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？

我们国家目前政府政策扶持力度最大的是哪个方面，中国在传统的汽车领域与国外的差距已经十分巨大，那么在新能源汽车领域，中国能不能实现另辟蹊径、弯道超车呢？
请比较一下这几种模式的优劣与前景。

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吴敬之 · 2018-9-20 02:08:41

看了大部分回答，没有任何价值。因为懂新能源的都在加班，没时间来知乎。而且这个行业变得太快，现在来看方向基本定了。纯电动锂电池硬壳大电芯。没有什么好解释的，不接受任何质疑，我只是陈述一个事实。

maomaobear · 2018-9-20 02:08:40

纯电动，电池价格高。铅酸低速代步车有广阔市场。国家不支持，山东发展的不错。

锂电池也可以做，但是贵，不补贴不行。补贴不是长久之计策。

纯电动的高端燃油替代车。太贵，补贴以后都卖不出去几辆。车其实有可能做好。但是国产品牌太low，做好了也没人买。

插电混动是国内企业能在价格天花板做出来的新能源车，是最有可能弯道超车的

我不是张某某 · 2018-9-20 02:08:39

首先给个观点，还是比较看好纯电动汽车的发展（仅代表个人立场哈）。作为一个业余的新能源汽车和无人驾驶领域的爱好者，这几天对2017年的电动车汽车领域做了一个简单的梳理。大家要是有什么意见和看法可以相互交流哈。

一苒 · 2018-9-20 02:08:38

@鱼非鱼博士的两年前的回答，分析的非常全面了。

但是看到新能源汽车的圆桌新收录了这个问题，我还是想来发表一下个人的看法。

未来的新能源汽车，往哪走？

要从3个方面一起来看：1 技术的性价比 2 产业内大玩家的态度 3大市场的政府态度

对于混合动力技术：

能有效的节约燃油，但是技术本身复杂性比较高，比纯电动系统更复杂，难以上手。

丰田玩的很领先，本田也不错，问题是其它厂家落后这么多，没几个有兴趣陪太子读书。

这堂课，对于大多数厂家来说，是能不上就不上。唯一的奖学金名额，已经被优等生霸占了。其它的学生，特别希望高考取消这门科目的考试。

政府有自己的产业算盘的——美国政府相对比较公平，就像他们容忍了欧洲车、日本车、韩国车比较平等的进入当地市场。对混动和纯电动都给出补贴政策。

但是中国是明确的直接鼓励电动车，这样可以实现两个目的：1 让发达国家在内燃机方面的积累，相对贬值 2 让日本人的混合动力技术，相对无用武之地

欧洲预计也不会大力支持混合动力，因为欧洲市场实际上也一直想方设法搞本地保护，要把日韩车尽量拦在外面。所以欧洲车企这些年基本都选择了插电混动/纯电的研发路线。（插电混动，实际上是纯电之前的过渡技术，做好插电混，再转纯电，是比较容易的）

对于纯电动：

难点主要是充电设施，电池续航能力，电池成本。

三个因素，都可以随着时间，逐步改善。

在厂家的支持力度方面，目前全球大部分的厂家，都开始重点推进这项技术的开发和商品化。

特斯拉为首的创业公司，带动了一批中国创业电动车公司。

雷诺-日产、通用、宝马属于传统车企里动作比较大的。

福特、大众、奔驰也在明确的跟进了。

今年丰田也宣布了要开发电动车，破天荒，可能是怕这个技术路线真的成了社会共识，自己就落单了。

中国政府大力支持，欧洲、美国也比较支持，这项技术在全球几乎都没有遇到大的歧视。

对于氢能源燃料电池：

这个技术本身很完美。

但是制造、储存氢气，建造大量的加氢站，这个相对遥远。

中国已经投资了这么多新能源补贴和充电桩，这个全球第一大市场不可能回头了。

再看第二大的美国，也差不多的情况。所以，这个硬伤很难化解。

而且，又是丰田这种日企把持了技术，别人不愿意陪他玩啊。

你是美国政府、欧洲政府、中国政府，你看到“全世界只有丰田造出了性价比不算离谱的氢能源车Mirai”，你会愿意去支持它吗？

这个技术，可能会在电动车比较普及之后，才有机会作为升级技术，进行迭代。

但也有可能，随着电动车普及带来的规模化效应，成本降低，续航和充电设施改善，人类发现也没有必要再去“建造一堆额外的充电站，再去开发燃料电池车”了，对吧？

综合来看，在2020-2040年这段时间，我投票给纯电动技术。

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目耳风 · 2018-9-20 02:08:37

身边越来越多人购买纯电动车了，我觉得，电动车关键在于两个根本因素，一个是充电，一个是续航。前者确保车能跑得起来，后者关乎车能跑多久。至于其他性能，电动车与汽油车是基本一致的。那么，就这两个因素作对比，汽油车相较于电动车有着极大的优势，几分钟加满一箱油就可以跑四五百公里。那么为什么还要买电动车呢，为了控制地球变暖、减少环境污染之类的美好愿景暂且不论，电动车的优势在于节能，也就是省钱，汽油车跑一百公里要花四五十块钱，电动车只要十块钱左右。而且在北京等大城市，电动车有国家补贴加政府补贴，指定型号最多能补九万，力度非常之大，再加之免费上号牌、全天不限行等激励政策，购买人群呈暴增态势。至于纯电动车会怎么发展，再看回两个根本因素：充电的问题。目前可以依靠自建充电桩、公共充电桩、应急充电车、家用电源插座等方式充电。自建充电桩需要物业的支持，目前大多数物业较难沟通，公共充电桩则未形成良好的运营模式，家用电源插座充电的确是一个非常实用的方法，如果居住楼层低，可以采用飞线的方式充电。总而言之，那么多种充电方式，都能一定程度解决充电问题，但那么多种充电方式，都不能完全彻底解决充电问题。一旦爱车快没电了，就要考虑充电问题，不会像汽油车那样便捷无忧。续航的问题，目前电动车普遍是200公里左右，高的能达到400公里，少的100多公里，200公里在市区通勤是够用的，但想要长途旅行基本不可能。以上两个根本性因素，只要有一个在技术上取得突破性进展，电动车的发展前景就会更加看好。但目前看来，各种技术很多，有增加电池密度的、有提高充电效率的、有改变电池结构的，但都处于实验阶段，要想真正运用于实际、形成产业规模，实在还有很长的路要走。看来，新能源的总体趋势是向前的，随着技术的发展，电动汽车的数量和规模还将不断扩大，但短时间还不能完全取代汽油车，电动汽车与汽油车在很长一段时间内将同时存在，至于最后会怎样，谁都不知道。

Alfred cheng · 2018-9-20 02:08:36

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谭清宇 · 2018-9-20 02:08:33

利益相关：本科毕业课题与微型燃气机增程器验证，进行中
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

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。

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.

鱼非鱼 · 2018-9-20 02:08:32

拓展阅读：

电动汽车：穹顶之下的一场汽车技术革命 - V·T·E·C - 知乎专栏

美国的电动车政策（1） - V·T·E·C - 知乎专栏

面对雾霾，汽车工业应该做什么？ - 鱼非鱼的回答

这个问题，跟我做的东西比较相关。也是整个新能源汽车界都很想知道答案的一个问题。如果要问我对这个问题的答案是什么，我只能说，我不知道，虽然我非常想知道这个问题的答案。

混合动力，纯电动（Battery Electric Vehicle），燃料电池（Fuel Cell Vehicle），这几种新能源汽车技术，到底哪一个会成为未来的主流，绝不仅仅是哪一个是最适合的汽车技术那么简单。这个问题牵扯到配套基础设施的技术，各主要市场政府的政策，能源开发冶炼的技术，核电的未来前景，民众对核电的态度，电网的发展，自动驾驶技术的发展，电池的技术，新的化石能源的发现，甚至是国际政治的走向等等诸多问题，变数实在太多，到底谁能胜出，即便是做新能源政策研究这行的大牛，基本也都无法给出确定答案。

下面就仅依靠我个人进入这个领域比较短的时间积累的有限知识和思考试图对这几种技术的前景简单分析一下。先分别列举以下各种技术现阶段的优势劣势，和未来可能的变数。

其中我把混合动力分为常规混合动力（Hybrid Electric Vehicle，能源来源只有汽油，不能充电，电力为行驶过程中产生）和插电混合动力两类来说（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，既可以像BEV一样纯电行驶，也可以像传统混合动力汽车一样电力只间接来源于燃油，不消耗蓄电池中的电量行驶，还可以同时消耗燃油和蓄电量行驶，可以看做BEV和常规混合动力的混合产物）。因为这两种采用的技术虽然很近似，但在应用上差别较大。我会先说常规混合动力，再说纯电动，然后说像它俩的混合物的插电混合动力，最后说我并不是很了解的燃料电池（主要说氢燃料电池）

一.常规混合动力

现状：

优势：

相比纯电动车，没有续航问题，跟传统内燃机车一样，没油了就加油。相反，因为更省油，同样的油箱大小可以做到比普通内燃机车续航更长。
相比传统内燃机车，油耗低，而且维护费用小（刹车主要为能量回收，刹车片磨损很慢，prius是10万英里换次刹车片，内燃机因为不是一直用，且多工作于最优工况下，耗损也小），但同时因为常规混合动力车的电力来自于随时发电或滑行、制动的能量回收，不需要大电池，而且只要浅充浅放，电池的成本低，重量轻，寿命长（prius的电池寿命接近内燃机的寿命），整个生命周期的成本很低，电池生产带来的额外污染也小。
相比传统内燃机车，在内燃机效率最低，油耗最高、污染最重且危害最大的市区低速和拥堵路段以电动机为主，平顺，安静，且大大减少排放
性能相比传统内燃机车，提供了更多可能，因为电动机成本很低，所以可以通过增加一个电动机来实现四驱，成本较一般的四驱结构为低。也可以通过电机和内燃机同时驱动而增加动力。但因为常规混合动力电池蓄电量较小，无法持续输出电力，所以这方面的潜力有限。
相比传统内燃机车增加的电池组，可以放置在汽车尾部下方，从而可以平衡前置发动机车的配重，降低重心，改善操控和稳定性
技术跟传统的内燃机汽车相容度最高，消费者基本不需要改变使用的习惯，也不需要建立额外的基础设施，为社会接受相对容易。事实上，目前常规混合动力在所有新能源车型中普及率最高（不包括天然气车型，天然气虽然更环保，但依然是传统内燃机车型的范畴），在补贴已经取消的情况下，依然能够有很高且不断上升的销量，技术相对成熟

劣势

虽然丰田的目标是每一代prius的油耗提高3mpg（每加仑汽油行驶英里数），但是如果大家知道MPG的计算原理，就能明白常规混合动力降低油耗的速度是越来越慢的，未来可能会到达一个瓶颈。所以，常规混合动力不能完全解决化石燃料会用完的情况，只能大大延缓。
虽然常规混合动力在低速也很平顺，安静，但毕竟内燃机还是会时不时介入，平顺安静程度还是无法跟纯电动车相比。此外，因为内燃机需要时不时切换状态，做的不好的话会有小小的突兀（我个人的prius基本觉察不到）
因为电池的容量有限，而匹配的电机也有限（防止电量迅速耗光），在需要高强度加速的时候，内燃机仍然需要介入，其响应速度和瞬时扭矩无法达到纯电动汽车一样的极为迅猛且随踩随猛。
因为电池容量有限，无法持续提供电力，在性能上的可能性少于纯电动车和插电混合动力汽车
相比内燃机车，在同样有内燃机和变速箱的同时，还需要增加电池组，一是少量增加制造成本，二是少量增加重量，恶化加速制动，三是因为多占用了体积，理论上会少量减少空间。
技术上的复杂程度，既高过传统内燃机车，也高过纯电动车。

未来变数：

可能利好

化石燃料在其他领域如发电、化工方面可能因为核电、新型材料的发展而大大减少，从而大大减轻化石燃料的压力，使得混合动力对燃油经济性和排放的改善就足以将化石燃料的可使用时间延长到不再是人类社会优先需要解决的问题的地步。
在全球农业土地利用上出现突破（比如大量非洲土地得到开发，或者部分低产量可以自持的畜牧用草地改为种植业用地），生质燃油产量大大增加，内燃机的燃料来源问题得以解决
其他新能源汽车技术皆受挫，混合动力因为已经获得成功（标准可以定为不提供补贴，销量大且稳定），成为唯一存留的新能源汽车技术
因为某种原因，中日关系突然改善，政府大力推广常规混动

可能不利

目前常规混合动力日系厂商领先优势极大。中国政府出于防止日系形成垄断，以及常规混合动力依然有大量内燃机排放的考虑，在发展新能源汽车过程中不鼓励发展常规混合动力汽车，且可能进行限制，同时大力鼓励其他新能源汽车的发展，因为目前普遍认为中国将是最大甚至是主导性的新能源汽车消费市场，这种政策可以对国际市场进行扭曲，从而使得纯电动或插电混动汽车得到更好的发展
日系厂商因为中国国民的仇日情绪，在华份额继续下降，同时中国市场占比进一步上升，日系全球市场份额进一步萎缩，研发经费减少，导致常规混动进步停滞，其他地区厂商在插电混动（中国，德国厂商混动起步较晚，常规混动技术较弱，主打插电混动，注重性能，美国通用主打串联插电混动，即增程式电动车，此种技术较少应用到常规混动汽车中）方向进步更快

二、纯电动汽车

现状

优势

因为从充电入电池，到电池驱动电机的过程中能量损失极少，而大型火电厂将化石燃料转化成电力的效率远高于汽车内燃机化石燃料燃烧驱动齿轮的效率，所以即使发电来源都为火电，理论上仅考虑能源转化流程，驱动车辆的成本和排放都更低
电力的来源是多种多样的。可再生能源如水电、核电等，相比火电污染小，成本低，且没有化石燃料耗光的危险。甚至可以利用分布式的家用太阳能发电设备实现家庭汽车能源的自给自足。
社会用电存在波峰和波谷。在凌晨时段，用电量很低，很多机组容量被浪费，而此时正合适用多余的机组容量给汽车充电。
纯电动汽车完全没有内燃机的高噪音和振动，也没有燃气燃烧的时滞，极为安静，平顺，且动力响应极为迅猛。加之电动机低转速扭矩很大，性能也很强。
因为纯电动汽车的主要成本是电池，而电机成本较低，所以在汽车驱动方式上有更多的选择。比如，增加一个电机就能够很容易在没有传动轴和中央差速锁（锁定前后轴的转速差）的情况下低成本的实现四驱，而且前后轴动力分配可以很容易从0：100到100：0之间任意切换且没有时滞。更进一步的来说，得益与电控技术的提高，纯电动汽车还可以实现轮毂电机，四个电机直接驱动四个车轮，这样车辆转弯时的差速问题也得以解决，普通汽车的传动轴，差速器都可以取消，转弯半径可以无限小，侧方停车可以采用横向进入的方式，同时四个轮子可以分别控制动力。在传动方面大大降低成本，同时颠覆性的提升性能。同时电池全布置在车底，可以大幅改善操控，也可以增加储物空间（如model s前后均有行李厢）。电动机本身维护成本也较内燃机为低
因为目前人类社会已经是一个电力社会，电力设施分布密度极高，成本极低，很容易发展成为充电设施。在一些发展中国家（如中国）的乡村，加油站可能还没有普及，但充电条件却可能已经普及，只要少量改造，即可以为汽车充电。即使在发达的城市地区，充电设备也比加油设备容易达到高的多的密度，比如每个停车计时器上都可以附带一个。
相对于燃料电池，纯电动汽车应用的锂电池等电池技术已经大规模应用在电子电器等行业
纯电驱动，使得全自动电控变得更容易，车联网，自动驾驶技术等等更容易实现
虽然电池本身有污染，但相对容易集中处理。而内燃机尾气排放很难集中处理，而且因为内燃机尾气，及其形成的雾霾集中在人口密集的城市，影响到的人口更多，综合危害可能更大。
其他三种方式都还要依赖化石能源，纯电动完全不需要。真的化石燃料用光了，这是四种之中唯一的选择

劣势

能源再次充满的速度太低。燃油和混合动力汽车只要花几分钟的时间，就可以达到上千公里的续航里程。而目前电动车充电技术最快的特斯拉超级充电站，20分钟充电达到240公里的续航，速度只有加油的十分之一，但这种充电站目前成本比加油站还要高很多。而对于成本较低的220V家用充电，选用双充电器（需要80安培的适配器）以后，充电速度也只有每小时100公里，标配的40安培适配器的单相充电器则只有每小时50公里，而一般随处可见的电源可能是10安培或20安培的适配器。如果是110伏电压的地区，比如美国，日本，台湾，充电的速度则会更低（在美国家用110v充电被称为level 1，需要专门以较高成本建设240V的level 2充电桩）,model s的110v，15A的充电时间是每小时6.5公里左右。也就是说，虽然农村充电设施比加油站多，但到了农村以后，可能充一整晚的电，都不一定能攒够回程的里程。如果采用换电池的方法，则一来各家电池标准很不统一，二来重量很大，而且如果设计的整体性好，会较难拆卸，三来成本较高，金融结构上难于实现，四来一个换电站，很难有效的覆盖一辆纯电动车的活动范围。（相比之下，电动自行车实际比较容易实现，一般电动自行车电池很小，几百块钱一个，标准比较统一，居民区的小店只需购买几副电池轮流充电，经常经过此处的人或者附近住户要用的只要交一个新电池的费用，然后享受两年的随时换电池的服务，按次付电费，就能解决相当一部分人的需求）
续航里程。受限于电池成本，重量，和电池管理技术，电动车普遍续航里程较低。目前家用燃油车普遍高速续航能力在一千公里左右，最大的特斯拉按EPA测试是426公里，比亚迪E6和腾势是200公里，其他车型最高的也只有100公里左右。这种低续航能力在充电很慢的情况下，负面影响就变得更大
电池寿命。因为锂电池的特性，完全充放电会对电池寿命有较大影响，而纯电动车因为电池持续输出电力，无法像传统混合动力一样浅充浅放，寿命远远短于传统混合动力的电池组。日产宣称5年平均每天一次快充一次慢充的情况下，都是只充到85%，只用到15%，大概5年后还能有80%的电量。总体上按不影响使用的电池容量衰减计算（日产在美国的保修标准是5年10万公里，电池还剩70%以上），大概寿命只有prius的1/3。这还是理想状况。实际差距有可能更大。更换电池在美国在日产亏本销售而且必须提供旧电池的情况下，依然要6000美元。
电池成本。因为目前电池的能量密度还较低，所以目前纯电动汽车的价格都较高。比如销量最大的日产leaf（国内的启辰晨风）在亏本销售的情况下，售价约是27000美元，比同类型的紧凑型家用车高了10000美元左右。相比混合动力车型比同类车型只高出4000美元左右的售价，而且还是盈利的。加上电池寿命有限，这使得通过省油回收成本变得几乎不可能。所以基本上目前纯电动车只有在政府高额补贴的情况下，才可以有一定销量。
电池污染。因为电池寿命的问题，同样使用15年30万公里左右（差不多是传统内燃机车和常规混合动力车的寿命），纯电动车要使用三组巨量的电池，这会产生巨大的污染，就现阶段的技术而言，远远超过内燃机排放的污染。
欠缺充电设施。因为家用充电速度较慢，且无法在旅行外出时使用，需要有充电桩建设才能更方便纯电动车的普及。所以需要先有充电设施，才有纯电车普及。但如果早期建设充电基础设施，用户很少，又肯定是赔本的，此处又需要政府的高额补贴。
从相对集中的快速传统加油站，到相对分散的慢速充电桩的转变，需要废弃大量已有的基础设施，建设大量新的基础设施，城市规划需要改变，人们的生活方式也需要改变，中间也造成大量浪费，且存在大量来自传统能源巨头，基于加油站的小商户的阻力
纯电动汽车若能垄断市场，将使得传统汽车巨头在内燃机领域积累的经验、技术和资本全部打水漂，所以传统汽车巨头可能不会太积极得推动推动市场的转变，而会更倾向于发展两种混合动力车型
纯电动汽车实际在汽车普及的早期，曾经跟内燃机汽车并存过一段不短的时间（早期还有蒸汽动力，三足鼎立）。开始内燃机汽车续航里程优势较小，且加油站还没有建设起来，而噪音，尾气，振动都很严重，发动汽车还需要像拖拉机一样手摇，所以直到20年代，美国的上层女性都还是普遍选择电动车为多。但是因为以上的这些缺点，特别是前四点——充电速度，续航，寿命，成本——这四大硬伤，电动车最终被内燃机取代。而今日很多地区的城市已经普遍郊区化，加上城际高速公路网的建设，对续航的需求远远高于20世纪早期，而内燃机又不再存在建设加油设施成本更高的问题，纯电动汽车可能存在更大的比较劣势。

未来变数：

可能利好

尽管电池污染较大，但中国政府出于鼓励本国企业发展的原因（国内车企跟国际车企在纯电动车上竞争，没有传统内燃机技术积累时间短的劣势），以及农村没有既有加油设施投资的情况，特别进行了优惠。因为目前纯电动汽车存在的问题，目前优惠的效果很有限。未来如果中国政府优惠力度，还是有可能强推成功。
中国政府意识到强推纯电动不可行，决定先强推插电混动作为过渡，插电混动普及后，纯电动铺垫已做好，再改变政策转推纯电。此种方式将大大加快纯电普及
核电等技术的发展，未来可能会进一步降低电力成本
虽然有四大硬伤，但只要充电技术，电池容量密度两者之中只要有一个取得重大突破，就可以解决续航焦虑和电池更换成本的问题。1）就充电技术来说，充电站如果变得通用、便宜而非常普及，可以解决充电的问题。如果变得速度比现在特斯拉超级充电站更快，也就不用太高的普及率就能大大方便出行。而如果无线充电技术变得效率更高而且成本很低，使得高速公路上可以有一条车道安装这种设备，纯电动车一边行驶一边充电，也能解决这个问题。三种重大突破无论哪一种发生，都会大大减少每辆车电池组的体积和更换成本（如果可以很容易充电，就可以降低电池组的续航能力），并且进一步大大提高电动车销量，并通过增加规模而降低电池的生产成本。2）如果在先有的体积重量和成本上上能够承载更高的能量，就能够或者电池体积重量不变，增加续航能力，从而推动销量上涨并进一步压低电池成本；或者续航不变，体积重量下降，节省驱动需要的能量，在成本大幅降低的同时小幅增加续航并降低能耗，也能够推动电动车销量上涨并进一步降低成本。而只要电池更换成本和电池寿命之中有一个问题解决了，对于消费者也就不再是个严重的问题。
自动驾驶技术如果极为成熟，出租车的成本将变得极低（不需要人驾驶，且有更有效率的路径规划，且可以再送完人后自行到成本很低的立体式停车场中停车），而很多人可能会放弃拥有自己的汽车，而采用手机预约自动驾驶出租车的方式作为城市主要出行方式（因为一辆车可以服务更多人，成本一定比自己家的车更低，而且不用考虑停车，更为方便，且自动驾驶可能更安全），这样人们不再需要很长的电动车续航里程，电动出租车可以自行灵活安排接送顾客和停车充电。

可能不利

在日本福岛核电站泄露事故以后，核裂变发电站的建设在很多地区，特别是人口稠密区可能会陷入停滞，使得电价无法进一步得到下降
燃料电池汽车先于纯电动汽车大规模普及，并普遍建设了加氢设施，解决了能耗和污染问题，同时大大提高了汽车的行驶品质和性能，又不需要改变人们的用车方式，使得研发纯电动汽车的动力下降。
电池污染没有得到有效改善，社会意识到纯电动车更不环保，不再青睐纯电动车
中国政府没有意识到直接强推纯电动不可行，最后推广失败，浪费较多，民怨较大，不得不放弃该计划。而其他主要市场多为民选政府，难以进行大规模公共投资，无法补贴足够多的充电设施，以及标准电压问题（110v充电太慢），也无法使得纯电动汽车得到普及。

三、插电混合动力

现状：

优势

经济型插电混合动力的理念，是通过比纯电动汽车更小的电池组，来保证城市通勤的需要，同时通过内燃机的存在，来提供长途旅行的可能，并减少电池用光的焦虑。因为通勤里程较短，所以插电混合动力的里程可以只有20-60公里（prius插电混动是18公里，volt增程式混动是61公里，后者混动结构更简单，有更多的成本用于电池），但却解决了人们的续航焦虑问题。
实际上，根据这篇报道：Chevy Volt Owners Drive More Electric Miles Than Nissan Leaf Drivers: Why?，尽管leaf的纯电里程是122英里，是volt的两倍，但每个月美国平均每辆volt行驶的总里程是1629公里里程，其中1222公里是纯电动里程。而leaf的每月总里程也就是纯电总里程只有1012公里，还少于volt的纯电里程！可见纯电动车续航焦虑的影响有多大。这也就是说，volt虽然是混合动力，通过纯电行驶节省的能源和排放，反而高于纯电动汽车——虽然volt还有混合动力里程，排放相对较高（还是低于传统内燃机车），但leaf比volt少行驶的那些里程，没道理认为人们就会因为买了电动车而减少出行，只能是更多的利用燃油车出行。因为续航焦虑逼迫家庭不得不至少购买两辆车，实际是更大的浪费和污染。
因为插电混合动力车型有一个可持续输出电力的电池，所以可以更好的同时利用内燃机和电动机来提升性能，并实现偏高转效率的内燃机和偏低转效率的电动机的互补，同时也能更有效的实现低成本高性能的四驱，因为电池组重量更大，也更有利于降低重心，改善配重。同时一定程度上还能通过设计降低对变速箱承受扭矩的要求，降低制造高性能车的门槛，比如秦。著名的例子比如保时捷918，宝马i8，迈凯轮P1
因为电池组小了很多，更换的成本也就低了很多。但因为日常汽车使用大部分里程是城市通勤，可以是纯电里程（如volt是75%），所以大部分的行驶里程还是能源成本很低。这样即使电池寿命依然有限，通过纯电行驶却变得大为可能。
插电混合动力因为电池容量较小，对充电速度要求较低，可以先较好的利用先有的民用充电设施，特别是家用充电设施为汽车进行充电。等到插电混合动力车型变多以后，市场足够大，更多的商业充电桩就可以由市场自行建立。
插电混合动力的核心技术与常规混合动力类似，传统汽车巨头更愿意发展，也已经有更多的积累，市场也更容易接受。无论从生产方还是消费方都相对容易由常规混合动力过渡而来。
插电混合动力因为以上的特性，相对于纯电动车更易于普及，特别是对于一家普遍只有一台车的中等收入国家。而插电混合动力的普及，无论在消费模式的改变上，电动汽车技术上，生产规模带来的成本降低上，还是充电设施的建立上，都可以为纯电动汽车的普及做很好的铺垫。

劣势

因为需要的续航里程少了很多节省的电池成本，差不多可以多加入一台内燃发动机，但是因为内燃机的存在，隔音等各方面的成本依然较高，总体成本还是比纯电动汽车高。比如volt比leaf要贵6000美元左右
用并联和混联模式发展插电混合动力，并不能减少变速箱的存在，进一步增加了插电混合动力车的成本，使得车厂或者减少纯电续航里程（如插电prius），或者要进一步增加售价。而用串联模式发展插电混合动力（即增程模式），则在蓄电池电量耗光后，噪音性平顺性和油耗排放相比并联和混联模式有劣势（不过因为此时发动机运转在最优工况下，相比传统内燃机车还是有优势）。而无论哪种混动方式，相比纯电动车，也都有平顺静音，动力响应，能耗排放的劣势
跟传统混合动力车型一样，技术也比较复杂。
因为纯电行驶为主，还是很难浅充浅放（甚至因为有内燃机后备，电量更容易被用光），依然有电池寿命的问题

未来变数：

可能利好

纯电动汽车无法解决续航焦虑，传统混合动力又走到能耗瓶颈，而化石能源已然很贵，插电混合动力就会长期存在
对常规混动的不利因素占据了上风。插电混动进步更快。

可能不利

对常规混动的利好因素占据了上风。插电混动推广较慢，而在此过程之中，燃料电池汽车普及取得重大突破。
中国政府长期因为对民众购买插电混合动力车型只当传统动力车驾驶，不能充分降低油耗的考虑，没有以更好的政策推广插电混合动力车

四、氢燃料电池

现状：

优势

没有续航和能量再充满的问题。没有续航焦虑。不需要消费者改变用车习惯
性能方面的潜力，跟纯电动车一样。且没有纯电动车的笨重的电池组对性能和能耗的不良影响
没有纯电动汽车的大容量电池寿命和成本的问题，也没有像纯电动汽车那样来自大容量电池的高污染
相对于常规混合动力，能耗可以进一步降低
排放接近于零，可以忽略。
氢气来源广泛，天然气，煤，石油，页岩气这些化石能源都可以制氢，是化工产业的副产物，也可以用风能制氢，太阳能制氢，生物制氢这些可再生方法，还可以用电力这种通用能源制氢。

劣势

目前大部分氢燃料电池的综合能量转化率，远没有纯电动高：如果是可再生方法，效率一般较发电为低，相比纯电动是能源的浪费，会增加行驶成本；如果是化石能源生成，即时是副产物，也总归是产生污染的生产过程的副产物；如果是电力制氢，白白增加一道造成能量损耗的工序。综合起来单就行驶的能源消耗可能没有纯电动或插电混动经济环保
目前氢燃料电池技术不够成熟，成本较高
目前缺乏加氢的基础设施，而且跟充电站的建设一样，存在先有鸡还是先有蛋的困境，而且不像汽车充电起步初期可以多利用家庭设备推动普及，慢慢扩展到公共充电桩和大型快速充电站，而只能一步调到大型加氢站。早期基础设施推广阻力大，反过来造成燃料电池汽车销量难以扩大。这个是最大的硬伤。

未来变数

可能利好

氢燃料电池技术取得重大突破，成本大幅降低
插电混动-》电动汽车路线推广缓慢，而燃油价格已然升高很多，市场转向氢燃料电池汽车

可能不利

因为日本较为领先，中国政府再次因防止日本垄断，或者中日争端造成的双边关系恶化，刻意限制氢燃料电池汽车在华发展，而其他民选政府因为难以进行大规模公共投资，无法补贴足够多的加氢站设施，使得氢燃料电池普及进入良性循环
纯电动汽车的利好因素出现很快，迅速的克服了续航焦虑的问题

总的来说，我个人的观点，常规混合动力其实已经成功了，是否能进一步占领市场只取决于油价走势。插电混合动力在目前有补贴的情况下，也挺值得买的，但类比prius从上市到在美国取消补贴的用时（12年，插电混合动力因为涉及到充电设施只可能比这个时间长），短期内（2020年以前）不可能达到去除补贴能有较大销量的情况，2030年前很有希望。长期纯电动汽车跟燃料电池汽车哪个最可能普及这个我说不准，在美国这里接触到的汽车制造业内的大佬很多觉得燃料电池是比较好的方案，不过个人从推广的难度来看倾向于认为纯电动普及成功的可能性大一些。我个人曾经有个预言是到2050年，新车销售纯电和插电加在一起能达到所有车型的一半，应该说是在不存在技术突变（这个因素真的不好说）的情况下，比较乐观的预期了。但这个基本属于瞎蒙。

不过不管怎么样，传统内燃机车和常规混合动力这种加油车，纯电动车，和燃料电池车这三种，应该不会大规模的同时存在。充能设施是有成网效应的，就单个市场而言，最多也就能容纳两种，最好是只有一种。但全球范围内各市场选择了不同技术也还是有可能的，虽然在今天经济全球化的基础上可能性比较小。

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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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