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未来的新能源汽车究竟是纯电动、混合动力还是燃料电池汽车的天下?

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结论:很远很远的那种未来不知道,在短期 2030 年前后,国内汽车动力类型应该是以改进型内燃机(加装 48V 系统)为主,BEV 为辅,PHEV 和 REEV 作为过渡技术逐渐被淘汰,燃料电池大规模商业化仍处于探索阶段的局面。

要判断未来技术路线的发展,需要综合厂家尤其是自主厂商的研发生产能力消费者(私人及运营)的偏好以及国家政策的指导三个大的方面来综合考虑。技术路线整体分为新能源技术路线和节能技术路线,新能源技术路线则分为BEV(Battery Electric Vehicle)、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、REEV(Range Extended Electric Vehicle)以及FCV(Fuel Cell Vehicle)四大类,节能结束路线则分为HEV(Hybrid Electric Vehicle)48V。下面本文的逻辑论证将按照下表的逻辑框架进行。

下面将详细从政策导向、供给侧和需求侧三个大的方面,大概以十年为期限,面上分析一下各类技术路线在未来的发展前景。

一、政策导向

  1. 油耗法规

按照 2025 年 4.0L 的目标,新能源路线和节能汽车路线,两条路线缺一不可,无论是单独发展哪一条路线都是不能达到油耗法规目标的,国家也是同时鼓励两条技术路线并行发展的。

  1. 积分换算

从积分换算角度,BEV 和 PHEV 对于优化 CAFC 积分效果更明显,HEV 和 48V 效果远弱于前者,PHEV 综合效果为 BEV 的 80%,HEV 大概为 BEV 的 20%,48V 内燃机系统大约在 10%。

二、供给侧 - 技术成熟度

1、48V 内燃机

48V 系统技术难度国内外差距不大,节油效果大概在 8%-10%,且系统整体成本低,随着规模化应用,长期应用系统成本可下降至 2000 元或以下,在现在内燃机占绝对主导的市场之下,具有大范围普及的基础和可能

2、HEV

HEV 技术目前主要集中在日系本田、丰田手里,其余品牌投放几乎为零,且技术存在较高的壁垒,虽然丰田开放了专利,但是核心的控制策略方面仍然是不为外人所知的,而且 HEV 需要发动机变速箱较高程度的匹配度,在动力系统本身能力及匹配方面,国内差距都比较大,

3、BEV

受限于目前电池成本、续航、充电技术等短板约束,短期内 BEV 路线处于相对劣势,但是中长期,随着相关技术的进步,电池续航进一步提升、成本进一步下降,BEV 的短板将会快速补齐。

4、PHEV

由于没有续航里程焦虑,在短期内具备相对优势,但是随着电池成本的进一步降低,PHEV 的续航优势将被减弱,而成本劣势则会凸显。现在 BEV 的平均单车成本要稍高于 PHEV,预计到 2025 年 BEV 的平均单车成本就会低于 PHEV,而且两者之间的差距会被进一步拉大。

5、REEV

REEV 是作为弥补电池能量密度不足而存在的过渡方案,目前多为单电机串联式结构,小排量高效发动机仍是技术难点,其最终的动能输出依旧是依靠电池电机,随着电池能量密度和充电便捷程度的进一步提升,增程式将会变得十分鸡肋,而且其本身也存在着高速噪音大、油耗高等缺点,例如理想 ONE 的工信部认证油耗高达 8.8L/100km,且总体体量相对较小,行业均摊效应差。

6、FCV

就全球范围来说 FCV 的商用化都处于起步阶段,我国的燃料电池产业与日韩国际领先水平在燃料电池堆、储氢瓶技术等方面都还有很大差距,产业链发展也十分薄弱,电堆、碳纸、催化剂等关键环节都处于落后状态。

三、供给侧 - 经济性

对于企业经营的经济性来说,前期 HEV 在综合成本方面有一定优势,其次是 PHEV,BEV 前期经济性欠佳,后期经济性优势逐渐体现,单车综合成本增加额 BEV 将在 2023 年左右追近 PHEV,2024 年左右追近 HEV,而且从目前来看,将来的碳交易积分价格会快速上涨,这会使 BEV 的经济性进一步提升。

四、需求侧

1、私人领域

相对于燃油车的成本回收周期来看,在前期,BEV 的成本回收周期仍然较长,目前,一台纯电动汽车依靠较低的使用成本来平衡购车成本大概需要 7 年左右,在未来十年,回收周期将逐步降低,到 2030 年左右,平均 3 年左右就能收回相对于燃油车的购车成本差额,但是 PHEV 和 HEV 目前的成本回收周期相对于 BEV 就较长,将来下降趋势也没有 BEV 明显。所以从私人需求侧来看,未来 BEV 的经济性会高于 PHEV 和 HEV。

从技术接受度来说,BEV 的技术接受度是高于 PHEV 和 HEV 的,且 BEV 的接受度随着消费者熟悉程度的增加和技术的进步逐年升高。

2、运营领域

从经济性来说,BEV 的经济性相对于其他动力类型优势更加明显,而且未来十年这一优势仍将进一步扩大,BEV 的经济性会越来越好,而凡是需要用到燃油的技术类型的经济性都会越来越差。

从政策因素来看,地方政府受限于环保、上级政策等方面的影响,更倾向于使用 BEV 车型,例如上海已经不再审批燃油出租车,而转向纯电动出租车领域。

五、总结

将以上各类有利因素、不利因素按类归结对各种技术路线影响可归结如下表:

内燃机:份额逐步减少,预计到 2030 年纯内燃机车型基本消失,内燃机将普遍搭载 48V 系统,占比将在 2030 年前后维持在 60%左右。

HEV:以日系厂商为主,市场份额相对稳定,大概不到 10%。

BEV:市场份额在快速上升,到 2030 年前后将达到整体市场份额 25%左右

PHEV:作为技术过渡路线存在,后期发展趋缓,整体市场份额将维持在 5%以下

REEV:做过过渡阶段路线,后续将退出市场

FCV:在乘用车领域商业化推广,未来十年内希望不大

所以回到题主的问题,未来(2030 年左右)的新能源将是 BEV 的天下,插电混合动力市场份额将逐步萎缩,燃料电池短期内不会有大规模商用可能,当然内燃机也不会完全消亡,而是配合 48V 系统进一步降低油耗和排放。