爱华网纯电动 燃料电池 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？
这个问题我认为首先要分为独立的两个层面来看，第一个是动力系统的区分，第二个是驱动能源的区分，在这两个选择下，现有的技术能够实现不同的组合。纯电动，燃料电池，混合动力的概念互有交叉，哪怕今天也没有一个完全系统的规范命名。
一、动力系统
首先对于动力系统而言，分为内燃机驱动，电机驱动，和电机内燃机协同驱动三个种类。
在动力系统这一点上我认为电气化的趋势是十分明朗的，电机作为动力输出单元，相对内燃机有如下几个优势：
1. 成本优势：同一最大输出功率水平下，电机本身的成本非常低，这也是特斯拉性能爆棚但售价相对于性能车较低的原因。
2. 效率优势：电机在输出过程中，单在这个过程中效率变化不大并且非常高（90%左右），非常适合频繁启停的任务要求。
3. 保养、寿命优势：优质电机的保养间隔时间在30,000小时左右，与内燃机有数量级上的差别
4. 结构、体积优势：这个有点玄乎，同样输出功率下，电机体积非常小，并且可以实现轮毂附近布局的形式，将整个传动系统极度简化，换句话说，奥迪花了几十年引以为傲的quattro四驱系统，在电机车中可能是一个程序升级就能解决的问题。
5. 控制、安全优势：首先电机的反应速度极快，电信号能够直接转化到机械信号，而传统汽车的启动加速停止每一环都有一个控制误差的Loop，紧急情况下反应就慢了。还有就是，自动驾驶或者程序辅助驾驶难度更大，在电机动力系统的控制与反馈就非常灵敏，小时候几十块还能买个遥控车是不
Model X 是没有前后传动系统的 Model X 是没有前后传动系统的
Q5 混动的传动系统就极其复杂 讲真我是看不懂的 Q5 混动的传动系统就极其复杂 讲真我是看不懂的
二、驱动能源系统
1.纯电池电动汽车
吹了一段特斯拉，但我认为特斯拉整体发展的方向就是有待考量，电机动力系统优势明显，但电池电动车（BEV）市场驱动力低下。
在这个部分，既然是趋势预测，自然有各种不同考虑的方面，个人更偏向于工程和市场驱动力方向来分析这个问题。电动机确实有非常多的好处，但是它有一个极大的命门，就是电池储能的能量密度极低，但是电池的成本下滑已经达到了瓶颈期，很多人疑惑换电池模式为什么不可行，最重要的原因就是贵，哪怕是最大规模优化能力最强的电池厂商，电池的成本也在$300/kwh左右，特斯拉相同配置的型号15kwh的容量增加在终端售价最少提高$8500, 在$567/kwh。
可以看到特斯拉的15kwh增配是将里程从210英里提升到249英里，增就增了，但是这8500刀的 可以看到特斯拉的15kwh增配是将里程从210英里提升到249英里，增就增了，但是这8500刀的边际成本几乎换不回边际收益。这么贵的电池，没收益，为什么？
这跟驾驶模型有关，以上是美国家庭日常出行的调查，可以看到 这跟驾驶模型有关，以上是美国家庭日常出行的调查，可以看到Daily Mileage在83%的情况都是小于60英里的，并且人们的出行需求具有长尾性，对于汽车仍有长里程出行的要求，但是在长里程的使用场景中210英里与249英里并没有实质性的区别，仍需要频繁的充电，并且时间很长。所以先说看法，我认为最适合目前市场的电动车模型是50-60英里以内纯电里程(15-20kwh)的电动力系统插电增程式电动车，接下来会详细分析。
纯电动汽车伴随着的第二大问题就是基础建设阻力非常大。高功率的充电桩的建设成本是很高的，并且牵扯到电网改造，美国能源部门针对美国作出的分析是，哪怕油价飙升，用政策力量来资助充电基础建设仍然是一个“经济上不合理、没有回报”的举措，所以想当然的认为电动车在“有了充电站就会发展”的想法是非常缺乏市场驱动力的。
这一段指出了纯电池电动汽车在使用上的巨大不足。
2. 燃料电池
燃料电池汽车也可以理解为“添加了高密度能源模块”的增程电动车，在技术成熟的时候将会有市场，但是目前而言，车载储氢系统和基础建设的成本过于高昂，同样在目前没有市场驱动力，对于基础建设的网点要求太高。
3. 并联式混合动力
在这里先明确在这里的概念，只要内燃机能够参与驱动轮胎，就算是并联式混动的一种，在这里本田的immd略微有一些牵强了，但是总体而言，并联式混动更像是，在内燃机汽车上加了一个电机作为辅助，提升燃油经济性，但是并不是说提升燃油经济性不好，但是这样甚至比内燃机车更为复杂，需要添加行星齿轮组和离合器，并且保留传统的传动系统，这个概念在我个人看来有点吃力不讨好的意思。但是这样就不能完整地利用电机作为动力系统方面的优势了。
4. 串联式混合动力（增程型混合动力）
简而言之，在纯电动汽车基础上减去多余的电池组，添加一个小型内燃机作为“充电宝”。 看上去挺傻逼，有人认为这是脱了裤子放屁。但我认为这是一条针对目前市场而言，纯电动车的一个优化方向。让电机驱动汽车，因为电机的效率不会由于启停降低。而让内燃机发电，因为热机本身就适合匀速的工作，在低转速下效率极低，在经常堵车的亚太地区的热机综合效率约在9%-13%左右
所以就让人家在没电的时候好好按30%左右发电，哪怕多转化一次能量最后还能跑出来5个油左右呢，别忘了，可能你只有17%的场景会使用它（在亚洲可能会更低），利用得好的话综合油耗可以趋近于极低的水平。而且如果只是满足巡航需求的发电，一个很小的引擎就可以了，普通汽车巡航的功率只有20千瓦而已，也就30马力吧。甚至可以使用功率质量比极高的微型燃气机（航发原理），原因很简单，人家就适合匀速在高速区间转，提速啊啥的都不用管。当一个引擎需要优化多个参数时（效率，提速，动力输出是否平稳，寿命，保养性等），可能需要50个工程师的团队，但是这个引擎只需要发电的时候，可能5个工程师就能够优化这一个参数了。所以就让人家在没电的时候好好按30%左右发电，哪怕多转化一次能量最后还能跑出来5个油左右呢，别忘了，可能你只有17%的场景会使用它（在亚洲可能会更低），利用得好的话综合油耗可以趋近于极低的水平。而且如果只是满足巡航需求的发电，一个很小的引擎就可以了，普通汽车巡航的功率只有20千瓦而已，也就30马力吧。甚至可以使用功率质量比极高的微型燃气机（航发原理），原因很简单，人家就适合匀速在高速区间转，提速啊啥的都不用管。当一个引擎需要优化多个参数时（效率，提速，动力输出是否平稳，寿命，保养性等），可能需要50个工程师的团队，但是这个引擎只需要发电的时候，可能5个工程师就能够优化这一个参数了。
才疏学浅，但我心中的工程应该是通向一个问题的最简单的解，让合适的元件去做擅长的事情。
综上，我认为基于化石燃料热机（内燃机、涡轮等）的增程式电动车是平衡基础建设成本、使用成本、和开发成本后，最好的电动汽车解决方案，并且经济效益上具有一定的优势。
纯电动车的基础建设难度非常大，基于现有的油价，在美国建设充电站的经济效益都十分有限，在这个基础上政策补贴的压力非常大。
宝马和雪弗莱以及特斯拉跳出去的联合创始人（Ian Wright - Wrightspeed）推出的解决方案是：串联式混动，用烧油引擎给电池充电（因为只需要匀速工作，可以达到理论最高效率），并且纯电里程达到能够满足大部分日常需求（100km左右）。以宝马i3为例，这样一个低功率引擎的终端售价只要$3850但是能满足巡航充电需求（实际上小汽车只有10kw左右）。目前的调查表明，直接补贴充电站和纯电动汽车在美国都是不划算的，因为基础建设费用太高，这样看来是不是应该拿有限的补贴，到纯电里程100km左右，但是配合一个低功率轻重量的发电机的车型，如Volt和i3上应该是更为优化的解决方案。
对于增程，我觉得有如下优点：
1. 保有电动汽车的驱动系统的优越性（燃油经济性，动力系统易于保养，安全）
2. 研发成本可以控制：内燃机有广阔的市场规模，发电用微型燃气轮机结构并不复杂。在需要optimize的参数只有发电效率的情况下，可能研发成本并不高
3. 能够利用现有基础设施石油网络，并且在绝大部分情况适用纯电模式。满足续航的同时，由于电池包的减少甚至可以降低成本（记得电池的成本高昂，还不如换个引擎哦）。
写在最后
我一直觉得现在电动汽车的发展阻力在于社会层面而不在于技术层面，无限电站+电池的暴力政策手段或许在现在并不适合电动汽车占领市场。
那么综上所述，在现阶段，采用模块分离的增程式电动在我看来是一个非常综合的解决和过渡方案，甚至可以做到“Cleaner than EV”，哪怕以后增程系统换成燃料电池，具有优势的电机动力系统仍然得到了保留。
题主提到了，有没有“弯道超车”的可能，我个人认为，走在弯道的，可能是别人。
参考资料：
Peterson, S. B., & Michalek, J. J. (2013). Cost-effectiveness of plug-in hybrid electric vehicle battery capacity and charging infrastructure investment for reducing US gasoline consumption. Energy Policy, 52, 429-438.
Wirasingha, S. G., Schofield, N., & Emadi, A. (2008, September). Plug-in hybrid electric vehicle developments in the US: Trends, barriers, and economic feasibility. In 2008 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference(pp. 1-8). IEEE. 2/2 首页 上一页 1 2
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