新能源汽車未來發展深度分析

摘 要：近幾年，隨著國家對環境的重視，我國新能源汽車快速發展，其銷量逐年增長，且增速持續加快。但仍存在一些問題，阻礙著新能源汽車的發展。如消費者體驗方面：較低的續航里程和緩慢的充電速度難以滿足長途行駛的需求；后續電池更換成本過高等問題，都會影響消費者購買意愿。還有整個新能源汽車相關產業的問題：持續上漲的新能源汽車銷量，在未來會對電池回收行業帶來巨大的壓力，若部分廢舊電池無法回收會引起新的環境污染。因相關基礎設施布局不均衡，氫燃料電池汽車難以推廣，這又會導致相關企業投資、研發意愿降低。本文從成本、體驗、資源、基礎設施等方面，詳細分析了現有的新能源汽車現狀以及待解決的問題。并結合國內外相關研究，探討新能源汽車未來發展趨勢。

關鍵詞：新能源汽車 消費者 趨勢

1 新能源汽車的分類

學術界對新能源汽車的分類較多，文章僅針對目前使用較多的三種分類：純電動汽車、混合電動汽車、燃料電池電動汽車展開論述。[1]

1.1 純電動汽車

與傳統燃油汽車相比，純電動汽車可以降低對傳統能源的消耗，在使用過程實現零排放，有效降低多種污染物的排放。在駕駛過程中加速快，行駛噪聲小，深受大量消費者歡迎，也是新能源汽車發展的主要類型。

1.2 混合動力汽車

汽車內部有燃油發動機和電機2套動力系統。一方面，工作時使發動機在更高效的轉速和負荷下運行，使燃油燃燒更加充分，另一方面，利用發動機高效運行時多余的能量，以及制動時能量回收對電池進行充電，提高了能量利用率。

1.3 燃料電池電動汽車

燃料電池電動汽車，主要是以氫氣和氧氣作為原料，通過靜態化學反應產生電能進行驅動，這使得能量效率特別高[2]。可以實現二氧化碳零排放，降低大氣污染物排放。直接能量轉換。

2 新能源汽車現階段存在的問題

2.1 純電動汽車

純電動汽車只依靠電池提供動力，需安裝大量的動力電池保證續航。當今世界主流的蓄電池是鋰離子電池。新能源汽車的發展過程，也伴隨著一系列有待解決的問題。

2.1.1 價格昂貴

新能源汽車使用的電池是車輛最昂貴的部件之一，其成本占整車的三分之一到一半[3]。隨著電池生產工藝的成熟和生產規模的擴大，電池成本有所降低，但總體上仍處在較高水平。另外，汽車電池使用過程中存在衰減，與汽車的其他部件相比，其壽命要短得多。在新能源汽車使用周期內，電池的更換是一項較大的必要支出。

2.1.2 續航較短

目前主流純電動汽車的續航在500公里左右。高端電動汽車可達900公里。此外，在高速行車、低溫環境下，電動汽車的續航還可能大幅降低。無法滿足長途行駛的需求。此外，充電過程緩慢也降低了續航方面的體驗。

2.1.3 資源問題

國內資源需求量與儲量不匹配，資源相對匱乏。2024年中國鋰離子電池出貨量達1214.6GWh，占全球總體出貨量的78.6%，穩居第一。但生產常用的三元鋰電池所需的主要材料，鋰、鎳、鈷礦產資源主要產出和儲量均位于其他國家。如圖1～圖3所示，全球鋰資源儲備主要分布在澳大利亞和智利，合計占比55.3%；鎳資源主要分布在印度尼西亞，所占比例達48%；鈷資源高度集中于剛果（金），所占比例達54.5%。而中國鋰資源儲量的占比為10.7%，鎳資源的占比為3.2%，鈷資源的占比為1.3%。我國的鋰、鎳、鈷資源供應高度依賴海外少數國家，加之海外資源開發形勢日趨復雜，使依賴于鋰電池的新能源易受到資源國的限制，導致發展風險和成本提升。

2.1.4 環境問題

目前使用的鋰電池，在生產過程中，會產生鈷、鎳、錳此類的重金屬元素的粉塵物，NMP、氟化氫等有機廢氣，以及含鎳、鈷、錳等金屬元素的廢水。前期購買的電動汽車，鋰電池陸續報廢，鋰電池回收的過程，也會產生大量的污染物。不斷增加的報廢電池的數量，國內電池回收現狀無法滿足。預計2025年，國內新能源汽車銷量將增加30%，需處理45000t廢舊電池。環保壓力巨大。

2.1.5 回收問題

廢舊電池數量快速增長，回收能力難以匹配。隨著電動汽車的發展，會伴隨著大量的汽車電池進入退役階段，并且呈逐年增長。目前使用的鋰電池中含有重金屬，隨意丟棄會嚴重污染環境。另一方面，在理論上廢舊鋰電池中的鈷、鎳、鋰等金屬元素，通過回收再利用，比采用原礦提煉更加經濟。但是，電池回收缺乏規模化的龍頭，回收主體較為分散，未形成規模效應，導致鋰電池的回收成本增高，企業較難盈利[4]。此外，目前國內鋰電池的類型不同，廠家的生產工藝不同，也增加了鋰電池規模化回收的阻力。會導致大量廢舊電池流入其他渠道，造成環境污染。

2.2 混合動力電動汽車

混動汽車發展較為成熟，雖然油耗低、環保性能好、動力性能優異，但只能作為新能源發展過程中的過渡類型。

首先，混合動力汽車依然依賴于傳統燃油，不能擺脫對石油資源的依賴，無法實現能源轉型。環保要求越來越嚴格，混合動力汽車無法實現零排放，環保性能不如純電動汽車。

其次，因為混動汽車同時擁有兩套動力系統，使其制造成本高，售價也相對較高。隨著新能源電池和充電技術的發展，純電動汽車購買和使用的成本逐年降低，降低了混動汽車的競爭能力。

2.3 燃料電池電動汽車

燃料電池技術通過氫和氧反應生成水，實現無污染排放，是一項理想的新能源發展方向。但目前仍存在一些問題，限制燃料電池車的發展。

2.3.1 使用壽命相對較短

由于燃料電池在使用過程中催化劑的逐漸退化、質子交換膜的老化、氣體擴散層堵塞等原因，會使燃料電池的性能逐漸降低，可能需要更換。

2.3.2 使用成本相對較高

燃料電池的生產需要復雜的技術和材料，比如質子交換膜的生產，含有貴重金屬的催化劑等。這就導致燃料電池汽車的價格居高不下。同時，氫氣作為目前燃料電池使用的主要能源，由于其制取、儲存和運輸成本較高，直接導致了氫的價格相對較高。

2.3.3 基礎設施不完善

加氫站是燃料電池汽車一項重要的配套設施，能否方便地補充燃料（氫），是直接影響消費者購買意愿的重要決定因素。目前國內的加氫站數量嚴重不足且分布不均，導致燃料電池車主面臨加氫難的問題。加氫站的建設成本高，而目前燃料電池汽車保有量低，都增加了加氫站建設的阻力。

2.3.4 核心專利創新相對不足

《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》中對氫能源及燃料電池的發展有明確的布局，仍面臨著許多挑戰。創新能力相對滯后、產業基礎薄弱的問題突出。新能源汽車市場競爭中處于相對劣勢，導致發展資金匱乏，研發機構數量少，增加了技術創新與產業升級發展的困難。[5]

3 新能源汽車未來發展方向

3.1 純電動汽車

3.1.1 完善回收機制

發展國內廢舊電池回收業務，可降低電池所需鋰、鎳、鈷等原材料的成本。目前國內回收企業呈分散型布局，回收成本較大，也無法提前規劃不斷上漲的廢舊電池回收業務。發展、整合電池回收企業，可實現回收產業的規模化，增加回收電池的能力、效率，提升回收企業的利潤，同時也會降低回收過程中的環保治理成本。在此基礎上，進一步發展電池生產、回收一體化企業。以誰生產、誰回收為主體，即可減少電池工藝多樣化增加的回收成本，也可使企業提前制定接近當年報廢量的電池回收業務規劃，減少因無法及時回收而導致流入其他渠道。

3.1.2 提升生產工藝

通過提升電池的生產工藝，增加生產過程中的自動化、智能化流水線生產比例，降低電池生產成本。

3.1.3 整合分散型的中小型企業

目前國內仍存在大量的分散型中小企業，企業研發能力相對薄弱且研發動力不足。產品質量參差不齊，市場監管難度大，同時多樣化的產品也增加了電池回收的成本和難度。環保監管難度大，與大型生產廠家相比，其環保成本相對較大。

整合分散型電池生產企業，建設電池生產、回收一體化產業園，優勢顯著。其一，便于較為統一生產標準，保障產品質量。其二，利于環保治理，生產污染物成分相近，可統一排放與治理，相比企業自建環保設備，能降本增效，減輕環境壓力。其三，助力產業可持續發展，便于市場與環保部門的監管，規范企業行為，營造良好發展環境。其四，推動生產方式升級，產業園資源集聚，有利于推廣汽車電池規模化、自動化生產，降本提效。

3.1.4 電池類型多樣化

目前，新能源電動汽車電池使用的主要類型是三元鋰電池。但鋰離子電池電動汽車的續航、充電速度，以及電池衰減等仍未達到理想的要求。適用于新能源汽車的新型電池仍在開發之中。如固態電池具有高的能量密度、更長的循環壽命、支持更快地充電等優點。目前已有部分車企計劃推出裝備固態電池的新能源汽車。此外，還有鋰硫電池、鋁空氣電池等。對應不同的價格和性能特點，可適用于不同類型的消費者需求，按需購買；另一方面，不同類型的電池所需的貴金屬材料不同，能夠有效減輕對國外特定金屬資源的依賴程度。

新能源電動汽車多采用三元鋰電池，但鋰離子電池續航里程偏短、充電速度緩慢以及電池衰減較快等問題，致使其難以達到理想性能要求。

新型電池仍在不斷開發中。例如固態電池，具有更高的能量密度、較長的循環壽命與快速充電特性。當下，已有部分車企規劃推出搭載固態電池的新能源汽車。此外，鋰硫電池、鋁空氣電池等新型電池也在研發中。

電池類型走向多樣化意義重大。一方面，能夠滿足不同消費者的使用需求，消費者可依據自身日常出行距離、充電條件等因素，按需選購；另一方面，不同電池所需貴金屬材料有別，可規避對特定國外金屬資源的過度依賴，降低新能源電動汽車發展的風險和阻力。

3.2 燃料電池汽車

3.2.1 提升燃料電池生產工藝與規模

當下新能源汽車發展迅猛，燃料電池汽車優勢突出卻受困于高價難題，市場普及艱難。

燃料電池高價源于復雜且成本高的生產流程，像催化劑常用貴金屬鉑，質子交換膜研發制造成本也高，使得燃料電池成本遠高于消費者預期。提升生產工藝、擴大規模，引入自動化生產線。

3.2.2 建立回收、維護機制

燃料電池使用過程中，會出現催化劑老化，質子交換膜阻塞，從而影響電池的性能。為車主提供催化劑、交換膜的更換機制。確保消費者的使用體驗。同時使用回收催化劑，可降低催化劑的使用成本。

建立廢舊燃料電池回收機制。燃料電池中含有鉑、鈀等貴金屬，通過回收可進一步降低燃料電池的生產成本。防止廢舊燃料電池對環境的污染。

3.2.3 逐步建設基礎設施

國內加氫站分布不均，數量不足，致使車主面臨加氫難的問題，影響潛在消費者選擇。逐步建設足夠的加氫站，可提升消費者的購買意愿。

3.2.4 政策支持

提供購車補貼。政府可以通過財政補貼、減免購置稅等方式提供政策上的支持，降低消費者的購買成本。

3.3 其他新技術

目前國際上仍在開發其他可應用于新能源汽車的技術，如飛輪電池，依靠物理方式儲能，不存在電池衰減問題，已經應用于航空航天、交通運輸、電力系統等領域；人造燃油，采用氫和二氧化碳合成的人造汽油，或使用植物油作為原材料生產的燃油，如采用地溝油為原料生產的航空燃油；新型發動機，通過研發新型發動機，可使用汽油以外的其他燃料，如氫、生物燃料，同樣可實現清潔排放。

4 結語

在“雙碳”目標驅動下，新能源汽車發展是必然的趨勢。但目前主流的新能源汽車類型技術上仍存在一些問題，如成本高、續航不足、充電速度慢等。一方面，需要針對主流新能源汽車類型開展技術攻關，如新型新能源電池的研發；另一方面，繼續開發可應用于新能源汽車的新技術，如新型燃料、新型內燃機技術等，推動新能源汽車行業的多元化發展。同時，新能源汽車的發展，還需要政府政策的支持，如建設新能源汽車所需的重要基礎設施。從而提高消費者的使用便捷性，逐步形成可持續發展的新能源汽車行業環境。

參考文獻：

[1]劉恒碩，李軍.新能源汽車種類及其關鍵技術分析[J].汽車零部件，2015（04）：73-75.

[2]展靖華，連文香.燃料電池新能源汽車的創新分析及探索[J].中國設備工程，2022（16）：250-252.

[3]付一淞.“雙碳”背景下汽車行業綠色轉型進程研究[J].汽車知識，2024，24（12）：232-235.

[4]閆培澤.新能源汽車動力電池綠色高效回收路徑研究[J].濮陽職業技術學報，2024，37（03）：17-21.

[5]王浩名.燃料電池在新能源汽車中的應用研究[J].時代汽車，2025（02）：118-120.