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混合动力汽车正在卷土重来——是时候投资了吗？

更新 2024 年 11 月 7 日

乔纳森·施拉姆

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电气化之路

自从特斯拉于 2008 年推出 Roadster 并向人们证明电动汽车可以很酷而且性能很好以来，汽车行业就发生了翻天覆地的变化。有一段时间，似乎汽车行业唯一的方向就是转向电动汽车，唯一的问题是它会发生得有多快。

一些人预计电动汽车将席卷整个行业；而另一些人则对电动汽车能否表现得足够好以超越第一批采用者持怀疑态度，至少在电池技术得到彻底改进之前是这样。很少有人预料到，混合动力发动机（另一种同时使用燃料和电力的技术）会卷土重来。

那么为什么会出现这种情况？投资者又如何利用这一新趋势呢？

内燃机与电动汽车的技术比较

一个世纪以来，内燃机 (ICE) 一直是汽车发动机的核心。它之所以成为主导技术，有以下几个原因：

由于发现了新的石油储备，并且采用了新技术来继续寻找更多的石油，因此石油价格低廉且储量丰富。
液体化石燃料的极端能量密度。
完善的供应链和成熟技术。

内燃机汽车的问题在于它们是碳排放的主要来源，随着全球变暖的持续，公众和当局开始担心这个问题。

此外，最容易开采的石油资源（如沙特阿拉伯）现在正在枯竭，必须寻找更昂贵的资源，如页岩油或北极油矿。

尽管如此，从第一天起，电动汽车在理论上就应该成为汽车和卡车的主导交通方式，因为有几个基本因素使得电动机更胜一筹：

没有燃烧就意味着没有燃烧残留物，因此需要油过滤器、催化转化器等。
几乎没有运动部件（与内燃机的复杂活塞相比），大大减少了维护和故障率。
只要能转换成电能，就可以由多种能源供电。最近宣布的侦察兵电动车带有机载发电机。
能量到运动的转化率更高（70-90％，而不是只用于内燃机的20%，其余都是废热）。
制动可以回收部分原本损失的能量。

但问题是，储能装置重量过重，能量密度低。这意味着早期的电动汽车需要不断充电，而携带笨重的化学电池会降低效率。

随着锂离子电池的出现，这一现状发生了改变，锂离子电池最终为长续航电动汽车提供了足够的性能。

尽管锂离子电池的能量密度更高，但它仍存在一些问题。首先，它们仍然很重，平均电动汽车的重量比内燃机汽车重 300-400 公斤。

更重要的是它们很贵，占电动汽车价格的 40%。因此，虽然这对于豪华车来说不是问题，但对于大众市场来说却是个问题。

平衡的解决方案

混合动力发动机（尤其是插电式混合动力发动机）可以作为一种平衡解决方案，它们结合了内燃机和一组电池+电动机。

来源: 美国能源部

由于该车可以使用液体燃料，因此续航里程对于长途旅行来说不是问题。但由于它采用的是电动引擎，因此大部分日常通勤和短途旅行（占汽车行驶里程的大部分）都可以使用更高效的电动机完成。

它还可以实现再生制动（制动时重新给电池充电），这可以大大提高城市驾驶的效率。

因此，虽然这并不能完全消除化石燃料的使用，但混合动力汽车可以大幅减少石油消耗。

混合动力汽车根据电力系统的使用方式可分为：

插电式混合动力汽车（PHEV）：该车与电动汽车一样，在油箱和内燃机的顶部有一个装料口。因此，它既可以用作电动汽车，也可以用作内燃机，具体取决于个人喜好。
- 由于其多功能性，这正在成为最常见的混合形式。

混合动力电动汽车 (HEV)：有电动机，但没有插头直接给电池充电。而是通过内燃机的活动和再生制动给电池充电。
扩大范围的一个东西：虽然 PHEV 配备小型电池和大型 ICE 发动机，但一些 EV 却相反，配备小型燃气发动机来增加车辆的续航里程。

有一段时间，人们认为混合动力汽车主要是一种过渡技术，是电动汽车电池足以普及全电动汽车（BEV）之前的遗留问题。但事实似乎并非如此。

买家和市场对混合动力汽车的热情高涨

到 2023 年，混合动力车型的全球销量将从 3.9 万辆增至 4.2 万辆.

2024 年，混合动力车销量确实出现了爆炸式增长。例如，福特混合动力汽车销量增长 55%，促使其计划将其畅销的 F-150 皮卡混合动力车型的产量增加一倍.

这是一个全球现象：

在法国，混合动力汽车在 36.7 年前两个月的注册量占比 2024%。
在爱沙尼亚，占总销售额的53%。
中国汽车销量的一半以上是插电式混合动力汽车，同比增长 51%.

有几个因素推动了混合动力汽车的复苏。

混合优势

价格优势

尽管价格大幅下降，但电动汽车总体上仍然比内燃机汽车贵。电动汽车爱好者会正确地指出，电动汽车的维护成本较低，因此与新车的价格进行比较有些不公平。

然而，低端的 ICE 汽车，例如雷诺达契亚等低成本品牌，比西方国家的大多数电动汽车便宜得多。

混合动力汽车可以提供一个不错的折衷方案，因为它们的电池通常只能提供 50-60 英里的续航里程。这意味着 PHEV 电池的成本要低得多，与续航里程与使用 ICE 发动机的混合动力汽车相当的电动汽车相比，PHEV 电池的成本要低 6-8 倍。

来源: Statista

维护成本低于 ICE

虽然混合动力汽车的维护成本不如电动汽车低，但与内燃机汽车相比，混合动力汽车在维护成本方面也具有优势。这是因为，由于大部分机动性实际上是由电动机提供的，因此内燃机的使用频率和强度要低得多。这意味着活塞运动更少，燃烧的气体更少，所需的石油更少，等等。

总体而言，内燃机的使用率较低可减少机械零件的磨损以及所需的维护。

解决对电动汽车的担忧

许多内燃机汽车用户对于直接转向电动汽车有些怀疑。这样做有多种原因，有些是完全合理的，有些则更像是心理障碍：

电动汽车充电站：对于住在公寓、没有专用停车位和/或家中没有充电设施的人来说，这一点尤其敏感。
- 对于某些人来说，电动汽车充电站的可用性是一个问题，要么是因为沿途的充电站太少，要么是因为同时有太多汽车试图充电。
- 对于其他人来说，问题在于给电动汽车充电所需的时间，尤其是如果他们拥有的是价格较低的电动汽车，电池较小，充电速度较慢。
寒冷气候电动汽车面临的挑战：众所周知，在寒冷天气中，电动汽车的电池承受的压力特别大。对于生活在寒冷气候中，尤其是偏远地区的人们来说，这是一个令人担忧的问题。
- 温度下降会降低电池电量，并迫使电动汽车使用部分电力来保持电池温度恒定。
- 夏季内燃机产生的“废热”很少在零下气温下浪费，而是用来为乘客保暖。电动汽车会消耗电池来运行加热系统。
范围焦虑：即使随着技术的进步，这种可能性越来越小，但许多司机仍然担心电动汽车的续航里程太有限，担心因中途无法加油而陷入困境。
- 值得注意的是，这种担忧在充电站基础设施较差的国家非常普遍，这可能是南亚和东南亚以及非洲和南美洲的一个长期问题。
燃料供应可靠性：这是一个比较边缘的问题，但这可能仍会让一些用户决定保留内燃机或混合动力发动机。如果发生供电中断，如美国最近遭受的飓风灾害所示，如果电网瘫痪，内燃机可能是更可靠的车辆。
- 值得注意的是，插电式混合动力汽车是目前最具弹性的选择。无论是由离网太阳能还是燃料供电，它都可以在发生危机时切换到任何可用的能源。