新能源的三大流派:换电、充电、氢燃料,到底哪一个会是未来?
我认为充电是未来的主流,理由如下。
一、新能源电动车技术已经成熟
我认为充电将是未来的趋势,现如今随着新能源技术的变革,新能源大有取代以燃油为主的趋势,而汽车作为新能源技术作用的重要载体,无疑促进了新能源技术的普及,我认为充电是未来新能源技术运用的主流,因为电动汽车已经得到了技术验证,而且相关汽车厂商已经开始制造电动汽车,比如特斯拉还有国产的蔚来理想汽车和小鹏汽车,这些电动汽车生产商已经将成千上万辆电动汽车送进千家万户,在资本的加持下,电动汽车的充电技术已经得到大幅度提高,续航能力加强,意味着充电用车成本甚至比燃油车更低,在国家的大力支持下,电动汽车相关的基础设施比如充电桩技术也在拔地而起,而且电动汽车的锂电池所需要的锂储量非常充足,完全能满足新能源充电的生产需要,相信在不远的将来,新能源充电汽车将在马路上随处可见,燃油车将退出历史舞台。
二、氢燃料技术不成熟而且成本高昂
氢燃料电池不会成为未来主流,因为它需要攻克一系列难题,而且不容易大规模普及,并且氢燃料不像锂金属一样储量丰富,它需要通过特定的方法制造,同时制造过程中不仅成本高昂,而且会产生污染,这与新能源汽车的初衷是背道而驰的,而且氢能源汽车的成本很高,很难和燃油汽车的价格拉开距离,这又使大规模普及氢能源汽车陷入了困境,因此可见氢能源汽车不能成为未来的主流。
三、换电本质上没有解决问题
换电也不会成为未来主流,它只是换汤不换药,对环境的污染比较大,而且换电本质上没有改变燃油车的需求问题,它代替不了燃油车,因此换电成不了未来的主流。
综上:充电是未来新能源技术运用的主流。
在新能源汽车这一概念火起来的时候,电能和氢能是主要的两种新能源,但现在很显然电能才是主流,氢能在国内只应用在了公共交通领域。究竟氢能源是什么能源?氢能源和氢燃料电池又有什么区别?下面就带大家简单了解一下。
氢能源的原理是氢气在氧气中燃烧产生热能,利用热力发动机将这些热能转变成机械能,由于燃烧后的生成物是水,可以将这些水回收再分解成氢气和氧气,进行重复利用。
目前氢能源主要应用在飞机火箭的发动机,刚刚完成太空任务的神州十二号飞船以及搭载该飞船的长征二号F遥十二运载火箭就是使用了氢能源作为燃料。
而氢燃料电池的工作原理则是电解水的逆反应,用催化剂让氢气和氧气结合变成水,氢原子在这个过程中会释放出电子从而产生电。
氢能源汽车使用的就是氢燃料电池,所以氢能源汽车实际上还是电动车,氢燃料电池与其说是电池,倒不如说是一个发电机。
与电动汽车相比,氢燃料电池不存在衰退的问题,而且氢燃料电池的转化效率可以达到70%左右,续航里程以第二代丰田Mirai为例可以达到850公里,加氢气的时间只需要不到五分钟,所以理论上氢燃料电池会是更加理想的替代内燃机替代品。
但是氢气的储存和运输成本非常高,所以还未能形成一条完整的上下游产业链,直接导致了氢燃料无法成为新能源的主流。
同时,氢气的制造也有很大的限制条件,政府的相关报告指出,目前我国的氢气主要是从煤炭中冶炼出来,通过电解水制备的比例比较低。原因在于电解水虽然简单,但是耗电量比较大,1立方的氢气电解制备就需要5度电,要真正做到环保,使用的电只能是核电、风力电、水力电、光伏电等可再生能源产生的,但这些发电方式的比例非常低。
【太平洋汽车网】新能源汽车是指采用电能、氢燃料等非常规的能源作为动力来源,传统燃油车的燃料为石油,石油属于不可再生资源,且燃油车汽车排放尾气对环境的危害也是不可小觑的,那现在的新能源汽车发展已经成为一种趋势。
氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述,燃料电池只会产生水和热。
如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等),整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。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,区别于传统的化石能源汽车,其中包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池汽车等。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
对于新能源汽车,我国选择了电能,为何没有选择氢燃料,下面小编给大家简单解答一下
氢本身是一种二次能源,而不是一种可回收的一次能源。其他一次能源需要用于生产,如天然气制氢和煤炭制氢,与电能本身相比,它没有太大的优势,而且电的来源非常广泛。太阳能、风能、水利、燃煤和核能可通过各种发电方式获得。事实上,中国的煤炭储量并没有预期的那么大。如果氢能全面实施,最终将依赖原油外包,这无法从根本上解决能源风险问题。
电能是不同的。在新能源汽车全面推广之前的许多年,中国开始布局核电和电力传输等技术,包括引进和自主开发,氢将在工业和家庭供暖中取代天然气,在实现零碳排放方面发挥重要作用,但很难看到氢与电动汽车竞争。
氢的体积能量密度很低,需要加压到非常高的压力才能储存足够的燃料。如果是液化储存,虽然不需要这么高的压力,但设备更复杂、更昂贵,而且无法防止泄漏,因为我们没有100%的保温材料。如果车辆长时间停放,必须不断释放氢气以保持低温,这不适合车载应用。
氢燃料电池汽车的发展起步较晚。这不仅需要技术上的突破,还有赖于整个氢能产业的全面发展。这导致氢燃料电池的发展放缓,市场自然率先选择技术更成熟的锂电池。第二,“新能源汽车,中国选择了电能”形象的原因是我们接触和关注汽车。至少在现阶段,锂电池比燃料电池更适合于乘用车领域是一个不争的事实。
当然了,氢能作为一种新能源也是一个大方向,但考虑到经济效益和实用性,直接用电更为实际。但这并不意味着氢能没有出路。当环境适宜时,它总有一天会开花。综上所述就是小编给大家带来的的全部内容了
新能源 汽车 ,最近我想大家并不陌生。这个称呼无论是在 汽车 领域还是股市都是热门话题,受很多厂家和投资者追捧。
新能源 汽车 说得直白一些就是不是采用常规燃料(汽油和柴油)作为动力来源的 汽车 ,一般可以分为四大类: 混合动力 汽车 (HEV)、纯电动 汽车 (BEV)、燃料电池电动 汽车 (FCEV)和其它新能源 汽车 。
在这四大类新能源 汽车 里面,近几年比较流行的就是混合动力 汽车 和纯电动 汽车 ,这些家用车都已经在路面上随处可见了。但是燃料电池 汽车 目前国内并没有量产的家用车,只是一些商用车在使用,而我们口中的燃料电池 汽车 也就是常说的氢能源 汽车 。
今天的这篇文章我们就来讲讲燃料电池和氢能源 汽车 ,为何这种新能源 汽车 现实中还没有普及。
一、什么是燃料电池
燃料电池就是通过化学反应,将燃料或氧化剂中的化学能转化为电能的装置。我们所说的燃料电池一般就是指氢燃料电池。
氢气作为燃料电池其实 历史 已经很久了,在200年前,其实就有了,但是因为安全性和能量密度较低,氢气作为内燃机燃料并没有表现出优越性。 但是,在如今的燃料电池技术中,氢气并不直接燃烧,而是和氧气反应转化为电能。
燃料电池主要由三部分组成:电极、电解液和外部电路。 氢气首先进入燃料电池的正极,然后氢气与覆盖在正极上面的催化剂反应,释放电子形成带正电荷的氢离子,氢离子穿过电解液到达负极。然而,电子不能通过电解液,电子只能流入电路,形成电流,产生电能。在负极催化剂使氢离子与空气中的氧结合成水,水是燃料电池中唯一产生的副产品 ,这就是所谓的清洁能源。
燃料电池根据电解液的不同可以分为以下 五种类型 :
这五种类型里, 汽车 领域应用较多的就是 质子交换膜燃料电池 , 它的电解液是质子交换膜,运行温度是50-100摄氏度,电极采用的催化剂是铂金 。
了解了燃料电池以及它的工作原理以后,我们还需要搞清楚这个氢气究竟是如何产生的,制氢的方法有哪些?
二、常见的氢气制造方法
今天,氢可以通过多种能源和技术来生产。如今, 全球每年的纯氢产量约7000万吨,其中仅有 少于1万吨的氢气用于燃料电池 汽车 ,可想而知,这部分未来有很大的发展空间巨大。
从上表中我们可以看到, 当今全球氢生产原料以化石燃料为主,占全球氢产量的96%。48%的氢产自天然气,30%的氢产自烃类/原油产品,18%的氢产自煤炭,仅有 4%的氢产自电解水 。
中国是世界上最大的制氢国,2017年的制氢量有1900万吨,62%左右的制氢主要来自煤炭和焦炉生产,因为中国传统上非常依赖煤炭生产能源。然而,随着中国在全国范围内全面转向绿色、可再生能源,这种情况正在改变。在中长期规划中,可再生资源作为氢气制取的来源将发挥越来越重要的作用。根据中国氢联盟的数据,到2050年,大约70%的氢将由可再生能源生产。
1、煤炭生产氢气
煤炭产生氢气的方法在国内比较常用,它是通过“煤气化”的方式,由煤与高温蒸汽和氧气在加压的气化炉中反应生成合成气,并转化为气体成分。
这种氢气的制造方式操作成本低,原材料比较便宜。缺点就是在产生的过程中会伴有二氧化碳的产生,富含杂质,需要净化。
2、天然气生产氢气
天然气产生氢气的方法是目前最成熟、最普遍的方式,美国95%的氢气都是通过天然气进行生产的。
这种方法叫做天然气蒸汽重整,通过天然气与高温蒸汽反应生成合成气,即氢气和一氧化碳的混合物。一氧化碳与水发生反应产生更多的氢。
这种氢气的制造方式操作成本低,原材料比较便宜。缺点就是在产生的过程中会伴有二氧化碳和一氧化碳的产生。
3、电解水产生氢气
我们初中化学的时候都学过电解水可以产生氢气和氧气,但这个运行的前提就是要有足够的电,这个电究竟从哪里来?
这个电可以利用电网内的电力、风能/太阳能发电、光解和生物电解,其中风能和太阳能发电是未来将广泛采用的制氢方式。
根据生产方式和排放物的不同,产生的氢气命名也不同,我们一起来看看:
天然气、煤炭和新能源这是最常见的三种制氢方法, 天然气制氢产生的氢气叫灰氢和蓝氢,煤炭制氢产生的氢气叫棕氢和蓝氢。由于天然气和煤炭在制氢的过程中会产生二氧化碳,二氧化碳被捕捉掉的氢气称之为蓝氢。新能源通过电解水的方式产生的氢气,这里的排放物仅有水,这种氢气是最干净、最环保的,被称之为绿氢。 通过氢气的四种称呼和制氢方法,未来的制氢手段多会应用于电解水来获取。
三、氢气的运输和储存
燃料电池 汽车 目前还未普及很大一个难题就是氢气的运输和储存问题。燃料电池内的氢气是通过加氢站进行加注的,而加氢站的氢气是需要从制氢地运输到加氢站。
氢气运输的方式和成本与氢气的生产地点密切相关,可分为 集中式式生产、半集中式生产和分散式生产 。
集中式生产是指在大型的中央氢气生产厂生产,然后运输到最终加氢站,而分散式生产是指在加氢设施附近进行生产。半集中式生产是指在距离使用点很近(40-161公里)的中型制氢设备(5,000-50,000公斤/天)进行生产。这些设施不仅可以提供一定程度的规模经济,而且可以最大限度地降低氢运输成本和基础设施。
由于氢气在中国仍属于危险化学品类别,目前中国还没有分散式制氢。
氢气的运输可以以氢气的物理状态来决定,气态氢、液态氢和固态氢三种,不同的国家采用不同状态的氢进行运输。
1、压缩的气态氢一般是通过卡车或长管拖车或者管道输送
2、液态氢通常由卡车或其他运输方式运输,如铁路或驳船。液体氢在长途运输中经常使用,因为它比气态氢运输方式更具经济性
3、固态氢主要是在特定的容器中输送,但目前各地区仍处于不同的发展阶段,需要更多的技术改进才能形成大规模采用。
目前,通过长管拖车运输液态或气态氢和通过管道运输气态氢是三种主要的运输氢气的方法。在美国和日本氢气一般是以液态的方式运输,在中国氢气一般是以气态的方式运输。
四、燃料电池 汽车
我们先来看看燃料电池 汽车 和其它 汽车 的主要区别,其实主要在于动力系统。其它的零件基本都比较相似,没有什么不同的。
燃料电动车和纯电动车都是由电动机来进行驱动,传统 汽车 是由内燃机来进行驱动。燃料电池车和纯电动 汽车 的主要区别在于电的来源。与燃料电池车不同的是纯电动 汽车 的全部能量来自其电池组,电池组在充电站进行外部充电。
燃料电池车由四大基本模块组成:动力系统、底盘、 汽车 电子和车身 。动力系统是通过燃料电池系统和电动机为 汽车 提供动力。这种能量来源于氢气,氢气被存储在氢气罐中。燃料电池堆将这些能量转化成电能,并由电池作为辅助一同驱动电动机。
上图就是燃料电池车的运行原理。
在国内燃料电池车主要是商用车和卡车,乘用车基本还未上市。国内的燃料电池车制造厂商主要有福田欧辉客车、宇通客车、青年 汽车 、中通客车、上汽大通、飞驰客车、东风客车、中国重汽等。
上面讲解的都是氢燃料电池车的理论部分,接下来我们来看看实际的燃料电池车跟传统的车辆有何不同?
我们先来看看广汽氢燃料电池 汽车 动力系统平台,在上图上我们可以看到车辆的前部(传统车辆发动机和变速箱的位置)布置有驱动电机和燃料电池系统,驱动电机主要是用来驱动车辆行驶,燃料电池系统是将氢气转化为电能的装置。在车辆的中部布置这动力电池系统,这块动力电池可不小,甚至可以赶上纯电动 汽车 的动力电池大小,它可以直接驱动电机或者和动力电池堆一起驱动电机。车辆的后部布置了两个储氢罐,用来储存氢气的。
通过这种布局,你可以看到车辆的后部空间基本被储氢罐所占据,后备箱的空间会非常有限,这个有点像跑气的出租车,它把加气罐放在后备箱内部。
这个系统动力图可能会更形象一些,储氢系统会给燃料电池堆提供氢气,燃料电池堆产生电能,电能通过升压系统为动力电池进行充电,最后由动力电池驱动电机让车辆行驶。氢燃料电池车最终的排放物仅有水,这是典型的清洁能源。
这就是广汽氢能源 汽车 的前部,下部是驱动电机,驱动电机的上部是燃料电池堆,外部还有一些附件,比如空气滤清器、去离子罐、高压水泵、节温器、空压机、水分分离器、供氢系统等。
驱动电机和燃料电池堆采用上下布局,前部这套装置的高度可不低,这要比传统发动机的高度高一些,未来氢能源 汽车 会不会比普通的 汽车 的底盘都要高一些呢?这套系统似乎更适合SUV车辆。
中部和后部我们一起来看看,中部就跟纯电动车布置的动力电池位置一致,后部可以看到有两个黑色的储氢罐,两个储氢罐的布置采用一高一低的布置,低的储氢罐是因为靠近后排座椅位置,高的储氢罐是在后部底盘悬架和支架的上面,高出的一部分必然会导致后备箱的空间变小。
我们接下来再来看看上汽的氢能源 汽车 :
上汽的氢能源布局跟广汽的完全不同,上汽的氢能源 汽车 前部是燃料电池系统,系统额定功率83.5KW,电堆峰值功率130KW。中部是储氢系统,有三个储氢罐,储氢量可达6.4KG。后部是三合一电驱系统,峰值功率150KW。
上汽的氢能源 汽车 布局跟广汽有很大的区别,它采用燃料电池和驱动电机分开布置,这样可以更好地给后部提供储存空间,中部的氢气罐布置是必会比动力电池的高度要高很多,车内的乘坐空间是否会受到影响,这一点要看它是把整个底盘高度提升还是牺牲室内空间,实车出来我们便会知道。从上图中你可以看到,它的动力电池没有布置在中间位置,可能跟燃料电池布置在头部,但尺寸肯定不如广汽的动力电池,两家的设计侧重性并不相同。
这是上汽氢能源 汽车 的前部电池的位置,它的固定是采用前后固定的方式,它的前部是一个大块的面板,如果前部一旦发生碰撞,那前部损伤的的几率会非常严重,这要看它前部如何进行加固,或者整体位置是否靠后一些,预留出一定的变形空间。
我想看完今天的文章,你应该对氢能能源 汽车 有了一定的了解,目前国内的氢能源家用车有成品,但均未量产。配套的设施也都还未齐全,国内目前的加氢站并不多,在你的城市可否配有加氢站,想要氢能源 汽车 量产化,那必然要解决氢气的运输/储存和加氢的问题。
据《日本经济新闻》报道,曰产公布中止与戴姆勒公司及福特 汽车 联合开发燃料电池车的方案,将能量集中化与发展趋势电动式 汽车 。以前遭受热捧的氢燃料电池技术性,在其本营日本国遭受了发展趋势阻拦。就连丰田都没法明确氢燃料电池能不能变成将来流行,大部分 汽车 企业全是战略科学研究和试产,保证 关键技术领域不脱队罢了。
氢燃料电池缺点
最先,氢的贮运较难: 由于氢分子是最少的分子结构,再密闭式的器皿也难保不容易轻度泄露,仅仅能够操纵到泄露量几乎为零,不危害应用。可是所投入的成本费是极大的。压力容器成本费也不低,我觉得有关科学研究原材料觉得髙压氢罐最少要做35MPa,丰田用的是70MPa三层构造。除开压力容器之外,与氢罐连接的闸阀、管道等规定也比别的燃料高得多。使用期限不太清晰,但可能维修保养成本费要高许多 。
第二,铂金属催化剂成本增加: 三元锂电池常用的金属催化剂原材料里边,主要是镍钴锰(NCM)或镍钴铝(NCA),实际上钴的使用量是非常少的(占有率10%上下),但如今钴的价格一路暴涨。关键缘故便是锂电生产量极大,因此 就算单独充电电池钴的使用量非常少,但吃不住充电电池多。因此 大伙儿都是在往无钴充电电池方位科学研究。氢燃料电池里边我看到一些毕业论文也在科学研究取代铂的金属催化剂,终究铂太贵了,比钴贵得多,这或是现阶段使用量不大的状况下。倘若氢燃料电池很多生产制造,那铂的价钱不清楚要高去哪里了。
第三,电力能源成本费也高: 例如车用汽油的热值是47.3MJ/Kg,天然气(甲烷气体)的热值是78MJ/Kg,氢气的热值是141.8MJ/Kg,如今汽油油价依照7元每升测算好啦,1公斤9.7元(依照92汽油相对密度0.725Kg/L测算),天然气价钱依照商业气价钱4.5元一立方米,1公斤6.25元(依照天然气0.72Kg/m3测算),氢气价钱1公斤40元,依照等比热值测算,车用汽油每MJ热值成本费0.两元,天然气每MJ热值成本费0.08元,氢气每MJ热值成本费0.28元。 注:氢燃料电池实际上不可以依照点燃热值测算,但为了更好地以便比照,这儿取的热值。
氢能的优点基本上仅有燃料电池这一个行业,在别的行业而言天然气(CH4)彻底能够完爆氢能。生产制造1立方氢气必须6.7-7.3度电,每度电依照规范碳排放量大约0.785Kg,也就是1立方米氢气大概碳排放量是5.3Kg,而1立方氢气才90g。天然气是一次能源,造成全过程全是有机化合物化学变化,没有碳排放量,点燃时每Kg碳排放量是2.04Kg,也就是每90g的天然气碳排放量是0.18Kg。90g氢气的热值是12.8MJ,90g天然气热值是7MJ。 那麼同样热值下氢气的碳排放量是天然气的16倍 ,何况汽化的氢气的温度比天然气低,存取时间比天然气低,就代表着氢气的贮运成本费比天然气高
如出一辙,福特 汽车 汽车 也在6月13日也公布申明称,其与戴姆勒公司坐落于大不列颠哥伦比亚省本那比的燃料电池合资企业将于2018年夏天关掉。但是,吵吵闹闹乃店家在所难免,那里忙着提出分手,这里奥迪车和当代公布达到专利权交叉式授权文件,将合作开发氢燃料电池 汽车 。
对比纯电动车 汽车 的关键技术,为什么氢燃料电池 汽车 在国际性上引起了这般大的异议?要处理这个问题,不但要了解氢燃料电池从技术上的难题和挑战,也要掌握世界各国政府部门在促进该技术性身后的动机。 实际上较大的难题无非便是关键技术缺陷和昂贵成本费无法大规模营销推广。
实际上新能源燃料销售市场或是有新的技术性商品不被大伙儿掌握,今日告知大伙儿一种在新能源燃料销售市场实际效果非常好的新型燃料--较高能汇聚油。 它是一种没有一切醛类的绿色植物类和矿物质类原材料生成的清洁燃料, 关键适用家中餐饮店院校加工厂饭堂加热炉等层面,具备非易燃易爆物品用火点不燃非危险品的安全性特点,无毒性没害点燃无烟无味,点燃合理性比照传统式天然气,酒精类燃料也是有非常非常好的出色型,热值达到10000--13000卡路里,价格实惠具备竞争能力。
现阶段酒精类燃料和天然气类然料由于安全性和环境保护层面的难题,我国监管现行政策趋于紧张,多地颁布严禁和限定对策。因此 新能源技术无醇燃料品牌优势凸显,如今和能够预料的未来会变成燃料销售市场的主要产品,有新能源燃料创业计划的盆友何不关心掌握这款新型燃料商品。
曰产为什么不干氢燃料电池
二战前后左右,没有丰田没有广州本田,曰产才算是日本国的大儿子,十分强劲。之后2000年上下,丰田和广州本田也起来了,曰产贴近倒闭。1999年,戈恩接任时,曰产 汽车 经营规模松垮、高效率不高、管理方法不当,承受170亿美金的负债。与之对比,丰田不但销售量蒸蒸日上,两年前丰田发布的混动系统THS也是确立它的信誉。
日本的政府也立在丰田一边,公布 汽车 国家产业政策是:丰田 汽车 要做的便是加强在混合动力技术性上的优点,别的日本国 汽车 企业要做的便是学习培训丰田的混合动力。但是,戈恩并不是那类想要认输的人,他让曰产 汽车 挑选与日本的政府唱反调:你让我跟丰田学混合动力,我偏不。随后它搞出以前销售量最大的纯电动车 汽车 :日产聆风LEAF。
换句话说: 若第一名丰田大力推广混合动力,则追赶者曰产挑选别的线路 ,那便是纯电动车 。若第一名丰田大力推广氢燃料电池,则追赶者曰产挑选别的线路,那便是 Zero Emission曰产纯电、VC-Turbo超变擎和e-POWER混合动力等。由此可见,曰产挑选终止氢燃料电池是一种日本和服逻辑性的公司经营战略:
在竞争策略上:追赶者要挑选不一样的关键技术。在公司设计风格上:Zero Emission曰产纯电、VC-Turbo超变擎、e-POWER混合动力,全是“大好脑洞大开”的技术性;不动基本路,是曰产 汽车 的设计风格,一时变不上。在资源资金投入上:另外搞了纯电、 汽车 发动机、混合动力,再搞氢燃料电池,确实搞没动了。因而,曰产终止氢燃料电池开发设计,大量是曰产 汽车 的竞争策略,彻底不可以作为否认氢能的关键技术的事实论据。
氢能管理体系遮盖源网荷储
用以交通出行仅仅一个细分化行业,不可以意味着氢燃料电池未可以说,氢能是未来新能源管理体系的关键组成,我们不能独立地从氢能源车看来氢燃料电池发展趋势,要立在电力能源管理体系向清理低碳环保安全性高效率转型发展的大情况出来考虑到。氢燃料电池与电磁能一样,归属于二次能源,但但凡二次能源,就会有“源网荷储”四个行业必须一同发展趋势。源:氢气是怎么造成的,包含电解水的绿氢,也包含能源化工的灰氢。网:氢气管道网或是液氢髙压气氢运送,加氢站等。荷:客户,包含氢能 汽车 ,化工厂、钢材冶金工业等。储:储气库。 在这里四个行业之中,仅有氢燃料电池 汽车 与一般普通百姓触碰更为密切,可是不意味着氢燃料电池 汽车 不行,氢能管理体系就不行。
即便是氢燃料电池, 汽车 不需要了,还可以做变大 ,还可以作为移动式的电力能源站,热冷电联供等。总而言之,氢燃料电池假如从商品和技术性方面看来,确实是个好的方位。仅仅万物复苏,密切相关,一环扣一环,人类 社会 便是个群居动物大生态,技术性中间推动和发展趋势也是遭受蝴蝶效应的危害,期待这一产业链可以尽早技术性提升和创建起来。
首先,充电基本设施一直在稳步发展,多层次的充电方式满足不同场景。 每个场景均存在一些问题,但改进的路径是清晰的 :
可以看到,从补能方式的角度来讲,换电模式在场景4与5的优势很大,但场景1、2、3并没有什么优势。
总体来说,就算没人发展换电了,仅发展充电模式也并不存在解决不了的根本难题 。换电起步比较晚,要想占据一席之地,就需要有不可替代的优势。
私家乘用车领域,说要换电必提蔚来。我上面说换电拼死一博,并不是说蔚来拼死一搏 —— 蔚来这家企业发展形势乐观,以换电为核心的服务也成为品牌优势之一,可以说蔚来已经把换电模式做到了商业闭环的程度 。
但是,蔚来的换电只能给蔚来车主来用,虽然蔚来说换电技术是公开给其它企业的,但目前看不到其它车企真的基本蔚来换电平台开发的可能性。
这既有商业竞争上的考虑,也有换电模式对产品设计制约的考虑 —— 蔚来的通用电池包不算小,所以ES8、ES6、ET7都是大车,ET5算是中等尺寸的车但是很宽,这样的车一般定价都不会低。蔚来品牌可以撑得起这个价格,其它自主品牌车企有信心撑起这个价格吗?
所以,蔚来换电成功 换电模式崛起 。
中石化与蔚来展开了合作,一年合作建立了175年换电站,可以说双方都是真金白银的投入。
显然,中石化搞这些事情肯定不是为蔚来锦上添花的,而是想借这个契机将「加油站」转化为「综合补能站」 —— 既能加油,也能充电、换电、加氢,以确保自己在中国双碳战略中不掉队 。
但是,怎么才能将蔚来换电推广给全行业? 在推广过程中,中石化与蔚来分别扮演什么角色? 这一切变数很大,我们不好估计。站在今天这个时间点,我们只能说: 蔚来换电成功 换电模式崛起 。
提起换电优势,我们想的是场景4与5的便利: 就像加油一样的3分钟换电,比充电1小时方便多了 。 此外,还避免了大功率充电对电网的冲击、对电容量的要求低 。
实际上,这点优势超快充也能实现,比如即将发布的小鹏G9,基于800V平台可以实现5分钟充200公里。 实际上,充电功率达到400kW这个水平之后,换电/充电是3分钟还是10分钟,对消费者并没有什么区别了,除非你正在跑F1。
480kW对电网的冲击是很大的,这点劣势怎么破? 自建储能可以破:储能电池平时充电就行,这和换电电池仓库平时慢充是差不多的。
所以,将目光往未来看个两三年,补能速度并不是换电的根本优势。 如果只关注补能速度,就会觉得换电没有前途,超充一统江湖 。
换电的根本优势是什么呢? 需要从宁德时代发布的换电品牌EVOGO和「巧克力换电块」上寻找答案。
为什么说「可掰开可组合」非常重要,因为它指出了电动 汽车 的一个根本问题: 一个80度电的长续航电动车,其中前26度是高频使用的电,中间26度是低频使用的电,后26度是应急使用的电 。
从消费者的角度来讲,前26度最值钱,但后52度又不得不买。从产品角度来讲,虽然大部分情况下使用的是前26/52度电,但26度电池的重量每时每刻都在承担着。
总结一下这种「可掰开可组合」换电模式的意义:
这才是换电模式的根本意义,也是充电模式不可能实现的效果。
考虑换电的根本劣势,我们需要做一个思想试验: 假设宁德时代的EVOGO「巧克力换电块」已经搞成功了,那是不是所有车企都会选择兼容呢 ?
你的回答也许是肯定的。 因为兼容了「巧克力换电块」,就意味着低成本实现了超快充、多了很多第三方换电站、降低了整车成本,这对产品竞争力的增强是显而易见的。反过来,如果不兼容的话,可能就卖不出去了。
我们不只能看到好处,还要看到代价: 无法采用液冷、整包能量密度较低、无法采用底盘电池一体化技术 。
总体来说,就是采用「巧克力电池包」不利于打造极致的产品,因而不适用于头部车企。 必须指出的是,所谓的极致是相对而言的,「巧克力电池包」的技术本身并不差,只是不极致:
还有一个额外的代价,目前还没显现出来:选择了换电,就拒绝了「底盘电池一体化」技术路线。
所以我们可以看到,就算宁德时代「巧克力换电块」的换电模式做成功了,也不可能一统江湖。那时候的电动车,会呈现两极分化的趋势:
注意,以上这种假设,是基于宁德时代EVOGO能做成功。现在它才刚刚起步,而且在to C领域也没有成功的经验,未来能不能搞成功还很难讲。
如果搞不成的话,将来的格局很可能是蔚来换电一枝独秀,网约车出租车换电有一席之地,其它私家电动车全部充电模式。 所以说:充电逐渐成熟,换电拼死一搏 。
商用的种类特别多,微卡、轻卡、皮卡、客车、重卡。除重卡外,其它几种类型的电动化路线都很显然:纯电+充电。
从绝对数量上来说,重卡也不多,但不可轻视: 商用车碳排放占所有车的64.6%,而重卡占商用车83.5%。也就是说,这1000多万辆重卡的碳排放,比所有轿车SUV加起来还多!
解决了重卡的新能源问题,就建成了 汽车 电动化的半壁江山啊。
重卡的充电模式存在难以解决的难题:
清研华科新能源研究院:麦肯锡:充电更适合电动卡车?6 赞同 · 0 评论文章
考虑到锂电技术再有大突破很困难,所以氢燃料电池重卡基本上是立于不败之地的。 换个角度,氢能和燃油的属性相似,就凭这一点,锂电池是很难追上能量密度的,这也就决定了氢燃料电池在重卡领域的不败之地 :
氢燃料电池立于不败之地,换电重卡能吃掉多少份额,要看它在十四五规划的五年间都取得多大进展了。
从这个意义上来说,氢能与纯电之争,主要只体现在重卡领域了。
有人说特斯拉Semitruck满载36吨的续航800公里,充电30分钟可以600公里。这听起来也很不错,为啥咱们不走这个路线呢?关于这个问题,我还没仔细研究,大体估摸着应该是成本、安全性、充电电网冲击待方面存在困难。有空再研究吧!本文就不展开了。
1、氢能是一种二次能源,可再生,通过一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油、天然气可以直接开采。
2、与其他燃料相比,氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳等对环境有害的污染物质。