相比燃油车的运行噪声更低，不仅自身乘坐舒适，而且也有利于道路区域安静舒适。
缺点一：世纪难题 动力电池
阻碍纯电动汽车发展的最大制约，在于动力电池技术。虽然电池的技术性能一直稳步提升，但仍然难以满足人们对车辆正常使用的要求。
缺点二：续驶里程短
尽管目前国内汽车宣称纯电动汽车具备5、6百甚至更长的续航里程，但这些数值都是基于特定工况测试标准得出的数据，实际道路行驶，几乎无法达到标称数值，特别是在冬季低温的时候。这些问题都是由于电池技术制约导致的。
目前来说，汽车动力电池都存在存储电量低、电池性能不稳定、可靠性差、补能时间长的问题。同时还存在日历寿命短、安全隐患大、制造成本高等缺点。加上纯电动汽车的基础设施也不够完善，充电桩少，充电站环境不佳等，严重制约来新能源纯电动车的发展。
不过，包括宁德时代在内的多家电池企业研发中的固态或半固态电池有望提升电池的性能。今年二季度，广汽发布了全固态电池，采用第三代海绵硅负极和高面容量固态正极技术，该款全固态电池能量密度能达到400Wh/kg以上，较当前量产液态锂离子电池，体积能量密度提升52%以上，质量能量密度提升50%以上，可轻松实现超1000公里续航。原因在于，它使用固态电解质代替传统的液态电解质，大大提升锂电池的能量密度。
固态电池相较传统液态电池具备技术颠覆性，它的充电速度可提高几倍以上，不受温度限制；其次是能量密度翻倍，续航里程达到1000km以上；固态电解质具有不可燃性、无腐蚀性、无挥发、不会漏液等特性，化学性质更稳定，穿刺后也不用担心安全问题。
但固态电池的生产制造难度非常大，截至目前，固态电池在全球范围都局限在实验室或工程验证的阶段，尚无量产，技术突破尚需时日。
插电式混合动力汽车：优势明显 瑕不掩瑜
插电式混动汽车（PHEVREEV）具有传统燃油车的发电机、变速器（单档或多档）、油箱、以及后处理装置，同时还具备纯电汽车的电池、电驱、电控系统。
动力系统效率高
PHEV车辆工作模式灵活多变，可根据不同工况，采用纯电或发动机驱动，也可两者共同驱动。
高速工况下，发动机直驱效率高；低速工况下，电池起到削峰填谷的作用，发动机在高效区发电，由电池电机驱动车辆，有效降低了车辆的排放。
行驶品质接近BEV
REEV和PHEV基本类似，也拥有2套的驱动结构（无变速器），最大特点是发动机只发电，不参与驱动车辆行驶，车辆行驶完全由电机驱动，行驶质感和纯电动汽车一致。
补能方便 用车成本低廉
有油箱和电池的存在，消费者可根据实际情况灵活进行补能。城区行驶，甚至可以完全依靠电池行驶，大幅降低了用车成本。长途行驶，使用燃油，补能方便，不受充电设施的限制。用车范围和环境适应能力大幅提升。
缺点瑕不掩瑜
PHEV需要和燃油车一样进行日常保养，维护费用没有降低。同时直驱结构PHEV车型存在硬连接，车辆行驶品质较BEV、REEV略差，而高速工况下，REEV燃油效率不如PHEV。
据乘联会显示，2024年1-5月期间，中国新能源汽车（包括BEV和PHEV）的销量与去年同期相比增长了34.4%，插电式混合动力汽车（PHEV）的销量增幅更为显著，同比大幅增长70.1%，其中插电式混合动力SUV和轿车的销量更是激增约80%。
消费者的选择，说明了PHEV确实具备BEV车型所不具备的优势，那就是可油可电，既具备纯电车的行驶质感，同时还解决了补能的痛点。
氢燃料电池汽车：成本是大头
氢燃料电池汽车的奥妙之处在于氢燃料电池非常理想的工作原理。它名义上叫电池，而实质上是一种基于电化学原理，将作为“燃料”的氢和空气中的氧化剂反应生成的化学能转换成电能的发电装置。
氢燃料电池工作原理是将氢送到燃料电池的阳极，在催化剂的作用下，一个氢原子被分解成2个氢离子和2个电子，氢离子穿过质子交换膜，与氧气结合生成水，电子无法穿过交换膜，只能经过外部电路，从而产生电流。只要不断地给阳极输送氢气，给阴极输送氧气，就可以持续地产生电能。
氢燃料电池车的动力系统主要由高压氢气储罐、动力电池、燃料电池电堆、燃料电池升压器和驱动电等几部分构成。
环保性极佳
质子交换膜为代表的氢燃料电池汽车的主要优点，在很大程度上归功于燃料电池只排放纯净水，没有任何有害物质。从能源的全寿命周期看，如果汽车使用的氢燃料是来自工业废气等副产品以及通过可再生清洁能源而制取，那么车辆总的排放污染也很低。
发电效率高
氢燃料电池产生的动力不经热机过程，不受热力循环限制，基本上没有热释放和热能损失。能源转换效率高达60%甚至更高，几乎是内燃机的2~3倍。此外，氢的能量密度是汽油的3倍、锂电池的10倍。氢能源汽车的续航里程和补能时间很容易达到和超过现有燃油汽车。
5kg的氢储量可支持氢燃料电池汽车连续行驶400km以上，而要达到相同的里程数，纯电动汽车则要搭载约500kg的电池组。相比之下，氢燃料电池堆则要轻很多。同时补能速度也和燃油车一样迅速。
安全性较高
氢燃料电池工作时，电池的温度较低，一般最高约100℃，即使隔膜破裂也不会发生爆炸。加之电池组件是由固态材料构成，从根本上避免了类似于纯电动汽车因电池热失控和溶液（剂）泄漏等而导致的安全隐患，可获得更高的安全性。和燃油车一样，储氢容器才是安全的薄弱环节。
氢能源极为丰富
理论上讲，在宇宙质量中约有75%的氢元素，地球上的氢也几乎无处不在，制取氢的资源丰富。从现实可采用的技术手段上讲，主要是电解水制氢；化石燃料制取氢气；化工副产物中提取氢气等。
同时，由于氢燃料电池汽车也是电力驱动车辆，乘坐舒适性与BEV车型一致。
电堆功率低 响应慢 耐久性不足
燃料电池的功率密度较低，动态响应较慢，当需要加速或爬坡等大功率请求下，影响正常使用。燃料电池发动机的耐久性较差，使用寿命较短。
燃料电池汽车行驶4万~5万km后，功率即下降约40%，与传统内燃机普遍可保证汽车行驶50万km以上相比逊色得多。
成本过高
制造成本过高体现在几个方面。其一是氢燃料电池本身。尤其是质子交换膜燃料电池，要使用价格昂贵的铂金属催化剂，不仅导致电池成本高升，而且还要受到铂金属矿产资源有限的约束。
据中国科学院院士欧阳明高2023年的资料介绍，技术进步和规模化生产使得燃料电池系统成本正在快速下降，预计到2030年会降到500元/kW。即便是这样，一台100kW的氢燃料电池，价格也在5万元左右，较燃油发动机成本高。
其二是燃料成本高。从制氢途径来看，一般可分为煤炭制氢、天然气制氢、工业副产氢、电解水制氢等。其中，电解水制氢的成本最高。
其三是储氢容器造价贵。目前，储氢容器结构复杂且材质要求较高，不同型号的储氢容器售价可高达2000美元-4000美元。
三种技术路线 没有绝对好坏
上面分析了三种技术路线，从驱动形式看上，三种技术路线均拥抱了电能，不难看出，电力驱动是未来的大方向，这一点是毫无疑问的。
在能源供给上，不管是发动机发电，还是电池技术，亦或是和氢燃料电池，最终目的都是安全、量足、高效且不受环境限制的供电。PHEV提高发动机热效率，能最大限度利用和延长现有产业链，并且在相当长的时间内，都是相对主流的技术路线。而电池技术的提升，让BEV车型拥有更加广泛的适应能力的同时，也能帮助PHEV车型实现更高的性能和效率，两者之间并无冲突。
提高氢燃料电池整体性能表现，代表未来的方向。但电池技术的提升、电驱效率的突破，也都是氢燃料电池汽车的基础之一，两者也是有机的结合体。
三种技术路线谁更好，没有绝对之分，关键点在于，当前何种技术更符合目前的大环境的需求。（朋月）