新能源无醇燃料加盟靠谱吗?
靠谱是靠谱,但你必须得学会分辨产品,无醇燃料做为一个低门坎的项目投资,它的作用十分的强劲,在中国销售市场得到了大家的一致五星好评。它是一个项目投资较为快的致富好项目,确保每名投资人在很短的时间内就可以接到出乎意料的实际效果,投资风险更低。目前新能源行业,创业商机宽阔,财富充裕,是自主创业的好挑选。新能源燃料靠谱,应用领域广。该燃料在常温下过热蒸汽下存储、运送和应用,不用髙压气瓶,用一般不锈钢桶或塑料罐密封存储就能,方便使用,无醇燃料属于高闪点燃料,明火是无法点燃的,不容易引起的风险,也不容易因泄露而引起火灾事件。
比亚迪和奔驰合作的新能源汽车叫做“腾势(DENZA)”,两者于2010年在深圳成立腾势新能源汽车有限公司,并在2012年正式推出腾势品牌。现在我们可能觉得奔驰在纯电动车领域的动作比较慢,但当你知道腾势和奔驰的关系之后,又会发现其实奔驰的动作不仅不慢,而且还要比其他人更快一步。
2010年也就是十年之前,比亚迪还只是一个不温不火的小车企,德国巨头奔驰为什么会相中比亚迪呢?分析个中原因之后不由得感叹,奔驰确实有精锐的目光。
彼时,与奔驰在中国合作的企业是北汽集团,一个国有性质的车企,这种性质的车企或多或少都会仗着自己是铁饭碗(虽然做不大但也不会倒)而缺乏主观能动性,奔驰不是说没有向北汽输送技术,但现在我们也能看到北汽集团旗下一个像样的乘用车品牌都没有,商用车到还算可以。
再看比亚迪,虽然彼时的比亚迪在燃油车领域没有太大的亮点,但比亚迪默默研发电池的动作还是被奔驰给看到了。而且电池技术会掣肘新能源车发展这一因素在当时已经显而易见,国家于2012年发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》当中也提到接下来要提高动力电池的技术水平,因此奔驰选择与比亚迪合作是一个非常有远见的决定。
不过腾势品牌更像是奔驰和比亚迪相互认识并交换了一下名片,以后有需要的时候再联系,双方都没有投入太多资源去做这个品牌,只顾着自己玩自己的。或许也是因为过去十年里燃油车还是大势所趋吧,腾势品牌象征性地先后推出了纯电动SUV腾势和插电混动SUV腾势X,但都是无人问津。
现在电动化智能化已经是大势了,腾势接下来会不会有新动作呢?估计不会,现在奔驰正在进行电动化的转变,而比亚迪才刚刚迎来春天,腾势只能维持不倒但很难向上。
近日国内关于新能源车自燃的消息此起彼伏,新能源汽车还安全,它产生起火和着火的几率并不是非常高,仅仅类似事故发生被一些人变有走心的蹭热点,导致了成千上万顾客的关心,实际上燃油车也会出现起火和火灾事故,但是却没有人来蹭热点,所以才受重视,很多人都认为新能源汽车产生起火火灾事故的几率比燃油车高些,其实还真不是那么回事。
假如驾驶人员实际操作不上,或者让车辆出现了很严重的撞击,都可能造成新能源车发生火灾事故,产生点燃导致较为严重后果,再有就是天气炎热,司机在车里放一些易燃易爆品,也很容易让物件在车里着火,造成整辆车都被引燃。但是这些原因造成的火灾事故和车自身的品质不相干。汽柴油车子日常使用中,续航里程耗费尽管比较高,但汽柴油耗光续航力情况下,则是比较简单,只需寻找最近加油站,耗费数分钟时长,就能充斥着驱动力,再次上路行驶。
新能源车辆一般来说,比较适合在城市里内应用。一旦电磁能耗光,填补电力能源即将花费大量时长。以前就会有网友调侃,好朋友开汽油车,已经到家几小时,自己还在收费站充电桩,爱给车充电等候交通出行。假如可以提升续航,或是迅速拆换新能源车辆充电电池,就可以解决续航力这一薄弱点,让新能源汽车拥有更加宽广销售市场,越来越受司乘人员亲睐。
新能源车辆,依赖于充电电池增加动力,充电电池拥有较高电压,也是有着比较复杂路线。这样一个前提下,天气炎热中应用,就有可能出现车辆自燃状况。同样条件下,汽柴油车自燃几率,要比电瓶车更低一些。车辆自燃前提下,如果车里有司乘人员,可能严重危害到他们身体健康和生命安全。
降电耗、布局充电网络上升到新高度。
文丨彭苏平
新能源汽车产业发展的顶层设计文件终于印发。
11月2日傍晚,国务院发布新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)(下称“规划”)。规划对未来几年的新能源汽车发展目标进行了最后定调:到2025年,我国新能源汽车市场竞争力明显增强,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右,高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用,充换电服务便利性显著提高。
发展新能源汽车仍是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,也是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。不过,与去年年底发布的征求意见稿相比,2025年新能源汽车新车销量的目标有所调低——根据意见稿,到2025年,新能源汽车新车销量占比为25%。
从新车销量占比目标及其变动来看,我国发展新能源汽车的步伐趋于稳妥。不过比例的改变更多只是对规模盲目追求的调整。实际上,从终版规划中不难看出,此轮新能源汽车产业发展,更追求质量上的突破。
智库君注意到,与此前的征求意见稿相比,规划在产业发展愿景中,除了提出新能源汽车及智能网联汽车的应用规模之外,还特别提出了技术及应用领域的具体指标,例如,此前只是出现在细分类目中的纯电乘用车平均电耗,以及充换电服务网络的建设等等。
从25%重回20%
产业规划对未来新能源汽车规模的展望是最受关注的指标之一。
10月上旬召开的国务院常务会议曾宣布,已通过新版的新能源汽车产业规划,不过那次并未公布产业规模的相关指标。直到11月2日规划全文公布,“2025年新能源汽车新车销量占比达到20%”才浮出水面。
这也是终版规划最显而易见的一处变动。根据去年年底发布的新能源汽车产业规划征求意见稿,这一比例是25%。不过,彼时的讨论并不在于25%,而是在于比例本身。
11月2日晚间,上海某车企一位内部人士对智库君表示,结合此前规划发布的过程,以及上一轮产业规划实施的成果来看,新能源汽车新车销量目标重回20%并不意外。
新车销量占比是反复斟酌的数字。据智库君了解,从去年2月规划启动制定开始,便进行了大量的修改与调整,在年底意见稿发布之前的更早一个版本的内部文件中,2025年新能源汽车新车销量占比的规划便是20%。
值得一提的是,近期工信部发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》已经暗示,意见稿中25%的目标或有调整。
根据路线图2.0,产业界的专家们认为,新能源汽车的年销量占比将在2025年达到20%左右。这甚至已经是对原来目标调整后的结果——此前的技术路线图认为,到2025年,新能源汽车销量占比更低,为15%-20%(20%是上限)。
路线图由中国汽车工程学会组织编制,尽管不是严格意义上的官方文件,但其研究是支撑政府科技和产业相关规划的重要工作,因此在很大程度上能够起到风向标的作用。
而路线图2.0的最大特征就是更改了对新能源汽车发展前景较为激进的预期。其明确,我国不会像多个成熟汽车市场一样,设置禁止燃油车销售的时间表,即在很长一段时间内,不会“唯新能源汽车”,到2035年,新能源汽车销量才要占到总体销量的50%以上。
2025年的销量占比从25%重回20%,最新产业规划同样设置了相对稳妥的目标。这与新规划本身的制定思路也是一致的。此前意见稿发布之时,业内便发现,规划不再像之前的产业发展规划一样,设置具体的销量目标,而只是划定了一条销量比例的“线”,这本身是对前几年盲目追求规模的反思。
“保守点,也有利于超额完成任务。”上述车企内部人士对智库君表示。
从规模到质量
放宽对新能源汽车销量的追求,并不意味着对新能源汽车产业的要求降低。
规划对未来新能源汽车的发展愿景进行了更为详细的说明。较为显著的有两点,一是特别提出“纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里”,二是强调充换电服务的便利性显著提高。这两点此前都曾出现在征求意见稿的正文中,不过没有上升到发展愿景的总领高度。
不难发现,这是对新能源汽车“高质量可持续发展”的追求。对纯电汽车的电耗标准提出要求,并且是全规划唯一出现的具体数值指标,意在切实提升纯电汽车的技术及节能水平。
而要求充换电服务的便利性提高,更是将新能源汽车的基础设施建设放在了前所未有的位置——“新能源汽车推广的核心就是基础设施。”有从事汽车销售多年的业内人士对智库君表示,只有基础设施建好了,新能源汽车才算是真正发展起来了。
需要指出的是,对于充换电网络的发展,终版规划也给出了更为详细的说明。在“加快充换电基础设施建设”部分,规划专门划分了不同场景,对充换电技术的选择进行了引导,并补充要“加强与城乡建设规划、电网规划及物业管理、城市停车等的统筹协调。”
在细分场景中,规划提出,居民区充电服务应积极推广智能有序慢充为主、应急快充为辅,而高速公路和城乡公共充电网络则应适度超前、快充为主、慢充为辅。此外,规划也同样鼓励开展换电模式应用,加强智能有序充电、大功率充电等新型充电技术研发,同时新型技术中还增加了一条“无线充电”。
针对不同细分市场的充换电设施布局已经在业内展开。随着新能源汽车保有量的增加,智库君此前了解到,不少车企开始探索多场景补能方式,围绕电力获得性和用户加电体验进行布局,而不是仅仅依赖于传统的家充桩和公用桩。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
这是一个在有条件的情况下很自然的梦幻选择。请注意,门槛不低。即便如此,我的理解是,虽然比一个人孤独在家养老强,但不靠谱。
第一,朋友之间时刻黏在一起必然会出事的。一天两天很新鲜,但这种过于亲密的友情岁月撑不了多久。人和人之间没有那么多话聊,熟人之间尤其是,多年不见才更亲密,感情回暖。天天在一起很快都只会互相暴露各自身上的缺点了。第二,其实这就是熟人组了个养老局,还需要花一大笔费用雇佣干活的人,跟养老院在本质上区别不大。再说养老院的约束好的一面是人心会更老实,这种朋友之间的,一旦有了矛盾,说解散也就解散了,完全不稳固的模式。所以我是不看好的。
养老需要什么,需要的是一定数量的钱,更需要的是家人情感上的牵挂,这条情感线对老年人来说至关重要,是晚年幸福的根本所在。你若问,你怎么知道,你又没老过。是这样的,这件事即便要科学地研究,也只是一些社会的跟踪调查,相关的社会学心理学调查都证明过这一点,更何况调查也未必都能获得真心话,也就是说把那些嘴硬撒谎的结论都算进去,其实结果就更可信了,人的晚年幸福,需要亲情需要友情。人之将死,没必要骗人。
当然,我们在探讨这种事情举一些个例就没劲了,有子女不孝的老人,甚至被殴打,也有貌似安享晚年的单身富人。但在分岔路口的慎重选择上,我们依靠什么,我认为并不是国外的一些调查,只是人到中年之后有孩子和没孩子对比的一番彻彻底底的对生活的反思。生活意义感缺失的中年人扪心自问,相信心里有数。
我国新能源产业发展方针分析
坚持高质量发展的总要求,进一步完善新能源发电项目竞争配置机制,进一步优化风电光伏发电的建设布局,推动风电和光伏发电等可再生能源平价上网,支持风电光伏分散式发展,持续强化可再生能源消纳工作。是管理层为我国新能源产业发展拟定的现行方针。
新能源发电装机规模稳步扩大,发电装机达到7.06亿千瓦
在即将过去的2018年,新能源发电装机规模稳步扩大。据前瞻产业研究院发布的《中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告》统计数据显示,在2018年前三季度,我国新增新能源发电装机5596万千瓦,占全部新增电力装机的69%。而截至到2018年9月底,我国新能源发电装机达到7.06亿千瓦,同比增长12%。这其中,包括水电装机3.48亿千瓦、风电装机1.76亿千瓦、光伏发电装机1.65亿千瓦、生物质发电装机1691万千瓦。
以风电、光伏为例,在风电方面,今年前三季度,我国风电新增并网容量1261万千瓦,同比增长30%,风电发电量2676亿千瓦时,同比增长26%。从新增并网容量区域分布来看,新增比较多的省份主要是内蒙古(193万千瓦)、江苏(156万千瓦)、山西(117万千瓦)、青海(110万千瓦)、河南(86万千瓦)、湖北(79万千瓦),合计占到全国新增容量的59%。
在此基础上,风电热门市场海上风电也在快速增长,今年前三季度,海上风电新增并网容量102万千瓦,主要集中在江苏(92万千瓦)和福建(9万千瓦)两省,累计海上风电装机容量达到305万千瓦,主要集中在江苏(255万千瓦)、上海(30.5万千瓦)、福建(19万千瓦)。
更为值得欣喜的是,今年前三季度,我国风电平均利用小时数达到1565小时,同比增加了178小时。其中,弃风电量为222亿千瓦时,同比减少74亿千瓦时。全国平均弃风率为7.7%,比去年同期减少了4.7个百分点。这意味着,曾经困扰行业的弃风限电情况,正在全面改善。
在光伏方面,我国光伏发电市场也总体稳健,截止到今年9月份,我国光伏发电累计装机达到16474万千瓦(光伏电站11794万千瓦,分布式光伏4680万千瓦)。在此背后,今年前三季度,我国光伏发电新增装机3454万千瓦,其中光伏电站新增1740万千瓦,同比减少37%,分布式光伏则新增1714万千瓦,同比增长12%。
从新增装机布局看,华东地区新增光伏装机为858万千瓦,占全国的24.8%华北地区新增光伏装机为842万千瓦,占全国的24.4%华中地区新增装机为587万千瓦,占全国的17.0%。而与风电一样,全国来看,光伏遭遇弃光的情况也得到了明显缓解,数据显示,今年前三季度,光伏发电平均利用小时数857小时,同比增加57个小时弃光电量40亿千瓦时,同比减少11.3亿千瓦时,弃光率为2.9%,同比降低了2.7个百分点。
在业界看来,光伏装机增长重心正在向我国东部,电力市场消纳条件比较好的地区转移。同时,分布式光伏的增长更快,意味着管理层支持风电光伏分散式发展的政策得到了市场的认可。
“531”新政长期积极影响大于短期阵痛
今年1月份至4月份,光伏行业密集出台了《关于2019年光伏发电项目价格政策的通知》、《国家能源局、国务院扶贫办关于下达
“十三五”第一批光伏扶贫项目计划的通知》等一系列政策。
特别是4月13日,国家能源局对《关于完善光伏发电建设规模管理的通知》及《分布式光伏发电项目管理办法》两个文件征求意见。彼时,业内普遍认为,这两个文件是对光伏行业进行规范管理的长效机制,管理层对光伏电站和分布式光伏项目的管理办法将会发生重大的变化。
但紧随其后,对于光伏行业影响似乎更为重大的一项政策,业界称为“531”新政的《关于2018年光伏发电有关事项的通知》颁布。
从“531”新政的内容来看,“暂停普通地面电站指标发放”、“分布式光伏规模受限”、“调低上网电价”等内容,看似是扼住了光伏行业命运的喉咙。按照新政,地面电站、分布式电站和扶贫电站均由国家层面直接安排和管理。其中暂不安排2018年普通光伏电站建设规模,仅安排1000万千瓦左右的分布式光伏建设规模,进一步下调光伏标杆上网电价,降低补贴强度。
这一变化曾令业界哗然,前瞻数据亦显示,2018年前三季度,我国光伏发电新增装机3454.4万千瓦,同比下降19.7%。其中,虽然分布式成为“逆”势攀升的典型代表,但光伏电站新增装机却同比减少了37.2%。
此外,“531”新政发布后,在资本市场上,以光伏产业上市公司为代表的一批新能源上市公司股价也受到了不同程度的影响。其中,光伏组件企业形势尤为严峻,净利润率降至1%以下,部分企业甚至出现亏损。而大部分光伏公司在第三季度的营收、净利润、净资产收益率、毛利率、现金流等财务指标上均出现了下滑。
不过,慌乱过后,越来越多的业界人士认为,“531”新政的颁布实为利大于弊。
虽然短期内光伏企业将面临不小的挑战,但在全球气候变化、能源转型的大背景下,发展可再生能源已成共识,为了增强光伏发电的竞争力,尽早实现平价上网,“531”新政的颁布有助于提高行业门槛,进一步淘汰落后产能,产业结构也将不断优化,具有积极意义。
如今,各界应该看到的是,在“531”新政的引导下,光伏产业正在加速淘汰落后产能,上下游越来越多的企业则更为积极地通过技术的革新,实现降本增效,主动迎合市场需求。
11月中旬,A股光伏板块集体回暖,部分个股甚至呈现大幅上涨。在业界看来,这很大程度上,源于国家能源局组织召开的会议释放了较为明确的光伏“十三五”装机规划上调信号。对于2018全年光伏发电量,业内人士预计可能接近40GW,比“531”刚出台时业内预计的“30GW以内”要好得多。不过,关于“十三五”全国光伏装机规划究竟上调至多少,目前仍是未知。而可期的光伏政策环境迎来边际改善,有效扭转此前“531”新政带来的市场对光伏产业的悲观预期。
目前,业内普遍预计2022年能够实现平价,而现在正是平价上网的“最后一公里”。根据中国光伏行业协会相关报告,新政对于光伏企业的压力将逐渐退去,光伏成本和价格仍将处于“快速下降通道”。接下来的光伏市场将呈现无补贴项目与补贴项目共存状态,同时增强银行等金融机构的信心,待相关政策细化后,其有望重新激发下游应用端的投资热情。随之而来的还有行业信心,业界专家指出,2019年将有新一轮补贴指标,业界千呼万唤的可再生能源电力配额制将正式实施。
风电竞价预示平价上网已经来临
今年,风电行业也迎来了《国家能源局关于2018年度风电建设管理有关要求的通知》(下简称《通知》)及《风电项目竞争配置指导方案(试行)》两项新政,《通知》要求,新增核准的集中式陆上风电项目和海上风电项目应全部通过竞争方式配置和确定上网电价。这意味着,风电标杆上网电价时代的告终,风电平价上网已经到来。
目前,我国风电行业实现快速规模化发展,但存在较为严重的弃风限电、非技术成本高等问题。业内专家表示,此次印发的《通知》及《指导方案》,意在解决这两项不必要的成本,为实现风电平价上网扫清了障碍。
在风电新政发布后,有专家表示,风电建设管理办法是地方政府自主确定年度建设规模,并通过行政审批确定具体建设项目,但在具体的指标分配上仍存在标准不统一、不透明、难以公平等问题。这会导致将风电资源配置给不具备技术能力和资金实力的企业项目建设过程中的消纳条件不能得到有效落实,风电项目建成后不能及时并网。还有可能衍生变相向企业收费等问题,从而增加风电开发过程中的非技术成本。
《通知》提出,尚未配置到项目的年度新增集中式陆上风电和未确定投资主体的海上风电项目全部通过竞争方式配置并确定上网电价,各项目申报的上网电价不得高于国家规定的同类资源区标杆上网电价。同时,《指导方案》也将解决弃风限电,消除非技术成本作为项目竞争的前提条件。《通知》及《指导方案》将解决弃风限电,消除非技术成本作为地方政府配置风电开发指标规则和依据,消除不必要的成本,有利于发现风电的真实成本,加速风电平价上网到来。
与“531”新政相似,风电新政从长远来看能够解决我行业发展中遇到的问题,但同样,会对行业造成短期的阵痛,《指导方案》对竞争要素提出了要求。包括:对开发企业的能力,包括投资能力、业绩、技术能力、企业诚信履约情况进行评价对设备先进性,包括风电机组选型、风能利用系数、动态功率曲线保障、风电机组认证情况进行对技术方案,包括充分利用资源条件、优化技术方案、利用小时测算、智能化控制运行维护、退役及拆除方案、经济合理性等评价。
因此,风电企业要不断提高技术研发能力,具备各环节的优势资源整合能力,包括设备制造能力、EPC总包资质、工程建设优势与项目运营等方面。具备核心竞争力和持续发展能力的风电企业将会生存下来,经不住市场竞争考验的企业或将被淘汰。
12月初,广东省能源局印发《广东省能源局关于广东省海上风电项目竞争配置办法(试行)》和《广东省能源局关于广东省陆上风电项目竞争配置办法(试行)》,以促进海上及陆上风电有序规范建设,加快风电技术进步、产业升级和市场化发展。这也是全国首个风电竞价细则。
12月17日,宁夏回族自治区发展和改革委员会发布了《关于宁夏风电基地2018年度风电项目竞争配置评优结果的公示》。共有24家企业32个风电项目参与配置竞争,其中16个项目拟满额配置,4个项目拟减额配置,平均承诺电价为0.4515元/千瓦时。
而这两项地方政策的公布,都预示着未来电价仍有下降空间,风电平价上网正在加速到来。也为未来风电市场以及企业发展指明了方向。
新能源消纳有待进一步改善
除上述光伏、风电两项重要政策外,今年年底,国家发改委、国家能源局近日联合印发《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》(下称简称《计划》),其中提到,近年来,我国新能源产业不断发展壮大,产业规模和技术装备水平连续跃上新台阶,为缓解能源资源约束和生态环境压力作出了突出贡献。但是,新能源发展不平衡不充分的矛盾也日益凸显,特别是新能源消纳问题突出,已严重制约电力行业健康可持续发展。
为解决风电等清洁能源消纳问题,建立清洁能源消纳的长效机制,《计划》中制定了,优化电源布局,合理控制电源开发节奏加快电力市场化改革,发挥市场调节功能加强宏观政策引导,形成有利于清洁能源消纳的体制机制深挖电源侧调峰潜力,全面提升电力系统调节能力完善电网基础设施,充分发挥电网资源配置平台作用促进源网荷储互动,积极推进电力消费方式变革落实责任主体,提高消纳考核及监管水平等相关措施。
同时,《计划》中已经对我国未来光伏和风电的利用率以及弃用率提出了目标。2019年,要确保全国平均风电利用率高于90%(力争达到92%左右),弃风率低于10%(力争控制在8%左右)光伏发电利用率高于95%,弃光率低于5%全国水能利用率95%以上全国核电基本实现安全保障性消纳。
2020年,要确保全国平均风电利用率达到国际先进水平(力争达到95%左右),弃风率控制在合理水平(力争控制在5%左右)光伏发电利用率高于95%,弃光率低于5%全国水能利用率95%以上全国核电实现安全保障性消纳。
未来,对于光伏和风电行业的发展,有专家指出了以下几点,抓紧制定可再生能源电力配额政策,分省确定电力消费中可再生能源最低比重指标严格执行风电投资监测预警和光伏发电市场环境监测评价结果等监测办法,在落实电力送出和消纳前提下有序组织风电、光伏发电项目建设积极推进平价等无补贴风电、光伏发电项目建设,率先在资源条件好、建设成本低、市场消纳条件落实的地区,确定一批无须国家补贴的平价或者低价风电、光伏发电建设按照《关于积极推进电力市场化交易进一步完善交易机制的通知》开展各种可再生能源电力交易,扩大跨区消纳,进一步加强可再生能源的送出和消纳工作。
风电、光伏未来仍是能源转型主力军
根据有关目标,2020年我国全社会用电量中的非水电可再生能源电量比重指标要达到9%,但2017年,作为绝对主力的风电和光伏发电量只占全部发电量的6.5%,距离目标还有较大的发展空间。
在此基础上,相关规划显示,2016年至2020年,我国风电新增投产要达到7900万千瓦以上,2020年达到2.1亿千瓦,其中海上风电500万千瓦左右太阳能发电新增投产6800万千瓦以上,2020年将达到1.1亿千瓦以上。
由此可以看出,未来,国家限制煤电、支持可再生能源发展的政策不会改变水电资源总量存在制约,开发成本不断攀升,未来增长空间有限核电建设受到整体社会氛围制约,发展存在不确定性生物质、潮汐、地热等发电形式由于资源、成本、技术限制等多方面原因,发展规模也不大综合各个因素,风电和光伏将是未来低碳发展和能源转型的主力军。
新能源 汽车 的动力系统包括电驱动系统与电源系统两大类
电驱动系统包含电机、电控制器、减速箱,是驱动电动 汽车 行驶的核心部件;电源系统包含车载充电机(OBC)、DC-DC 转换器和高压配电盒,是动力电池组进行充电、电能转换及分配的核心部件。
电驱动产业链涉及环节较多,可以概括为零件—总成—系统—整车厂四大层级。
上游零部件包括永磁体、硅钢体、功率模块、电容、传感器等,这一级的玩家对在整车产业链中属于“三级供应商”。在零部件基础上进一步设计组装得到电机总成、电控总成与传动总成,这一级的玩家可以称为车企的“二级供应商”;各个单独总成进一步集成为电驱动系统供货于车企,这一级玩家为行业“一级供应商”。
1.1. 大三电:电机、电控、减速器
1.1.1. 电机:扁线电机、高压电机带来新机遇
电驱动系统在新能源 汽车 成本中占比仅次于电池。电驱动系统(电机、电控、减速器)是新能源 汽车 动力总成的关键部件,相当于传统燃油车发动机的作用,直接决定整车的动力性能。其成本占比仅次电池,占比绝对值因新能源 汽车 品牌、车型而异。
驱动电机主要技术路径聚焦在永磁同步电机&交流异步电机上。永磁同步电机与交流异步电机的主要区别点在于转子结构,永磁同步电机会在转子上放置永磁体,由磁体产生磁场;而交流异步电机则是由定子绕组通电产生旋转磁场。功率密度、效率(高效率区间)是衡量电机性能的关键指标:
1)功率密度越大代表着相同功率下的电机体积更小,有利于节省空间&制造成本;
2)效率越高,说明电机端损耗越小,相同电池容量下,新能源车续航里程更长。
永磁同步电机为目前应用最多的电机类型,异步电机在高端车型双电机配置下会有部分使用。相比交流异步电机,永磁同步电机功率密度更高、高效区间更宽、质量更轻。
根据第一电动 汽车 网统计信息,2022 年 3 月,我国新能源 汽车 共配套驱动电机 50.97 万台,其中永磁同步电机为 48.60 万台,占比 95%,适用于大部分主流车型;交流异步电机配套 2.09 万台,占比为 4%,主要配套包括特斯拉 Model Y、岚图 FREE、蔚来 ES8、奥迪 e-tron、大众 ID.4 CROZZ 等车型。交流异步电机在高速中应用性能更优,同时具有成本优势(稀土永磁材料成本较高,同功率的永磁同步电机价格更高),目前配套多以高端车型、双电机方案为主 (蔚来 ES8 是前永磁同步+后交流异步,特斯拉 Model Y 2021款采用前感应异步+后永磁同步)。
多电机在高端车型中应用有所增加,故单车配套电机数也随高端市场占比而变化。
相比单电机,双电机可以显著提高 汽车 的加速性能与续航能力。同时,双电机多意味着四驱系统,可以提供更好的附着力,从而提高安全性能。近年来,在高端车型中双电机的应用不断增加,特斯拉、蔚来、奥迪、大众、奔驰都陆续推出搭载双电机的车型。而在法拉第 FF91 和荣威 MarvelX 中更是使用了三个电机。
扁线:可有效提高电机功率密度,减少铜损耗以提升效率。
1)功率密度高:相较于传统的圆线绕组电机,扁线电机将圆形导线换成矩形导线,因此相同面积的定子线槽可以塞进更多面积的导线,进而提高功率密度。
2)效率高、损耗小:铜损耗在电机损耗里占比达 65%,因此为提高电机效率,需采用更合理的定子绕组,从而降低铜耗。此外,扁线截面更粗使得电阻相对更小,铜导线发热损失的能量也越小。而且扁线电机的端部尺寸短 5-10mm,从而降低端部绕组铜损耗。
3)重量、NVH 等方面也存在优势。
发卡电机为应用最广泛的扁线技术,产线投资高,产业化仍处于前期阶段。根据线圈绕组方式差异,扁线电机可分为集中绕组扁线电机、波绕组扁线电机与 Hairpin(发卡)扁线电机,其中发卡电机应用最为广泛。相对圆线电机,扁线电机无法进行手工制造、自动化要求较高——绕组制造过程非常复杂,需要先将导线,制作成发卡的形状,然后通过自动化插入到定子铁芯槽内,然后进行端部扭头和焊接。高自动化及定制化使得扁线电机产线投入较高,根据方正电机,2021 年来公司已先后投资 17.42 亿元用于产线建设,对企业资金实力有较大挑战。
雪佛兰和丰田开启扁线电机应用先河,近年来渗透率不断提升。2007 年,雪佛兰VLOT 采用的电动 汽车 中就有发卡式扁线电机,其供应商为雷米。2015 年,丰田发行了装载扁线电机的第四代普锐斯,其电机供应商为 Denso。在扁线电机更高的效率加成下及内外资电机厂商批量化工艺的成熟,近年来其应用不断增加,2020 年来,保时捷、比亚迪、特斯拉等车企纷纷推出装载发卡式电机的新车型,渗透率不断增长。根据方正电机公司年报,2020 年全球新能源 汽车 行业扁线电机渗透率为 15%,我国扁线电机渗透率约为 10%。2021 年随着各主流车企大规模换装扁线电机,特斯拉换装国产扁线电机,我国扁线电机渗透率已与全球扁线电机渗透率同步增长至 25%。
此外,在高端车型中,搭载扁线电机数量也开始从原来的单电机增加到双电机。例如,保时捷首款纯电动跑车 Taycan 便采用了三电机。
高压:缩短充电时间、提高电机效率以延长里程的重要措施。纯电乘用车电压通常在 200-400V 之间,在同等功率下,当电压从 400V 提升到 800V 后,线路中通过的电流减少一半,产生的功率损耗更小,从而可以提高充电效率、缩短充电时长,进而改善新能源 汽车 使用体验。同时,工作电流的减少将降低功率损耗,继而可以进一步降低同样行驶里程中的电量消耗,从而延长 汽车 里程数。2021 年为我国 800V 高压快充元年,行业发展有望加速。
2021 年来,比亚迪(e 平台)、理想、小鹏、广汽(埃安)、吉利(极氪 001)、北汽(极狐)等车企纷纷布局 800V 快充技术,我国 800V 高压快充行业进入发展加速期。
高压化下对 汽车 电子各环节都将带来新挑战,目前应用仅停留在高端车型。新能源 汽车 要实现 800V 及以上高压平台兼容,除了需要提高电机、电池性能外,PTC、空调、OBC、高压线束等部件都需要重新适配,此外还面临更高电压带来的安全、热管理、成本等多方面挑战。受以上因素影响,目前 800V 高压平台应用还仅停留在部分高端车型。
油冷:采取合理的电机热管理设计可以进一步提升功率密度。电机的功率极限能力往往受限于电机温升极限,因此提高电机冷却散热能力可以快速提高功率密度,同时防止永磁体在高温时发生不可逆的“退磁”。目前常用的冷却方式为水冷,但其无法直接冷却热源,热量传递路径长、散热效率低;相较于水冷,油冷的优势在于油品具有不导电、不导磁、绝缘等性能,因此可以直接接触热源,形成更安全的热交换,提高散热效率。
故相同的绕组绝缘等级下,油冷电机可以承受更高的绕组电流,长期工作功率更高。
1.1.2. 电机控制器:IGBT 掣肘,单管并联纾困
电控系统通过电机控制算法发出信号驱动电机转动,进而控制整个车辆的动力输出。电控系统可分为主控制器和辅助控制器:
1)主控制器控制 汽车 的驱动电机;
2)辅助控制器控制 汽车 的转向电机、制动器、空调等。
我们本文重点讨论的电控系统主要指主控制器,主要由控制板(接受整车控制器的信号指令,运行电机控制算法,发出控制指令给功率板)、功率板(接受控制板指令,频繁通断 IGBT/MOSFET,控制电机转动)、壳体等组成,在控制器中,控制电路板、功率电路板成本主要在于 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(功率场效应晶体管)、MCU(微控制器)、电源芯片等半导体器件。
电控开发需要从硬件、软件两方面协同进步。类似电机,电机控制器的核心指标同样为功率密度、效率,软硬件的优化也是围绕这两大核心主题展开。
1)硬件角度,功率半导体单管并联方案将具备高性价比优势,或成 A 级以下车型主流硬件配置;而模组方案凭借更高可靠性,在中高端车型占据核心地位。器件方面,碳化硅有望逐步渗透。
2)软件角度,需要在可拓展性、易维护性、功能安全性等方面的不断提高。
功率半导体 IGBT 占电控成本比重较高,主要参与者为国外功率半导体巨头。根据盖世 汽车 数据,2017 年功率板的核心器件 IGBT 模块,占到电控总成本高达 37%。根据Yole,2020 年全球 IGBT 行业销售额 TOP15 公司中共 14 家为国外企业,而英飞凌(Infineon)更是凭借 14.33 亿美元的收入连续多年稳居全球第一。
功率半导体在新能源 汽车 中的应用可分为模组&单管并联这两种路线,两者有各自适用的场景。模组为高度集成的功率半导体产品,保证了电控成品的可靠性&良率高,同时降低了系统设计的复杂度。以 IGBT 为例,由于车规级功率半导体主要被英飞凌等外资占据,其往往提供特定参数规格的标准 IGBT 模组,然而模组参数往往不能很好适配具体需求,因此标准模组在不同功率的驱动电机控制系统中容易出现容量受限、结构安装等问题。若采用多个 IGBT 单管并联(通过复合母排、冷却装置等部件一同封装),则可以根据不同车型灵活设计冗余量,并且单管成本显著低于模块,在成本要求较高的A 级以下车型使用得更为普遍。但多个 IGBT 单管并联时,由于各单管参数的分散性、输出电流的不一致性,可能使系统可靠性较差,整个 IGBT 模组寿命也会缩短,对企业技术、制造能力考验大,故中高端 B 级以上车型通常使用可靠性更强的模组路线。
碳化硅功率器件可显著提高电控效率、功率密度等性能。碳化硅材料具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和迁移速率高等性质,相比硅基 IGBT,碳化硅元器件体积更小、频率更高、开关损耗更小,可以使电驱动系统在高压、高温下保持高速稳定运行(硅基IGBT 只能在 200 以下的环境中工作)。根据意法半导体,在 400V 电压平台下,相较于硅基 IGBT,碳化硅功率件有 2-4%的效率提升;在 750V 电压平台下,碳化硅器件有3.5-8%的效率提升。
越来越多的高端车型已采用碳化硅电控。
1)车企角度,2021 年奥迪 e-tron GT 与福特 Mach E、特斯拉 Model S 等新车型也纷纷采用了碳化硅器件。2021 年 10 月,通用 汽车 与 Wolfspeed 签订了碳化硅供应协议,在原材料上抢先布局。国内车企也不断布局碳化硅,比亚迪发布了碳化硅车系平台 e-Platform 3.0,小鹏 G9、蔚来 ET7 等采用碳化硅电控的车型也有望在 2022 年交付。
2)供应商角度,根据精进电动招股说明书,公司采用全 SiC 模块,可以使控制器的功率提高 20kW 同时使其重量减少 6kg,逆变器尺寸缩小 43%。根据英搏尔,碳化硅电机控制器的损耗下降了 5%,电驱动系统整体 NEDC 平均效率提升 3.6%,整车 NEDC 续航提升 30km、增幅达 5.8%。
除了电机控制器外,碳化硅器件在 OBC、DC/DC、无线充电等“小三电”中也有应用。例如,欣锐 科技 早于 2013 年正式将 Wolfspeed 的碳化硅方案应用于 OBC 产品,2021 年为比亚迪 DMi 车型提供碳化硅电源类产品。目前制约碳化硅器件应用的主要因素为成本,伴随着未来碳化硅产业链的发展完善,相关器件应用渗透率将稳步提升。
软件:电控的进步体现在可拓展性、易维护性、功能安全性等方面的不断提高。
1)可拓展性:电控软件开发通常会使用 AUTOSAR 工具链(B 级及以上车把 AUTOSAR 作为“标配”)。AUTOSAR(AUTOmotive Open System Architecture, 汽车 开放系统架构)是由全球各大 汽车 整车厂、汽零供应商、 汽车 电子软件系统公司联合建立的一套标准协议,旨在有效地管理日趋复杂的 汽车 电子软件系统。AUTOSAR 规范的运用使得不同结构的电子控制单元的接口特征标准化、模块化,应用软件具备更好的可扩展性、可移植性,缩短开发周期。
2)易维护性:是指在软件后续使用过程中,及时实现远程更新升级与性能优化。OTA(Over-the-Air)技术可以降低维护成本,创造新的收入来源,目前已经在 汽车 行业包括其控制器总成上持续推广。3)安全性,电驱动系统的控制器总成对新能源 汽车 的动力输出进行直接的调节控制,是保证安全性的重要一环。在 汽车 行业逐步引入 ISO26262 标准之后,基于功能安全的车用软件开发对电控软件提出了新的要求。
1.1.3. 减速器:单档路线为主,两档减速可以期待
电机高速化趋势明显,带动减速器向两档减速方向发展。减速器是影响电驱动系统整体 NVH 性能的关键。按照传动等级分类,减速器可以分为单级减速器、两档减速器以及两档以上减速器。在电机高速化的趋势下,减速器正在经历从单级到多档的产品演变过程。目前,丰田普锐斯和特斯拉 Model 3 电机转速均已达到了 17900rpm,国内车企转速略低,但基本也都达到了 16000rpm,下一步规划便是 18000-20000rpm,电机高速化性能的提升需要相应的高性能减速器来配套。
单级减速器结构简单、成本较低、体积小,因此目前仍为主流应用。但在高转速区间,单档减速器由于传动比单一,在最高或最低车速以及低负荷条件下,电驱动效率会下降,浪费电能而减少行驶里程,此外减速器高转速时会带来 NVH 等问题。
两档减速器在混动车中率先应用,纯电动车应用可以期待。相较于单档减速器,两档减速器一方面使驱动电机在更高效的区域运行,从而提升驱动系统效率。另一方面,采用两档减速器后,传动比可以做到更高, 汽车 动力性随之增加、减少百公里加速时间。
此外,采用两个档位后,驱动电机可以更加小型化、低速化,从而降低电机及电控的成本。目前,采埃孚、GKN、麦格纳、Taycan 等企业均已推出两档减速器产品。
1.2. 小三电:OBC、DC/DC、PDU
“小三电”是 OBC、DC/DC、PDU 三大类电源产品,三者一同搭建了 汽车 内部的“能源网络”。OBC(充电机)负责将来自电网的交流电转换成直流电给电池充电; 汽车 电气电子系统中,不同部件需要的电压等级不尽相同,故需要 DC/DC(直流-直流变换器)转换电压;PDU(高压配电盒)负责内部“电气能源网架”的互联互通。
半导体器件成本占比较高,部分仍依赖进口。根据威迈斯招股说明书,在电源产品中,半导体器件、电容电阻为主要成本构成,占比分别为 23%和 16%。而由于半导体器件与部分电容产品国产化水平较低,多数公司仍采用外资供应商为主。例如,威迈斯主要供应商为 TI、英飞凌、意法半导体、贵弥功等,2016-2018 年公司进口原材料金额占比分别为 22.30%、19.96%、28.71%,其中 IGBT、MOSFET 海外主要供货商英飞凌占比最高,2016-2018 年采购金额占比分别为 3.18%、6.61%、7.28%。
技术持续演进,集成化趋势同样显著,软硬件能力都将迎来考验。早期车载电源产品主要采用模拟控制技术,产品功能较为单一,配套的软件只具备检测功能,不能实现精准控制。之后车载电源产品向数字化技术转变,能够实现复杂的控制算法,实现输出参数的灵活调整和精准控制,提高了软件系统的操控性,包括车载电源的诊断、升级和参数调整等应用需求。下一代车载电源产品将向集成化转变,在硬件、软件、体积、重量四个维度实现创新突破。硬件上有望将进一步采用更高性能的碳化硅器件;软件上将开发过程转换为模型化编程及满足 AUTOSAR 的接口方式,提升软件稳定性和灵活性;在体积和重量上实现小型化、轻量化。
1.3. 集成化:1+1+1 3,深度集成方兴未艾
1+1+1>3,电驱动由最初“结构集成”向“深度系统集成”演进,集成化“多合一”总成产品成为主流趋势。以往动力系统的电机、电控、电源多单独采购,根据其电气、机械结构进行集成组装;随着新能源 汽车 零部件要求不断提高,“多合一”总成产品通过巧妙设计将电机、电控、减速器、电源“深度集成”,减少彼此间的连接器、冷却组件、高压线束等部件。“多合一”集成式系统相比分体式产品的优势主要体现在以下方面:
1)性能更优:降低了各部件之间连接部位的效率损耗,提高整车的 NVH 性能,从而提高了集成系统的可靠性;
2)成本更低:集成式电驱动系统可以减少车内部的高压线束、连接器数量,节约线束与连接器成本,从而使集成式系统更具有经济性。
3)更省空间:集成式产品体积更小、重量更轻,有利于节省车内空间。
集成化电驱动系统渗透率不断提升。根据 NE 时代新能源,2020 年/2022 年 1-4 月我国新能源乘用车“三合一”电驱动系统搭载量为 50.27/79.26 万台,渗透率为44.91%/61.63%,目前基本涵盖大部分 A 级车、B 级以上车型。
现有集成产品以“三合一”为主,集成度更高的“多合一”新产品也在不断问世。
根据 NE 时代新能源,2022 年 1-4 月新能源乘用车搭载的电驱动系统中,分体式、电机/电控“二合一”合计占比为 44%,“三合一”占比为 52%,“多合一”占比为 4%。同时,OBC、DC-DC、PDU 等充配电系统集成产品应用也不断增加,结合电驱系统集成产品将形成集成度更高的多合一平台。
华为 DriveOne“七合一”电驱动系统打造多合一集成新标杆,比亚迪和上汽变速器也陆续推出多合一产品。
1)华为七合一系统集成了 MCU、电机。减速器、DC-DC、 OBC、PDU、BCU 七大部件,具有开发简单、适配简单、布置简单、演进简单等优势。
相较于“三合一”,该产品体积减少 20%、重量减轻 15%。此外,华为 DriveOne 系统可实现 7dB 的超静音,并具有 80%NEDC 效率,提升整车驾驶体验。根据 NE 时代新能源,华为“三合一”电驱动总成已在长安 CS-GXNEV 和赛力斯 SF5 两款车型中得到应用,但目前其七合一产品还没有在整车中的应用案例。
2)比亚迪“海豚”八合一系统即成立VCU、BCU、PDU、DC-DC、OBC、MCU、电机、减速器八大部件;
3)上汽变速器&威迈斯的七合一系统集成电机、电控、减速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU 七大部件。
1.4. 总结:千亿空间市场广阔,技术变革推动天花板不断打开
据前文所述,新能源 汽车 电驱动、电源系统围绕“高效率区间、高功率密度”等核心性能,其技术迭代仍在演进,而且针对不同车企、不同车型大多需要“量身定制”。
截至 2022 年 4 月,国内电动车销量结构成“纺锤形”——B 级和 A00 级车型销量占比较高。分车型来看电驱动技术,1)A/B 级及以上中高端车型通常因价格较高、可降本空间大,性能要求高,故对“三合一”乃至“六合一/七合一”等更青睐,扁线、碳化硅有 望率先在中高端车型进行渗透。2)A00/A0 级的低端车型对成本要求更高,故倾向于采 购分体式产品,部分也会采用成本低的“三合一”。即使对同一级别车型,不同车企及电动化平台均有各自技术架构,需要电驱动企业去配合设计,故当前定制化水平仍较高。
1)技术变革带动需求结构变化:在电机技术方向上,扁线电机渗透率有望在未来5 年快速提升,我们假设 2025 年在电驱三合一市场的综合渗透率将达到 87%;在单车配套电机数量上,双电机目前仍主要应用于高端车型,我们假设 2025 年双电机在电驱三合一市场综合渗透率将达到 5%。在电控方向,由于碳化硅性能优势较强,近年应用增长较快,考虑其降本速度,我们假设碳化硅电控渗透率稳步提升、2025 年在电驱三合一市场综合渗透率达到 26%。
2)规模化带动价格下降:电机方面,扁线电机厂家近年产能扩展迅猛,我们预计规模化将带动价格快速下降,同时随着扁线电机渗透率提升,与圆线电机价格差异持续缩小,经济性更为突出;电控方面,碳化硅同样持续降本。
3)集成化占比提高:我们将电驱动&电源市场分为分布式、二合一、三合一(含少量“多合一”),我们假设“三合一”渗透率不断提升、2025 年达到 59%(基本覆盖 A 级及以上的车型)
行业参与者可分为“三大阵营”:整车厂自供体系、动力系统集成商、第三方电驱动供应商。
1)整车厂自供体系(in-house):出于供应链安全、成本控制等考虑,整车厂多设立子公司或合资公司自供电驱动、电源产品,代表公司有特斯拉、比亚迪旗下的弗迪动力、蔚来旗下的蔚然动力、长城旗下的蜂巢能源等。
2)动力系统集成商(Tier1):通常为海外 汽车 零部件巨头,如联合电子、日电产、博世、大陆、博格华纳等,凭借深厚的技术、工艺等积淀拓展至新能源 汽车 领域,本身产品力强、产能规模大,且具备全球主流车企客户资源。
3)第三方电驱动供应商:近年来快速崛起,独立第三方根据业务侧重点可以分为电控为主、电机为主的厂商,但是在集成化的趋势下,企业通常会同时布局电机、电控、电源与“多合一”系统。根据公司业务结构差异,又可分为以下几类:
1) 整车厂自制 VS 向第三方外采:
我们认为,未来 5-10 年仍将是自主品牌与新势力车企崛起的机遇期。一方面由于新能源 汽车 更新换代速度要高于传统燃油车,相比外资品牌,自主品牌的“包袱”更小,能够更加快速地进行变革。另一方面,新能源 汽车 扎根本土,对消费者需求有更深刻的认知,可以敏锐捕捉到消费者需求变化并快速响应。
上述核心车企采购逻辑(自制 or 开放供应链)影响了第三方可触及的市场空间。
对于前述的“中高端、中端、中低端”市场,车企通常有各自的采购偏好:
2021 年/2025 年第三方供应商总体销量份额为 40%/60%。整车厂前期因新能车出货量相对不大,部分车企选择自制电驱动/电源系统,但后期随新能源车年销量过百万辆、车型品类丰富等,对自制体系的成本控制能力、快速研发能力、产能等都提出较大挑战。届时,我们预计第三方凭借技术平台完备,以标准化促定制化开发,叠加定点车型销量较大,规模效应强劲,在成本、开发速度、产能方面均具备更强竞争优势。不同于燃油车,电池、电驱作为新能源 汽车 中最重要的板块,如果全部外包给第三方供应商,那么留给车企的参与环节将大幅减少,这将不断降低产业壁垒,缩小盈利空间,因此从整车厂的经营战略来考虑,部分车企未来仍会坚持“部分自供”。综上,我们预计多数整车厂在性能要求苛刻的中高端平台(B 级及以上)部分采用自供体系、部分外供,中端、中低端市场的车型开放供应链给第三方。结合上一节不同品牌车的销量占比数据,我们测算 2021 年第三方供应商总体销量份额约 39.96%,至 2025 年份额有望提升至 60.38%。
2) 第三方供应商竞争焦点(第三方 VS 第三方):
国内主流厂家在技术上和海外 Tier1 的差异在逐步缩小。海外 Tier1 在传统车零部件研发生产上走在世界前列,但是近年来我国电驱动供应商在技术上不断实现突破,与国外先进水平差距逐步缩小,核心性能基本与海外 Tier1 相差不大,在新技术路线的布局方面也处于同一起跑线甚至领先一步。
高压化(基于碳化硅的电驱动产品):在电机方面,方正电机基于 800V 碳化硅平台的驱动电机目前已完成客户项目定点,有望于 2022Q3 量产。在电控方面,日立为保时捷 Taycna 提供了基于 Si-IGBT 技术的 800V 的逆变器。在电驱动总成方面,汇川技术、臻驱 科技 、中车时代等都已推出了应用碳化硅的驱动集成产品,其中汇川的第四代动力总成已在小鹏 800V 高压平台车型中实现量产。
扁线电机:方正电机、大洋电机、华域电动等生产的扁线电机均已得到应用,例如方正电机产品已量产配套蔚来 ET7,大洋电机已量产配套北汽 48V BSG。
一、发展新型燃料电池
燃料电池使用气体燃料(如氢、甲烷等)与氧气直接反应产生电能,其效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式。传统燃料电池使用氢为燃料,而氢气不易制取又难以储存,致使燃料电池成本居高不下,美国宾夕法尼亚大学研究人员设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池。研究人员曾尝试用便宜的有关碳氢化合物为燃料,但化学反应的“残渣”很容易积聚在镍制的电池正极上导致断路,而使用铜和陶瓷的混合物制造电池正极,解决了“残渣”积聚问题。新研制的燃料电池可用甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等5种碳氢化合物做燃料源,可以通过微生物发酵途径生产甲烷等碳氢化合物,成为研制新型燃料电池较为丰富而广泛的原料来源。目前这种新型燃料电池的能量转换效率还较低,有待进一步研究改进提高。
二、开发军民两用的生物能源
不论军用的兵器如机动装备大部分,或是民用的汽车等交通工具均以汽油、柴油为燃料、若用氢气作燃料更为理想,其特点:(1)洁净,不污染环境;(2)热效率高,约是汽油的3倍;(3)生物制取氢气有潜力。正因为如此,充分利用生物技术生产氢气将大有可为。如用一种红假单胞菌(Rhodopseudomonassp)为生产菌,以淀粉为原料生产氢气取得良好效果,每消耗1克淀粉可产氢气1毫升。用氢和其他少量燃料混合可替代汽油、柴油。乙醇也是一种洁净生物燃料,用途广泛,可用来替代汽油和柴油。日本、加拿大等国家用基因技术建构的“工程酵母”以其高产酶的活力,酶解纤维素制取乙醇;也有建构的“工程大肠杆菌”能将葡萄糖有效地转化成乙醇;这类乙醇均可替代汽油或柴油使用,随时为机动装备提供大量生物燃料。其实,产氢、产乙醇的生物不仅有细菌或“工程菌”,而且某些藻类或其他微生物均有生产氢或乙醇的能力。美国加州大学等研究人员发现一种叫莱因哈德衣藻(Chlamydomonasreinhadtii)的绿藻(真核生物)具有持续大量产氢能力。关键在于控制其生长环境,从生长营养液中去除硫素,在此情况下藻体停止了光合作用、不产氧;在无氧条件下藻体必须以其它途径产生腺茸三磷酸酯维所需要的能量,利用所贮存的能源以实现其最终产氢的目的。一般说,这种天然藻产氢量很低,为此,一方面控制其生长所必需的或障碍生长的关键因素;另一方面,采用分子遗传技术改造藻的特性,以提高其产氢能力。由此可见,充分利用各种生物开发军民两用的洁净生物能源是有潜力的。
三、微型绿藻是索取氢能的最廉价途径
上面已提到绿藻和微生物产氢途径,这里强调微型绿藻制取氢气的前景,科学家预测,当石油和天然气耗尽时,氢气也许是一种较为理想的能源。关键在于找到一种廉价产氢的方法。有专家认为,利用普通池塘绿藻的产氢能力或许是个最实际的选择---经济实用,分布广。绿藻这种微型低等植物繁殖快,全世界到处都有它的分布,它在有水、阳光的条件下具有制造氢气的能力。在人工控制下可迫使绿藻按要求生产氢气,有实验研究报告指出,一升绿藻培养液每小时可产氢3毫升,还需进一步提高产氢效率。注意两点:(1)运用基因工程技术改进这种产氢系统,有可能使氢气产量增加10倍或更高些;(2)细胞固定化技术的应用,有可能提高微型绿藻持续产氢能力。在德国、加拿大、日本等国家为实现“洁净氢能源”的开发计划,积极建立“产氢藻类农场”,为实现氢能源规模生产做出巨大努力。加拿大已建成每天生产液态氢10吨的工厂;日本把产氢藻和光合细菌的高效产氢列为研究重点,将研制用于火箭发动机使用的冰糕状“脂膏氢”,以提高火箭发射推力。美国期望到2030年把氢能源作为美国一种主要能源。看来,微型绿藻和光合微生物生产氢能源将大有开发之势。
四、充分利用有机垃圾或有机废水为原料生产氢能源
日本北里大学研究人员用生活垃圾制取氢气取得良好效果,产率颇高,可将氢气不仅直接作洁净能源使用,而且为燃料电池的开发提供优质原料,更为经济实用,具有潜在的开发优势。研究人员选用一种厌氧性细菌即一种“梭菌”AM21B菌株,与加水研碎的剩菜、鱼骨等生活垃圾混合在一起,于37℃下发酵生产氢气,所得实验结果表明,每1公斤生活垃圾可获49升氢气;制氢后所余下的生活垃圾呈糊状,无臭味,可进一步实现资源化,使之成为农田有机肥料如堆肥。据称,日本研究人员为制取氢气的生活垃圾可循环利用,还研制新型“发酵设备”更有利于提高生活垃圾制氢效力。我国哈尔滨建筑大学研究人员已建立以厌气活性污泥为原料的有机废水经微生物发酵法生产氢的技术。有几个特点:(1)发酵法未采用纯菌种;(2)未用细胞固定化技术可持续产氢;(3)制氢系统工艺运行稳定;(4)所获氢的纯度高;(5)制取氢的产率比国外同类小试验高几十倍。目前已进入中试规模的连续产氢,其量可达每立方米产氢5.7立方米,纯度达到99%。有望进入工业化生产,为氢能源的开发提供一条可行的生物途径。
五、以CO2废气为原料开发新能源
来源广泛的CO2既是重要温室气体之一,也是化工原料,当CO2的释放与吸收未达到动态平衡时必然给生态环境产生不良后果。为此,CO2作为一类废气如何进一步转化,实现资源化的研究有着重要意义。其中将其实现能源化是值得注意的研究课题。至少可采用化学方法和生物方法使CO2转化能源。
(一)、化学方法利用催化剂:用高效催化剂沸石,约99%的活性铝颗粒表面吸附铑、锰,按CO2与氧的比例为1∶4,300℃、1个大气压条件下,至少90%的CO2可转化为甲烷,若10个大气压时,其转化率可达100%。当然也有一个降低氢、铑的成本问题。所获得的甲烷不仅提供能源和化工原料,同时包括CO2在内减轻温室效应发生带来好处。
(二)、生物方法利用藻类:前面已提到藻类特别是那些微型单胞藻不论是原核的或是真核的,它们是吸收CO2进行光合作用生产绿色新能源最有效途径。大量微型藻增殖过程中充分利用CO2,在光照条件下合成有机物将太阳能储存起来,其藻体生物量称得上是个巨大的“储能库”,因此,将其制作固体燃料或者说干燥燃料是可行的,英国将它用于发电;也可用各类藻体包括海藻在内的生物量为原料,通过发酵途径制取甲烷及其它能源;微型藻细胞固定化连续产氢能也是可取的。正因为各种藻类所表现特定功能,既是“储能库”,又是“供能库”,从中可获取所需要的洁净能源。因此有专家预计,利用CO2制造生物能源特别是氢能将是本世纪大有希望而较为理想的能源供应。
六、微生物发酵生产乙醇大有可为
乙醇俗称酒精,既用于医药、化工,又是未来要发展的一类无污染的洁净能源,也是重要再生能源之一,具有燃料完全、效率高、无污染等特点。用它稀释汽油所配制成“乙醇汽油”,替代含铅汽油,功效可提高15%左右。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,大大减少大气污染。既然乙醇用于汽车燃料显示其优越性,那么如何采用最佳途径来生产乙醇呢?其中采用最经济而实用的办法制取乙醇有两方面值得认真考虑:一是利用废弃的农业秸秆为原料生产燃料乙醇;二是培植绿藻生产乙醇。就前者而言,秸秆在全球是一类量大面广的作物废弃物,我国每年有6.5亿吨秸秆的产出,直接燃烧污染环境,如果利用这些秸秆哪怕是一部分生产燃料乙醇的话,那是一件利国利民的事,有利于保护生态环境。如果利用乙醇作为汽油添加剂来代替现用的含铅汽油添加剂---甲基叔丁基醚(MTBE)的话,那么不论是改造汽油提高效率或是保护生态环境是非常有益的,很有商业潜力。2年前在美国燃料用乙醇达413万--586万吨,约占美国乙醇消费量的83%-87%;目前我国燃料乙醇生产及市场都是空白。然而,乙醇作为一种有效的汽油含氧添加成分是有其优越性的,在美国,有8%的含氧物汽油中所添加的含氧物是乙醇,而现在MTBE的替代物只有乙醇。有报道指出,美国加州至少有1万处地下水受到渗漏的MTBE污染,全美国则有14%的饮水井被污染,而MTBE是动物的致癌物,对人体健康也有潜在的危害。政府一方面禁止汽油中使用MTBE添加剂;另一方面积极发展乙醇作为其替代物的生产。美国加州一个州今后2年每天需要乙醇达3.5万桶(注:美制1桶=31.5加仑),5年后需求量将为9.5万桶。为此,美国的乙醇生产商已在扩大乙醇的生产能力;无疑,MTBE的禁用给乙醇工业带来无限商机。从此也可以看出,把握开发燃料乙醇的商机正是发展绿色新能源的必需。在我国,有条件,有能力,也有技术充分利用废弃的各类秸秆实现资源化或能源化是完全可能的。每年只要从6.5亿吨秸秆中利用1亿吨来生产燃料乙醇的话,那么乙醇产量可达2000万吨。据有关专家对其经济评估,认为以秸秆为原料生产乙醇的成本低于用粮食发酵生产乙醇的成本;而高于炼油厂生产汽油的成本,但与汽油添加剂MTBE相比更显示其竞争力。尽管秸秆生产燃料乙醇有它一定特色和优越性,但对其生产工艺和效力尚需作进一步探究。至于绿藻制取乙醇与传统微生物发醇途径生产乙醇是大不相同的。绿藻是一类自养型真核生物,其中如单细胞小球藻用来开发新能源很有潜力。日本一家公司的研究小组从表层海水中获得一种叫Tit-1的海藻新品种,类似小球藻(直径约10μm),白天它与普通植物一样在光照条件下将CO2转化为淀粉贮藏起来,还能在弱光或厌氧条件下将淀粉转化为乙醇,有其特点:不会造成环境污染,能吸收大气中CO2,大大减轻温室效应,并获得乙醇产品。这种自养型与异养型的有机结合生产乙醇是个典型实例,具有独特的优越性。
总之,上面提到的六个方面不论以何种形式获得各种不同的燃料或能源,作为一类不污染环境的一代洁净生物燃料或生物能源均有“绿色能源”之称,是未来能源建设的发展方向。现代文明进步,人类的生存与发展,迫切需要洁净新能源和无污染的生态环境,它们彼此之间是紧紧联系在一起的。可以预料,21世纪随着各项建设的需要和科技进步,绿色能源必将得到进一步发展。
最近梅雨时节,江浙沪这边的朋友可谓是苦不堪言,每天不是下雨就是准备下雨,基本就没见过太阳,就连期待已久的日环食都看不到,只能在朋友圈看外地朋友拍的图解解馋。
不仅如此,对车主来说也是相当烦下雨天,因为雨天不仅容易堵车,驾驶不当还会伤车,所以雨天用车要比晴天还要注意,以至于有些车主在雨天宁愿坐地铁也不愿意自己开车出门。
而且不知道大家有没有注意到,雨天的时候路上的新能源车相较晴天时少了很多,似乎很多新能源车主在开车出门时都会尽量避开下雨天。而究其原因,是因为有些人害怕雨天驾驶新能源车出门可能会让雨水流进电池,从而导致电池漏电危及车内人员的生命安全。那么事实到底是否如此,雨天是不是真的不能开新能源车出门?驾驶新能源车出门遇到雨天到底该注意些什么?今天咱就来说道说道。
首先就来讲讲大家最为关注的电池漏电的问题,大家想一下,就连咱们都能想到的问题,这么大一个车企能想不到吗?目前市面上所售卖的新能源车,只要是正规厂家生产的,他们车上所搭载的动力电池基本都采用了防水设计,即使被积水包围也不会渗入电池组内部,而且我国也有相关的法律条例,对电池防水标准进行规范。
如果还不放心,大家可以对照国际电工委员会起草的电池防水防尘指标,也就是经常能看到新能源车宣传中所提到的IPxx,第一个x指的是防尘等级,而第二个x则指的是防水等级,对照来看自家车子的防水防尘等级。
然后咱接着来看很多人对新能源车雨天使用的第二大误区——雨天不能充电。很多新能源车主在雨天都不敢充电害怕会触电或漏电,其实这一担心也不无道理,因为下雨天充电会打湿充电口很有可能会导致人员触电,但这一点车企也早已考虑到了。
新能源车的充电口都采用的是绝缘密封圈设计,而且各个线都是相互独立彼此绝缘,充电槽上也有专门的导流口,可以及时将雨水排出,只有将充电装置对接成功后才会接通电流,当充电完成时,拔下充电枪就会立刻断电,如果发生短路也会第一时间切断电流。
值得注意的是,虽然雨天可以给新能源车充电,还是要注意以下几点,不要在积水里给车子充电,在遇到雷雨天时尽量不要在空旷的地方充电,也不要接触充电桩,都是金属设施还是小心一点的好,如果充电口有雨水一定不能直接上手擦,用纸巾或者抹布将上面的雨水清理掉,充完电后也要先结算完成在拔充电头,还有就是,以上这些适用于雨量不大的情况,如果是暴雨雷电天气,奉劝各位就别给车充电了,一切以安全为主。
最后咱再来说说新能源车在雨天行驶需要注意的几点:
1.开前先检查
在驾驶新能源车前,车主一定要先检查车周及车辆情况,以便及时发现问题,避免驾驶时出现意外。
2.轻易不要涉水 雨天遇到积水路段,在没有把握的情况下千万不要冒险下水,虽然新能源车的电池有防水保护,但长时间的接触积水也有可能导致电池保护系统自动断电,其他一些零部件也会受损,实在需要涉水时,也要保持匀速行驶不要在积水处停留,如果车辆熄火也不要随意启动,熄火断电后,等待专业人员的救援维修。
3.停放地点要选好
新能源车在雨天停放时尽量不要停在室外,最好停在室内停车场,或者是干燥空旷的地方,千万不要停放在低洼积水等危险的地方。
4.保持车速,匀速行驶
雨天行驶时因降低车速,多观察车周情况,保持安全车距,以防意外发生。
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