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从现有的情况来看，新能源汽车的崛起是毋庸置疑的，但新能源汽车真的能在各个角度全方面赶超燃油汽车吗？新能源汽车是怎样异军突起的？什么才能叫做新能源汽车？中国如此广袤的土地都适合新能源汽车驰骋吗？
确切地说，如果不是越来越严重的环境问题和石油等化石能源可以预见注定枯竭的未来，懒惰的人类才不会把还在“牙牙学语”的新能源汽车推出来。永远不懂得如何收敛自己的贪婪的人类终于尝到了“涸泽而渔”的苦痛滋味。多个国家出台的政策都给燃油汽车定下了“死期”，见表1-2。或许在我们有生之年就能见证曾经布满这个世界每个角落的燃油汽车销声匿迹。
表1-2 当前已表态的“禁止销售燃油汽车”的国家和地区
可是还是有那么多谜团围绕着新能源汽车。我们需要时间去实践很多仍处于概念阶段的技术假设，我们需要时间去适应新能源汽车带给我们的种种改变，我们需要时间去拥抱未来。
按照国家发展与改革委员会的公告定义，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。所以说相较于之前讲过的汽车的定义，新能源汽车的定义就简单太多了：新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其他能源汽车。
因此新能源车是一个非常宽泛的概念，指的是使用非常规能源、或者使用常规能源但是用新型动力装置转化能量、驱动的车。虽然我们现在提到新能源汽车往往是指以电力为主要动力来源的电动汽车，但是已经有很多概念车和非量产车使用的是更环保、更具未来色彩的氢能和太阳能。2022年我国清洁能源占能源消费总量的25.9%，较2016年的19.1%增长了6.8个百分点，而煤炭占能源消费总量的比重持续下滑，2022年我国煤炭占能源消费总量的56.2%，较2016年的62.2%减少了6.0个百分点。2022年中国能源消费结构如图1-42所示。总之，只要能摆脱原有化石能源的束缚，这些“新生车”自然会显得节能环保，有利于可持续发展，也就是符合人类未来的需求。
图1-42 2022年中国能源消费结构
在了解人类的科技发展史的时候，可以发现其实电动机和内燃机是同时间的产物，所以电动汽车和内燃机汽车也曾经是针尖对麦芒的对手。
更反常识的是，我们以为的一些新型词汇，例如“燃料电池”和“轮毂电机”等词早在19世纪就已经被发明出来。但是在那样一个人类前所未有高速发展的时代，一边是短时间内基本不可能打破技术壁垒的电池领域，另一边是一个又一个被发现的大油田，人们理所当然地选择了后者。他们怎么可能预知到雾霾的笼罩、冰川的消融。电动汽车终究是在快速发展的道路上被抛下了。
世界石油资源在地区分布上总的特点是相对集中，而欧美日等汽车强国的石油又主要依赖进口，没有石油可能意味着汽车这个工业顶梁柱将寸步难行。20世纪70年代石油危机的爆发蔓延，能源困境开始显现。1976年，美国颁布了关于电动汽车的研究、开发和应用的法律规范，当时的电动车CitiCar如图1-43所示。在沉寂了近四十年之后，电动汽车重新成为研究和开发的重头戏，可惜电池技术的壁垒似乎是一个永远没办法突破的魔咒，直到第一次石油危机都过去了，电动汽车也没什么有效进展，这个“烂泥扶不上墙”的项目又被深埋起来。
又过了二十年，环境问题成为继石油危机之后另一个压塌燃油汽车的稻草，随着科技的高速发展，电池制造水平相较于之前也算是有了相当大的提升。美国多家汽车制造厂商进军电动汽车，近些年颇有话题度的“网红企业”特斯拉也是在这个时间诞生的，如图1-44所示。
图1-43 20世纪70年代的电动车CitiCar
图1-44 特斯拉的主打车型
有的时候你或许会好奇，电能真的算是清洁能源吗？毕竟现在我们国家主要依靠火力发电，烧煤和烧石油难道不是差不多吗？而何况电能作为二次能源，理论上电动汽车比内燃机汽车多一次能量转换，这不是更浪费资源了吗？首先，内燃机的转化效率非常低，很大一部分燃料燃烧产生的能量变成了热能去给冷却系统出难题去了。所以从这点上讲电动汽车还是环保一些。其次，因为大部分使用者都是在夜晚给电动汽车充电，所以错开了用电高峰期，对电网效率有利。因此，电动汽车总体上算得上是环保产品了。
今天的电动车适合在中国所有城市里取代燃油车吗？
虽然以电动汽车为代表的新能源汽车搭上了时代的顺风车，一路高速发展，但显而易见，现在这个答案还是否定的。我国北部和北欧处于同一纬度，北欧又是新能源汽车高速发展同时也是最先将燃油汽车“踢出市场”的地区，为什么我国北部却让新能源汽车望而却步呢？因为它们一个接受着大洋暖流的照拂，一个接受西伯利亚恐怖寒流的摧残，两个地区的冬季温度可以说是天差地别。部分日子里比南极地区温度还要低的黑龙江省是能把你放在包里的手机电池冻到直接归零的恐怖存在。那么需要更持久且直接暴露在寒冬中的汽车电池该如何面对呢？面对自然我们往往无计可施（图1-45）。根据各家车厂给出的数据来看，几乎所有车企都把目标对准南方战场，而攻下整个中国的汽车版图需要的不是夸夸其谈而是电池技术的再一次革新。
图1-45 电动汽车真的可以吗？
新能源汽车不像燃油汽车，这个新兴家族里有很多成员，有些已经是处于量产阶段的成熟产品，有些却是只有想法或者还是初做尝试的实验品，比如太阳能汽车，如图1-46所示。
依据2020年7月30日工业和信息化部公布的《工业和信息化部关于修改〈新能源汽车生产企业及产品准入管理规定〉的决定》，新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车，包括插电式混合动力（含增程式）汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等，而在这三大类之中，某些大类的下面按照形式的不同又可以细分出更多的种类，如图1-47所示。
图1-46 太阳能汽车
图1-47 新能源汽车分类概览
插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV）是一种介于纯电动汽车与传统燃油汽车之间的新能源汽车，既有燃油车的发动机、变速器、传动系统、油路、油箱，也有纯电动汽车的电池、电机、控制电路，还有充电接口。根据发动机和电机连接方式的不同，它又可分为串联式插电混合动力汽车、并联式插电混合动力汽车、混联式插电混合动力汽车，具体的结构和功能会在后面的章节中详细介绍。
纯电动汽车（Battery Electric Vehicle, BEV）顾名思义就是只采用电力驱动的汽车，车辆的动力源是可充电的动力电池。相比于传统内燃机汽车而言，纯电动汽车取消了内燃机（图1-48）。
图1-48 纯电动汽车动力示意图
燃料电池汽车（Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV）通常来说是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电能驱动电机进行工作，电机产生的机械能经过变速传动装置传给驱动轮，驱动车辆行驶（图1-49）。
图1-49 燃料电池汽车动力示意图
相对而言，纯电动汽车及燃料电池汽车的结构会更简单一些，能量的来源是电力或者燃料，且均由电机经减速器驱动车轮。反观混合动力汽车，结构就比较复杂了，都搭载了发动机及电机，驱动车辆行驶的能量来源包括燃油和电能。
目前我国消费者购买最多的新能源汽车种类是纯电动汽车。2022年我国新能源汽车销量为688.7万辆，其中纯电动汽车销量为536.5万辆，占比77.9%。该类汽车也是当前我国正在大力推广的新能源汽车类型。或许纯电动汽车在我们的心中不仅仅代表着以电池为核心的能源更新，更代表着曾经只出现在科幻电影里的以电动汽车为载体的自动驾驶等技术变为现实的可能，如图1-50所示。
图1-50 自动驾驶概念蓝图
整体来看，插电混动车型是一种折中方案，它既有燃油车的发动机、油箱，也有纯电动汽车的电池、电机和电控。从理论上来说，插电混动车型综合了燃油车和电动车的各种优点，这是它越来越受消费者欢迎的主要原因。混合动力汽车现在在我国市场比较热门，各大车企都在力推混动，以比亚迪为例：2023年1—10月纯电车型的累计销量121.39万辆，插混车型的累计销量115.74万辆，二者几乎平分秋色。插电式混合动力汽车在我国新能源汽车市场的销量中的比例正在上升，2023年1—10月，我国新能源汽车累计销量为728万辆，其中，插电式混动汽车销量为211.6万辆，占比29%。
未来到底是哪一种新能源汽车会成为霸主，目前许多人都为此而争论不休，或许，我们每个人都可以从自己的角度去寻找答案。
新能源汽车刚进入大众视野的那几年，除了环保这一亮点外，最吸引消费者选择它而不是燃油汽车的理由，其实是它好上牌照、有国家补贴。新能源汽车在起步阶段就像被各方都小心翼翼保护起来的温室里的花朵，需要悉心呵护和灌溉，代表着充满希望的未来。
因此，我们需要拥有更多先进的技术、更完善的配套设施、能压到更低的成本、更人性化的设计的新能源汽车，这样它才能在拆除保护“大棚”之后的环境中生存下来。我们从来都不需要一个空画着环保、未来的大饼。很幸运，只要你持续关注新能源汽车领域，你会发现如今已经有那么多的企业、高校、研究所在努力把新能源汽车变得更好。正是他们创造了“未来之星”。
新能源汽车无疑会是“未来之星”，随着各个国家燃油车禁售令的相继发布，未来几十年内，新能源汽车无疑将逐渐取代传统燃油车的地位（图1-51）。作为普通车主，除了电池性能、节能环保之外，可能会关心一个问题：新能源汽车的性价比，会比燃油车更高吗？
图1-51 新能源汽车逐渐成为主流
由于燃料电池汽车目前在市面上主要是商用车，而插电式混合动力汽车“混搭”了油车、电车的特性，因此本节的情境以纯电动汽车为主。
回到上文的问题，假设你和邻居分别买了一辆纯电动汽车和燃油汽车，并且你们的驾驶频次、里程和驾驶习惯相似，五年之后分别将二手车卖出，那从购入到卖出的折旧，以及日常使用与维护中，到底谁的花费更少呢？
要回答这个问题，我们首先需要了解：一辆车从生产制造到买入卖出的全生命周期中，会产生哪些成本？
从图1-52中可以看到，汽车的全生命周期成本涵盖从设计制造到最终报废回收的整个过程。对于企业来说，制造成本主要体现在研发、加工制造和量产的阶段；而对于车主来说，成本主要体现在能源消耗方面，也就是常说的耗油量和耗电量，以及非能源方面的保养、税收、补贴这些地方。
图1-52 汽车全生命周期成本
（图中标底色的项目，往往就是新能源汽车和燃油车的使用成本中区别较大的地方）
当然，对于消费者来说，购置价格和转售价格也是非常值得关心的，毕竟他们的差值就是我们最常说的“折旧价格”，也是除了使用成本外最大的支出。
接下来的问题就是：新能源汽车的标价那么高，真的值得买吗？
想买一辆新能源车，让消费者思虑再三的除了电池性能大概就是价格了，特斯拉的新车价格在二十多万到近百万不等，国内自主品牌领头羊蔚来的几款SUV售价也在三十万元以上，乍一看，已经足够买一辆性能不错的燃油车了。
也许你会好奇：新能源车的售价为什么这么高？
其实这也是由制造成本决定的，除了加工制造阶段的原材料、加工装配、物流仓储成本外，它还涵盖了研发阶段的市场调研、产品设计及试验费。尽管新能源车与燃油车的加工制造成本比较相似，但新能源车的研发成本却大幅高于技术已非常成熟的燃油车。
除此之外，动力系统的不同也造成了价格的悬殊。电动汽车的三电部分的成本占比也远高于燃油车的发动机部分，三电中最核心的动力电池的成本有时甚至高达整车造价的一半。一般而言，即使是一辆性能普通的电动汽车，电池成本也会在6万~8万元，因此新能源车的平均成本比同类型的燃油车贵30%~50%，如图1-53所示。电池的价格对新能源汽车的制造成本有直接影响。2022年，车用锂电池的价格持续增长，给车企制造新能源汽车带来压力。不过，在2023年，受益于上游材料的成本降低，锂电池价格有所回落，动力电池成本在新能源汽车造价中的占比有望降低。
图1-53 从零部件看汽车制造成本构成
不过也正是考虑到成本与售价的悬殊，国家先后出台了全方位激励政策，如延长补贴政策期限、充/换电站建设、充电优惠等；在购买新能源汽车时，不仅免除了车辆购置税和车船使用税，还增加了补贴。
假设邻居购买了10万元左右的燃油车，裸车价+购置税+车船税+商业险的总价在15万元左右（不含牌照）；同级别的电动车补贴后总价一般在20万元左右（送牌照）。对于“一牌难求”的上海这类大城市来说，一张牌照就在9万元左右，因此两者的购置成本不分伯仲，对于长期拍不到牌照的车主来说，甚至是一举两得。
除了购置成本外，新能源汽车和燃油车在使用、保养、维护、质保、保值率等方面也存在较大的差异，为了便于理解，接下来我们选择指导价为31.88万元的2022款沃尔沃XC40燃油版（下称“XC40燃油版”）和指导价为31.5万元的2022款沃尔沃XC40纯电动版（下称“XC40纯电版”）进行对比，主要从6个维度展开，见表1-3。
表1-3 燃油车与新能源汽车在使用/保险/保养/质保/保值率/报废方面差异对比
注：表中数据随着时间和地区的不同会有偏差，仅供参考
在使用方面纯电动汽车与燃油车的差异主要有以下几方面：
1）补能地点方面。燃油车需要定期去加油站加油；而纯电动汽车则需要定期充电，充电可以用私人充电桩，也可以用公共充电桩。
2）补能时间方面。燃油车加满油时间约为3~5min；对于纯电动汽车，采用慢充方式补能，从20%剩余电量充满电大约需要10h，而快充则可在40min内从20%充电至80%。
3）能量消耗成本方面。XC40燃油版百公里油耗约为9L，2023年11月全国95号汽油平均价格为8.51元/L，92号汽油平均价格为8.24元/L，假设该车使用92号汽油，折合百公里油耗成本约74元；XC40纯电版的百公里耗电量约为15kW·h，按电价0.65元/kW·h、公共充电桩充电服务费0.6元/kW·h来计算，折合百公里用电成本约19元，仅为燃油车的25%。
此外，新能源汽车的能源是清洁、可再生的，并且部分新能源车企提供终身免费加电和换电服务；而燃油车所使用的油气价格，无疑会随着资源的局限性、政策的变化而有所上涨。
同时，从环保的角度看来，在图1-54中可以发现不同类型的汽车的能源转化效率中，新能源汽车的转化效率远高于传统燃油车，对于使用天然气为原料发电的纯电动汽车，几乎达到了传统燃油车的两倍。
图1-54 新能源汽车与传统燃油车的能量效率比较
不得不提到，相比燃油车来说，新能源车另一个值得诟病的点，是还不够成熟的保险政策与不完善的保险定价体系，据中国保险监督管理委员会报告，新能源汽车的年均保险费用比燃油车高出21%左右。
XC40燃油版的车船税400元（车船税全国各地略有差异，仅供参考），交强险950元，商业险按4500元计算，总车险为5450元；XC40纯电版没有车船税，交强险为950元，商业险按6500元计算，总车险为7450元。
面对新能源车险的出险率高、出险赔付价格高、险种不完善等问题，新能源车厂也推出了自家的保险方案，甚至可以根据车辆情况自动生成保险项目和保险费用。相信随着新能源车的市场占有率不断提高，很快就会出台完善的新能源汽车保险政策与费用标准。
你可能会好奇，养护这种与个人习惯有关的行为，如何能进行准确的测算呢？
随着经济水平的提高和观念的转变，中国消费者每1元的购车消费将带来0.65元的汽车后市场服务。研究表明，按5000km一次小保养来测算，售价10万~30万元的燃油车单次养护费用约500~1000元不等，一辆燃油车每年付出的保养成本至少为1500元，豪华品牌车型的保养成本会更高。
相比之下，新能源汽车的维保成本比燃油车要低得多，纯电动汽车的保养特点是周期长、费用低、内容简单。目前，国内新能源汽车的保养周期大多为1万km，除了与燃油汽车相同的常规保养——检查车身部件、更换轮胎等损耗零部件外，纯电动汽车的保养项目基本为三电系统和电控系统，再考虑到目前国家强制要求的8年或15万km的三电质保，基本不会产生太多花费。
XC40燃油版的保养首保里程为10000km，保养间隔也是10000km，在不同时间涉及的保养项目不同，主要费用见表1-4，按6万km来计算的话，共计费用11142元。
表1-4 XC40燃油版基础保养项目
注：数据来源于汽车之家网站。
对于XC40纯电版而言，在保养方面就简单了许多，没有了燃油车的机油、机油滤清器、空气滤清器、火花塞等，只需要定期（每1年或3万km，时间和里程数以先到者为准）更换官方建议零售价381元的空调滤清器即可，即便按6万km来算，费用也不过千元。不过，由于沃尔沃官方给XC40纯电版的首任车主提供了终身免费保养服务（依据沃尔沃官网2022年7月的信息），所以每年的保养费用几乎为0。
特斯拉作为行业翘楚，在维修方面和苹果公司很像：厂家直接提供服务，而且经常只换不修；消费者在交付时也可接受专业使用和维护培训。对于把服务客户放在第一位的蔚来汽车来说，会对按规定保养的车进行终身质保服务，非常利于争取潜在消费者。
在车辆质保方面，XC40燃油版和XC40纯电版都有着三年不限里程数的质保政策（法律规定家用汽车包修期不得低于3年或6万km，以先到者为准），所有保修期限均由授权经销商开具购车发票之日起计算。针对XC40纯电版，纯电动力部件（含动力电池、驱动电机及电控单元）享受8年或16万km的保修服务，以先到为准（国家对动力电池出台过相关政策：厂家对其搭载的动力电池必须满足8年12万km的质保期）。这也就意味着，对于沃尔沃XC40纯电版而言，在16万km内，我们不必担心电池包的更换费用问题。
各大新能源车企为了获得消费者的青睐，也纷纷推出了各自的质保政策，如图1-55所示。
图1-55 各大新能源车企的质保政策
买车时关注二手车价格已经成为了许多消费者的习惯之一。汽车残值是指在规定的合理使用年限内所剩余的使用价值，而对残值的直观感受就是二手车的交易价格；保值率就是指残值与初始价值之比。
那目前市面上，我们的二手燃油车交易的保值率都是使用什么样的基准来计算的呢？
最常用的是重置成本和现行市价法，这两者都是以车辆的行驶里程和使用年限为基准，有具体的参数可参照。而电动汽车保值率的影响因素更加复杂，除了车身以外，电池的剩余容量、运营工况、新电池包价格等因素都会有所影响，如图1-56所示。
正因如此，再加上电池性能的不稳定性，电动汽车的保值率就出现了不理想且两极分化严重的情况，距中国汽车流通协会报告，电动汽车保值率远低于三年保值率普遍高于60%的同等级燃油车。据汽车之家研究院统计，作为首屈一指的豪华品牌，2022年特斯拉全系车型的一年保值率在79%左右，理想汽车、小鹏汽车等的车型一年保值率均超过75%，低于大部分燃油车。
图1-56 不同品牌车型的保值率对比
聪明的你可能要问了，在这样的情况下，大部分车主岂不是要“亏定了”？并且甚至面临着用车越久，卖车的价格越低，亏损越多的窘境吗？
新能源厂商也想到了这个问题，早在2015年，奥迪为Q2推出了“保值回购”政策，为用户提供最高三年残值保障达55%的方案；随后特斯拉推出“保值承诺”服务，即车主购车三年后若有回购需求，特斯拉会以50%的价格回购；相似的还有近年蔚来的官方二手车平台、吉利几何A Pro“保值回购”等政策（图1-57）。
图1-57 吉利几何A Pro的“保值回购”政策
有了车企对保值率的“兜底”，折价的损失程度得到了保障，但依旧存在部分局限性，比如对最高里程数的限制、保值换购政策对品牌的限制等，因此新能源车企又陆续推出了融资租赁、车电分离等模式。例如，2018年北汽新能源上线“租售通”服务，用户承担最低55元的日租金就可以获得整车使用权以及上牌、保险等服务，且三年后可选择是否过户为己有。
尽管如此，这些政策实际上只是将消费者的折价转移到了企业身上，短期内可以作为解决残值焦虑、拉动销量的一种方案，长期还是需要在动力电池的技术和可持续实用性上多下功夫。
在车辆报废政策方面，新能源汽车的报废标准与传统燃油车一样。对于营运车辆及大型车辆，都是有强制报废年限的。但是，对于私家车则没有强制报废年限，只有60万km的引导报废。根据《2020车辆报废年限最新规定》：家用5座位轿车以及7座位的SUV，非营运的小、微型汽车无使用年限的要求；对于正常行驶里程达到了60万km的，国家将引导报废（注意，不再是强制报废）；超过15年以后每年必须检验2次（半年/次），如果年检不通过并且维修之后仍不通过的，或者连续3个机动车检验周期未能获得年检通过标志，强制报废。
综合以上几个方面来看，新能源汽车较传统燃油汽车的使用成本有显著的优势。耗电费相比耗油费来说存在着显著的优势，新能源车的养护周期与成本也相对较少，且考虑到环保性的因素，在未来资源、特别是在油气资源即将匮乏的环境中，电动汽车的发展前景远胜于传统燃油车。
同时电池性能的不稳定、生产成本高、保值率低，以及电池问题导致的保险费用较高的问题，也的确是目前新能源车在攻克与发展的主要趋势——新能源汽车研发成本不断降低，电池技术逐渐成熟和稳定。
回到本小节开始的问题，目前在技术不成熟的情况下，由于存在着政府补贴、企业政策这些激励措施，新能源汽车的性价比是略高于燃油车的。但未来我们期望的，是从目前的依靠政府补贴，到依靠研发和加工制造成本不断降低、市场规模扩大、固定分摊成本降低；从依靠车厂的保值营销手段，到依靠加快掌握电池技术、推进相关配套产业政策。我们也认为，当燃油车限购令的时限越来越近，消费者对新能源汽车的接受程度越来越高，它们保值率的差距也会越来越小。
我们相信，随着能源化学技术的不断发展，电池储能技术与梯次回收利用技术的不断提升，新能源汽车的生产成本会逐渐降低，保值率和折旧后回收的成本会更加得到保障，再加上新能源汽车的能耗成本低，以及其本身的节能清洁的优势，取代燃油车将会是不久后的大势所趋，同时也会成为真正的“性价比之王”。