純電動汽車（EV）與燃料電池汽車（FCV），被認為是將來新能源汽車行業(yè)的兩只主力軍，它們均有著電氣化、綠色清潔和無噪音的特點，然而由于核心技術的不同，它們在很多方面存在著巨大差異。 正因為這些差異，兩種汽車在新能源汽車行業(yè)發(fā)展的道路上就像一對“注定的對手”，一直處于對比和爭論的風頭浪尖之中。 有爭論就有競爭，對于行業(yè)本身實際上起到了優(yōu)化促進作用，通過不斷的爭論和競爭，未來要么“勝者為王”，要么“齊頭并進”，最終走向最優(yōu)的結果。 當然在行業(yè)發(fā)展的不同階段，它們之間的差異程度會有所不同，那么在當前我國新能源汽車市場現(xiàn)狀下，作為如今熱度極高的兩類新能源汽車，假如通過分數(shù)來進行評判，總分100分，那么純電動汽車和燃料電池汽車各自分數(shù)有多少，誰的綜合總分數(shù)更高呢？ 由于各有優(yōu)劣，本文一共選取了10項因素來進行打分，每項總分為10分（滿分10分為最終理想狀態(tài)），評判的10項因素分別為：車輛成本、續(xù)航里程、能量轉換效率、安全性、低溫性能、基礎設施、售后服務、行業(yè)投資、造車難易、發(fā)展?jié)摿?；本文將以思維導圖較為直觀的形式進行對比和評分。（本文觀點僅供參考，不具有導向性） 車輛成本對比 無論是EV還是FCV，電池系統(tǒng)都占了整車的大部分成本，動力電池系統(tǒng)占整車成本約40%，燃料電池系統(tǒng)占50%。 在整車成本方面。在國家補貼基礎上，純電動汽車已經較為普及，其價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)成本就達到了1000美元/KW，長遠看需降到50美元/KW才能大規(guī)模發(fā)展。 在消耗成本方面。純電動汽車按照每度電價0.5元計算，每天行駛200km情況下，電費為18元左右，每公里0.09元。 燃料電池汽車，按氫單價40元/kg計算，一次加滿跑500公里，每公里0.4元，消耗成本遠高于純電動汽車。 因此燃料電池汽車相對純電動汽車成本沒有優(yōu)勢，同時都有一定的成本降低空間。 EV：8分，F(xiàn)CV：4分。 續(xù)航里程對比 由于鋰電池能量密度的限制，純電動汽車續(xù)航與車重成正比，當前續(xù)航里程范圍在200～500km之間，續(xù)航最大的為特斯拉Model S，而且純電動汽車充電時間較長，就算拋開電池風險，快充也需要半個小時。 燃料電池汽車續(xù)航可以輕松達到500km以上，其續(xù)航里程主要跟汽車載氫量相關，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)及結構決定了兩種汽車的續(xù)航存在差距，純電動汽車續(xù)航的提高需要動力電池技術的突破，因此也存在一定的提升空間。 EV：7分，F(xiàn)CV：9分。 能量效率對比 純電動汽車的電主要來源于能源利用轉化后而產生，在我國電力結構基礎上，純電動汽車的電可以說主要來自于煤電。 能量轉換過程為：煤炭-電力-鋰電池-放電推動汽車行駛。 燃料電池的化學能轉換效率在理論上可以達到100%，實際效率也高達60～80%，是內燃機的2～3倍。 但是涉及到整車后，由于有氫氣系統(tǒng)，整體能量轉換效率將會大大降低。轉換過程為：能源-電力-氫氣-燃料電池-放電推動汽車。 因此整體上，純電動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。 安全性對比 純電動汽車當前安全性的主要問題是電池安全。電池在運行過程中會發(fā)熱，如果電池系統(tǒng)熱管理不夠好將會有著火風險，而且為了提高使用效率在過充或過放的過程中，電池也會著火，除此之外純電動汽車在事故中發(fā)生碰撞會有電解液泄漏導致起火的風險。 燃料電池汽車中燃料電池本身危險性不大，風險主要來自氫氣儲存和加氫過程中出現(xiàn)氫氣泄漏導致著火甚至爆炸的風險，氫氣極易燃燒，而且當氫氣在空氣中的體積濃度在4%～75.6%之間時，遇火源就會爆炸。 因此它們均存在一定危險，也均有一定的改進空間。 EV：7分，F(xiàn)CV：7分。 低溫性能對比 在低溫下，鋰電池電解液會變得粘稠甚至凝結，會導致充電效率大幅降低，因此會導致續(xù)航降低。 根據相關研究發(fā)現(xiàn)，在低溫環(huán)境下，比如我國東北地區(qū)，電動汽車行駛續(xù)航里程最多縮減44%。 如果溫度繼續(xù)降低，電池內部的電解液就變得更加遲鈍，如果長時間在低溫環(huán)境下使用，或者在-40℃低溫下時，鋰離子電池可能會被“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，陰極側反應生成的水易結冰導致催化層、擴散層堵塞，阻礙反應的進行，并且水結冰產生的體積變化也會對膜電極組件的結構產生破壞，降低燃料電池性能。 當前燃料電池汽車一般均有輔助系統(tǒng)進行保護，因此主要是低溫啟動方面需要進行突破，國內僅能達到-20℃的水平，國外已達到了-40℃的水準。 因此總體上，燃料電池汽車在低溫下比純電動汽車有著較好的適應性，純電動汽車在低溫技術方面還需要進行突破。 EV：5分，F(xiàn)CV：8分。 基礎設施對比 純電動汽車的基礎設施主要是充電樁或者充電站，燃料電池汽車基礎設施為加氫站。 當前充電樁相對加氫站數(shù)量較多，較為成熟。 在建設成本方面，根據公開數(shù)據整理，一座超級充電站的建設成本約9000美元，停車場充電樁建設成本約6000美元，家庭充電站建設成本約1000美元；而一座簡易加氫站建設成本為75萬美元，一體化大型加氫站建設成本為210-330萬美元。 因此無論從基礎設施的普及度還是建設成本上看，純電動汽車均優(yōu)于燃料電池汽車，當然充電基礎設施現(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。 售后對比 純電動汽車結構相對簡單，核心部件主要包括動力電池、BMS（電池管理系統(tǒng)）、電機、發(fā)動機等；燃料電池汽車結構較為復雜，核心部件主要包括燃料電池電堆、儲氫罐、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)、電機等。 而且我國當前純電動汽車電池技術處于世界第一梯隊，售后相對簡單且成本低，燃料電池系統(tǒng)復雜且較多環(huán)節(jié)設備均依賴進口，設備昂貴，因此售后難度大、成本高。 因此，汽車售后的維護保養(yǎng)方面，純電動汽車現(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，當然純電動汽車也面臨著電池回收處理的難題。 EV：8分，F(xiàn)CV：6分。 投資對比 當前，燃料電池汽車市場還處于發(fā)展初期，純電動市場的投資熱度以及數(shù)額均遠大于燃料電池汽車。 純電動汽車方面。美國戴姆勒公司計劃在其位于美國阿拉巴馬州的圖斯卡魯薩工廠增投 10 億美元，以擴建一個 100 萬平方英尺的生產車間。 據稱，該工程將于 2018 年動工，預計在2020年初生產一款電動SUV。 2018年10月，上汽大眾總投入170億元，計劃于2020年建成投產新能源汽車工廠。 2018年光上半年，新能源汽車全產業(yè)鏈投資累計超過2萬億元人民幣。 跨界行業(yè)投資電動車的案例也很多。今年6月份，恒大集團董事長許家印在一周內連續(xù)宣布投資兩大造車基地，總投資2800億。 燃料電池汽車方面。據統(tǒng)計，2018年氫燃料電池產業(yè)相關投資及規(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。 因此在我國當前市場情況下，兩種汽車投資數(shù)額差別巨大。 EV：8分，F(xiàn)CV：5分。 造車難度對比 我國優(yōu)先支持發(fā)展了純電動汽車，經過10年的培育發(fā)展，產業(yè)已經較為成熟，目前我國已經成為了世界第一大的電動汽車市場。 電機技術成熟，電池技術也屬于一流，因此汽車出現(xiàn)問題維修較為方便。 而燃料電池汽車還處于發(fā)展初期，核心的電池技術不足，而且汽車中涉及到的儲氫系統(tǒng)、壓縮機、氫氣循環(huán)泵等關鍵設備均依賴國外，因此一旦需要進行維修，必須從國外調貨導致維修時間大幅度拉長。 EV：9分，F(xiàn)CV：5分。 發(fā)展?jié)摿Ρ?/strong>
在8月31日舉辦的2019中國汽車產業(yè)發(fā)展國際論壇上，財政部經濟建設司一級巡視員宋秋玲表示要做優(yōu)做強純電動汽車，鞏固純電動汽車領域的優(yōu)勢。 雖然純電動汽車已經經過10年的發(fā)展，但是鑒于當前我國國情和國家政策的支持，純電動汽車市場仍然會有很大空間。 燃料電池汽車由于成本高、技術不成熟、基礎缺乏等一系列的原因，當前市場仍處于初期，發(fā)展也會有很多困難，但是燃料電池汽車屬于真正的零排放交通工具，隨著能源轉型的推動和經濟的不斷發(fā)展，技術、成本、基礎設施等方面的問題都會得到解決，因此未來發(fā)展空間極其巨大。 EV：8分，F(xiàn)CV：10分。 對比總結
將純電動汽車和燃料電池汽車10項因素的對比整理在一個表格中，具體如下。 通過以上純電動汽車和燃料電池汽車10項因素的比較，純電動汽車在車輛成本、能量效率、基礎設施、售后服務、投資情況和造成難度這6項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?項因素上的得分大于純電動汽車，需要注意的是，兩種汽車在安全性方面得分持平，說明在安全上均存在一定的問題且程度相若。 最終總得分，純電動汽車為76分，燃料電池汽車為65分。從各自的總得分上可知，在當前我國新能源汽車行業(yè)現(xiàn)狀下，純電動汽車仍為我國主力汽車，但燃料電池汽車并未落后純電動汽車太多分數(shù)，因為燃料電池汽車確實有著純電動汽車不可比擬的優(yōu)勢，在某些關鍵方面解決了純電動汽車難以解決的難題。 同時，兩種新能源汽車離100分的總分均有不少距離，科技水平決定發(fā)展前景，當前存在的尚未突破的多種技術難題是阻礙我國未來實現(xiàn)交通清潔化的關鍵點，因此需要通過不斷的創(chuàng)新和技術進步來實現(xiàn)真正的生態(tài)中國。 |
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