清華大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院院長趙福全

站在解決全球能源問題的高度看，開源與節(jié)流是缺一不可的兩大途徑。對汽車產(chǎn)業(yè)而言，節(jié)能汽車將為新能源汽車共同確保汽車能夠持續(xù)造福人類。前者為后者逐步走向成熟贏得時間，同時，傳統(tǒng)動力總成以外的共性節(jié)能技術(shù)也將助力新能源汽車的效率提升。因此，開源與節(jié)流并重，應(yīng)是我們看待節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的基本出發(fā)點。

傳統(tǒng)動力系統(tǒng)：趨向全面電氣化

過去，發(fā)動機與變速器組合提供動力輸出。為滿足復(fù)雜的工況，發(fā)動機需要工作在較寬區(qū)間，并通過不斷擴大最佳工作區(qū)域來實現(xiàn)熱效率的提升。其本質(zhì)是通過改善機械配置來實現(xiàn)動力輸出可變，以適應(yīng)變工況下的高效運行需求。這將不可避免地造成系統(tǒng)越來越復(fù)雜、控制越來越難以及成本越來越高。而且由于發(fā)動機的熱效率正在逐漸接近物理原理上的極限，單獨使用發(fā)動機的汽車產(chǎn)品將越來越難以滿足日趨嚴(yán)格的油耗和排放法規(guī)。

未來，發(fā)動機與電池電機有效組合提供動力輸出。盡管復(fù)雜的工況需求并未改變，但由于動力系統(tǒng)中耦合了電池電機單元，可通過電池充放電來調(diào)節(jié)發(fā)動機的運行狀態(tài)，從而使發(fā)動機得以工作在更窄的最佳熱效率區(qū)域。其本質(zhì)是通過機電耦合來實現(xiàn)動力輸出可變，以適應(yīng)變工況下的高效運行需求。

傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的電氣化之路不會一蹴而就，但最終發(fā)動機將幾乎只在熱效率最高的“甜蜜點”上工作，整體設(shè)計更趨簡化，而單點工作效率趨近極致。通過機電耦合的不斷升級，未來較長時間內(nèi)發(fā)動機仍將在汽車動力技術(shù)中占有重要的應(yīng)用空間。

電動車：動力電池與充電設(shè)施是兩大核心問題

電動車的發(fā)展軌跡是動力電池的時間函數(shù)，而動力電池本身仍存在一定不確定性。一方面，究竟現(xiàn)有主流動力電池在材料化學(xué)的本質(zhì)上是否存在增長極限尚難定論；另一方面，新體系電池以及氫燃料電池的發(fā)展速度也難以預(yù)料。除動力電池的能量密度和成本挑戰(zhàn)之外，充電設(shè)施不足是另一個制約電動車發(fā)展的硬性障礙。解決充電設(shè)施問題并不比提升動力電池性能容易，不僅基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要成本和時間，而且一旦充電技術(shù)出現(xiàn)更迭，還可能造成之前的投入完全浪費。

不過，現(xiàn)有主流動力電池進步快速，短期內(nèi)的不確定性正在下降。同時，新能源汽車的發(fā)展速度，尤其是在中國的推進力度，遠(yuǎn)超預(yù)期。因此,企業(yè)加緊打造電動車仍是必然的選項。在具體實施中，我有三點建議：一是電動車一定小型化，以節(jié)省電池成本；同時小型車一定電動化，在不得不做電動車的情況下，企業(yè)理應(yīng)優(yōu)先選擇最適宜的小型車作為突破口。二是續(xù)航里程夠用就好，同樣是為了節(jié)省電池，以提升電動車的性價比。三是企業(yè)必須思考商業(yè)模式創(chuàng)新和特定技術(shù)方案解決充電難題以贏得先機。

混合動力：長期的過渡就不是過渡

混合動力常被視為從發(fā)動機到電動車的過渡技術(shù)，但長期的過渡其實就不是過渡。在汽車動力革命的進程中，混合動力是無法跨越的。作為節(jié)流與開源的交叉技術(shù)，混合動力同時享有兩方面進步的收益，將成為滿足未來節(jié)能環(huán)保法規(guī)的必然技術(shù)選項之一。特別是由于具有多種不同方案，混合動力提供了更廣的適用范圍，當(dāng)然這也更考驗企業(yè)的技術(shù)決策和創(chuàng)新能力。

綜合油耗、性能與成本之間的訴求，企業(yè)可以選擇不同混合度的混動方案以滿足自身的需要?？傮w而言，我的判斷是：怠速起停成本低廉、技術(shù)成熟度高，將逐步廣泛普及。輕混和中混技術(shù)成本、性能適中，在中小型汽車上將得到越來越多的應(yīng)用。重混技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜、增加成本多，將在中大型汽車上應(yīng)用。

混合動力汽車與電動車相比，本質(zhì)上就是兩套動力裝置的成本與電池成本及充電便利性之間的權(quán)衡，只要動力電池沒有革命性的重大突破，混合動力就有其存在的價值與合理性。在可預(yù)期的未來，油電耦合將成為汽車動力系統(tǒng)的“新常態(tài)”，因此，混合動力必不可少、大有可為。

燃料電池（FCV）：大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化尚待時日

由于核心技術(shù)尚未突破，燃料電池汽車還存在成本、耐久、基礎(chǔ)設(shè)施等全球性瓶頸，從制氫、運氫、儲氫到加氫的氫能產(chǎn)業(yè)鏈也并未清晰。特別是地域遼闊的中國很難同時承擔(dān)加油站、充電站和加氫站三套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。因此，現(xiàn)階段優(yōu)先推進電動車的新能源發(fā)展策略是可以理解的。

但是，這并不意味著我們可以忽略燃料電池汽車。像中國這樣的大國，在能源戰(zhàn)略上絕不能賭博，必須把“能源多元化”作為長期戰(zhàn)略，對于任何一種重要技術(shù)選項都不能疏漏。因此，建議國家給予燃料電池汽車足夠的重視，持續(xù)進行基礎(chǔ)研發(fā)投入、財政補貼支持和示范工程推動。

就發(fā)展路徑來說，我認(rèn)為燃料電池汽車在中國應(yīng)以商用車優(yōu)先切入，以此培育產(chǎn)業(yè)鏈，并為燃料電池乘用車進行技術(shù)儲備。因為，商用車的電動化也是必然趨勢，而搭載大量動力電池本身就不節(jié)能環(huán)保，相比之下，燃料電池汽車可能是更合適的選擇。同時，燃料電池成本較高，商用車更有可能承載。此外，保障長途運行的大型貨車和客車，只需定點建設(shè)少量加氫站即可，具有相對較強的可行性。

未來節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線預(yù)測

從時間維度看，純發(fā)動機的汽車市場份額將不斷下降；傳統(tǒng)車企為滿足日益加嚴(yán)的油耗法規(guī)，將加速導(dǎo)入基于傳統(tǒng)發(fā)動機的混合動力、插電式、增程式技術(shù)以及純電動技術(shù)；而燃料電池汽車預(yù)期在2025年之后有望興起。

必須強調(diào)，汽車動力源的轉(zhuǎn)變將是一個長期漸進的過程，在此過程中，各種技術(shù)的突破、不同政策的變化以及能源格局的走向等，都會對節(jié)能與新能源汽車的此消彼長產(chǎn)生重大影響。具體到各家企業(yè)，更要結(jié)合自身實際情況進行因企而異的針對性選擇。因此，沒有絕對正確的技術(shù)決策，只有更合適且需不斷完善的路線選擇。

不過從產(chǎn)業(yè)總體來看，一個不容置疑的基本判斷是：未來車用能源的高效、清潔、低碳和多元化將成為主流趨勢；汽車動力系統(tǒng)一定是節(jié)流與開源并重，多種動力源之間相互競爭并有效組合來完成汽車節(jié)能減排的歷史重任。

來源：清華汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院