新能源汽车总量
财联社消息,国家发改委资源节约和环境保护司司长刘德春,今日出席国家发改委举行的新闻发布会并发表讲话。
我国新能源汽车保有量已占全球50%左右 为全球市场提供超过70%的光伏组件
刘德春在新闻发布会上表示,十年来,我国产业结构优化升级成效明显。2021年,高技术制造业占规模以上工业增加值比重达到15.1%,比2012年增加5.7个百分点;“三新”产业增加值相当于GDP的比重达到17.25%;新能源产业全球领先,为全球市场提供超过70%的光伏组件;绿色建筑占当年城镇新建建筑面积比例提升至84%。2022年前8个月,新能源汽车产销量分别达到397万辆和386万辆,保有量达到1099万辆,约占全球一半左右。
我国可再生能源装机规模已突破11亿千瓦 水电、风电、太阳能发电装机均居世界第一
2021年,我国清洁能源消费占比达到25.5%,比2012年提升了11个百分点;煤炭消费占比下降至56%,比2012年下降了12.5个百分点;风光发电装机规模比2012年增长了12倍左右,新能源发电量首次超过1万亿千瓦时。目前,我国可再生能源装机规模已突破11亿千瓦,水电、风电、太阳能发电、生物质发电装机均居世界第一。
坚决遏制高耗能、高排放、低水平项目盲目发展
刘德春表示,坚决遏制高耗能、高排放、低水平项目盲目发展。优化项目管理方式,实施清单管理、分类处置、动态监控。严把增量项目关口,深挖存量项目节能潜力,推进产业结构优化升级。
与2012年相比 2021年我国单位GDP能耗下降了26.4%
刘德春还表示,我国能源资源利用效率大幅提升。与2012年相比,2021年我国单位GDP能耗下降了26.4%,单位GDP二氧化碳排放下降了34.4%,单位GDP水耗下降了45%,主要资源产出率提高了约58%。
推动钢铁、有色、石化、化工、建材等重点用能行业节能降碳改造
刘德春表示,深入推进重点领域和行业节能改造。支持煤电机组节能降碳改造、供热改造、灵活性改造“三改联动”。对标能效先进水平,推动钢铁、有色、石化、化工、建材等重点用能行业节能降碳改造。加快居住建筑和公共建筑节能改造,持续推动老旧供热管网等基础设施节能降碳改造。
积极推广先进适用节能技术和产品
刘德春还表示,推动修订节约能源法、节能审查办法等法律法规。加快制修订一批能耗限额、产品设备能效等强制性国家标准,积极推广先进适用节能技术和产品。
坚持先立后破 加快构建新型能源供给消纳体系
另外,刘德春表示,推动能源绿色低碳转型。立足以煤为主的基本国情,坚持先立后破、通盘谋划,持续推进煤炭清洁高效利用,加快构建新型能源供给消纳体系,着力夯实能源供应基础,有效保障能源安全。推进产业优化升级。大力发展战略性新兴产业,坚决遏制高耗能、高排放、低水平项目盲目发展。实施全面节约战略,大力推动传统产业优化升级,着力提升综合效能。
原标题:发改委:我国新能源汽车保有量已占全球50%左右 为全球市场提供超过70%的光伏组件
先说结论:电是不可能缺的,有压力的是电网能不能扛住快速的增长。
汽油或柴油也是能源的另一种方式,它们也是不可再生能源。其次,当下的电能除了煤电外,其余大部分是可再生能源,不容易担忧它的存续,而汽柴油呢?
电是二次能源,石油可以发电,煤可以发电,风可以发电,水可以发电,连太阳都可以发电,更别说垃圾焚烧发电,氢燃料电池等......
如果前面这几样东西不缺,电是不可能缺的,来源太多样化了;农村已经有不少光伏发电的案例,如果缺石油,可能家家户户都装光伏或小型风电。
电力相对于石油来说是很充足的,因为石油属于不可再生能源,而电力属于可再生能源,用之不尽!
国家站在长治久安的高度,所以现在国家大力发展以电力为主的新能源汽车。
再来说一下你这个假设其实就像问如果全世界的汽车都烧油,世界的燃油储备量够吗?当不够的时候,我们自然会有解决的办法,即使现在不够,如果国家大力发展到全国必须都是电动车,那么发电厂,风能火能太阳能水能发电,甚至其他发电方式,自然会得到大力的发展,所以这种担心完全不存在。
有位科学家曾拿吃开心果,作为能源枯竭的举例。比如我们吃一个开心果,就把壳扔回去,后来吃的多了,每拿一个开心果就会发现是空的,这个时候,找到未吃的开心果越来越困难,此时开发开心果的成本远大于吃开心果的利益,那么,我们自然会放弃不吃了。同理,如果国家电不够用了,要么加大电力生产,但是如果成本高于利益,那么就会有其他人开发其他新能源。所以担心不够用就有点杞人忧天了,人类探索火星的计划都迈出去了,何必纠结电呢,往前走吧
最近国家能源局局长表示,过去的一年里,我国可再生能源发电量达到了2.2万亿千瓦,而这样的数量更是占到全社会用电量的29.5%,比起曾经几年来大概增长了9.5个百分点,这样的数字也让我们感到非常的惊奇,同时,对于我们国家利用这种可再生能源发电,也让我们感到保护环境这个理念真的在切切实实的发生。
我国现在主要提倡的理念就是绿色环保,持续可发展再生能源,而对于过去的一年利用可再生能源帮助我们的正常生活,也让我们感到非常的高兴,能够合理的利用可再生资源证明,对于我们之后的生活以及发展都有很大的好处,自从新中国成立以来,我们国家的可再生能源产业从小到大,从无到有,走过了很多不平凡的历程,而现在取得这样的成绩,也应该获得大家的瞩目。
很多人在看到这里,也会比较想要发问,可再生能源到底有哪些呢?
首先像我们熟知的太阳能,风能,水能,这些都是可再生能源,尤其是太阳能,直接来自于太阳辐射,这部分的能量可以为我们的日常生活中提供很大的热量以及电量,而且我们的日常生活中,每天几乎都会出现太阳,所以对于太阳能转化为我们需要的能量,这是一件非常好的事情。
其次,生物能也是一个可再生资源,植物通过光合作用,把太阳能转化为化学能,而这些能量在经过层层的传递就能到达我们人类的身体里,为我们人类提供动力,最终转化为热能散失掉,而这样的可再生资源也是我们比较喜欢的。
凡是在我们生活中常见的能源,基本上都是可再生能源,而利用可再生能源对我们未来的发展是有很大好处的。
导语:燃煤发电技术在提高,电动车技术在提高,电动车单位里程耗电量在降低,清洁能源的比重在提高……电动车只会越来越环保。
李哲?| 文
关于电动汽车是否环保的问题,一直争议颇多,其中最大的一个争议是电动汽车虽然可以做到零排放,但在我国的电力能源结构中,以煤炭为燃料的火电占比非常高,所以电动汽车只是把污染转移到发电厂。
基于这样的分析,所以持“电动车并不环保”观点的人,一直大有人在。特别是近日,丰田汽车掌门人丰田章男也以这样的逻辑,“炮轰”电动汽车不环保。丰田章男在日本汽车工业协会年终新闻记者会上表示,日本这样的国家,大部分电力来自燃煤和天然气(日本总发电量的70%来自化石燃料),推广电动汽车对环境无益。此言论一出,很多人再次开始攻击电动汽车不环保。
这一逻辑从表面上看,确实显得有道理。以2019年为例,全国规模以上电厂发电量7.14万亿度,同比增长3.5%,而火电发电5.16万亿度,同比增长1.9%,占72%。而煤炭并非是一种清洁能源,其燃烧时会产生灰尘、氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳等污染物,比石油带来的污染要更严重。电动汽车的电力目前绝大多数来自火电,用电来代替燃油,看起来确实只是转移了污染排放。
这一观点是否准确?前几年清华大学相相关学者欧训民、张希良、覃一宁、齐天宇在“未来煤电驱动电动汽车的全生命周期分析”一文中利用清华大学Tsinghua-CA3EM模型的从矿井到车轮(Well-to-Wheels,WTW)模块,以2020年为目标年份,对5条煤电技术供电驱动电动汽车路线进行了全生命周期能耗和温室气体排放定量计算,并与综合电网供电路线和传统汽油车路线进行了对比分析。在电力使用环节分析基础上全面考虑了资源开采、运输和电力输配等阶段能耗和排放情况。结果表明:电动汽车的全生命周期能耗为1123—1 592 kJ/km,温室气体排放当量二氧化碳为131—162 g/km;相对汽油车路线,电动汽车路线的节能减排优势明显,节能35%以上,减排20%左右;而采用整体煤气化联合循环发电和碳捕捉及封存技术组合的先进供电技术供电驱动电动汽车,与汽油车路线相比,温室气体减排可达80%,能耗降低达40%。
今年3 月 28 日,《自然》子刊 Nature Sustainability 发表了一篇重磅研究成果,也否定了 “电动车不环保” 的这一说法。来自荷兰拉德堡德大学和英国剑桥大学的研究人员通过一项新研究得出结论:对电动汽车实际上可能增加碳排放的担忧,几乎都是没有根据的。论文通讯作者、荷兰拉德堡德大学环境科学系 Florian Knobloch 博士表示:“我们对全世界的汽车和供暖系统的数据进行了统计,即使在最坏的情况下,(电动汽车)碳排放量都是减少的。”
从传统意义上来讲,煤炭确实并非清洁的能源,但由于先进技术的推广应用,我国燃煤发电取得了很大的进步。截止2016年底,我国现役燃煤发电机组全部完成除尘、脱硫、脱硝改造,在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物三项污染物排放浓度分别不高于10毫克/立方米、35毫克/立方米、50毫克/立方米。中国工程院院士谢克昌曾在2019年表示,“通过超低排放技术,通过末端治理,煤炭发电中的颗粒物可以降到最低,”而中国的运行数据已经表明,实现超低排放后颗粒物排放大大降低,而且一些污染物的排放低于天然气排放。现在中国燃煤发电污染物排放水平已领先于世界,超低排放效果十分明显。
在我国的电力能源结构中,虽然火电一直占绝对的主导,但近年来,我国可再生能源发电进步非常之快。以2019年为例,当年可再生能源发电量达2.04万亿千瓦时,同比增加约1761亿千瓦时;可再生能源发电量占全部发电量比重为27.9%,同比上升1.2个百分点。其中,水电1.3万亿千瓦时,同比增长5.7%;风电4057亿千瓦时,同比增长10.9%;光伏发电2243亿千瓦时,同比增长26.3%;生物质发电1111亿千瓦时,同比增长20.4%。而同期火电的增速只有1.9%。随着我国可再生能源发电装机量越来越大,今后电动汽车中“清洁能源”自然会越来越多。
另外我国的能源结构特点,长期以来都是“富煤,贫油,少气”。我国煤炭资源总量5.9万亿吨,占一次能源资源总量的94%,而石油、天然气资源仅占6%,且其增产难度大,对外依存度高(2019年,原油对外依存度高达70%)。而中国煤炭的储量远远大于中国已探明的石油储量,煤炭产量也远远大于石油产量,并且中国煤炭产量与石油产量的差距近年来逐渐拉大。所以“以煤代油”就成了我国重要的能源战略。而以电力为能源的电动汽车,显然是这种战略的一种落地与实施。
或许有人担心汽车都使用电力,会造成社会电力的整体短缺。其实纯电动汽车爆发式增长对于电力供应的影响不会很大。按照目前我国车辆保有量约2亿计算,就算一部电动汽车平均每天跑50公里,耗费电量16度电(这已经是主流电动车百公里的耗电量),2亿也不过才32亿千瓦时。而全国的日发电量目前最高已经在250亿千瓦时左右,32亿千瓦时,还不到整体发电量的零头。中国电动车的全面普及,还需20年左右时间,届时国内的发电量肯定会出现更大幅度的提升。可以说,就电力供应而言,电动车的电量也是足够的。
综上所述,关于电动车到底环不环保的问题,我们应该用发展且系统的眼光来看待。目前燃煤发电技术在提高,电动车技术在提高,电动车单位里程耗电量在降低,清洁能源的比重在提高……从多个角度看,电动车未来都只会越来越环保。
参考及引用资料:
《这个观点颠覆你的认知——煤也是清洁能源?》来源:经济日报
《电动车其实压根不环保?算笔账就知道了》来源:有车以后
《用煤炭发电,并不能说明电动汽车全生命周期不环保!》来源:第一电动
《煤电与汽油之争,电动汽车并不环保吗?》来源:第一电动
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。
可再生能源不需要消耗不可再生能源就能获得电能。如光伏:
1光的资源取之不尽用之不竭
照射到地球上的能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳光能在地球上分布广泛,只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统,不受地域、海拔等因素的限制。
2太阳能资源随处可得,可就近供电
不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失,同时也节省了输电成本。这同时也为家用太阳能发电系统在输电不便的西部大规模使用提供了条件。
3太阳能光伏发电的能量转换过程简
是直接从光到电的转换,没有中间过程(如热能转换为机械能,机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
2021年我国可再生能源发电量稳步增长,全国可再生能源发电量达2.48万亿千瓦时,占全社会用电量的29.8%。
其中,水电13401亿千瓦时,同比下降1.1%风电6526亿千瓦时,同比增长40.5%光伏发电3259亿千瓦时,同比增长25.1%生物质发电1637亿千瓦时,同比增23.6%。
能源
关于能源的定义,约有20种。例如:说:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量。
《日本大百科全书》说:“在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源”;我国的《能源百科全书》说:“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光。
热、动力等任一形式能量的载能体资源。”可见,能源是一种呈多种形式的,且可以相互转换的能量的源泉。确切而简单地说,能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。
2018中国储能西部论坛8月2日在青海省海东科技园开幕。业界专家称,中国可再生能源储能市场前景光明,应用价值较大,但一些瓶颈问题仍需突破。
中国国家能源局今年1月发布数据称,2017年中国可再生能源发电量1.7万亿千瓦时,同时,全年弃水、弃风、弃光电量超1000亿千瓦时。
“(弃水、弃风、弃光)造成可再生能源巨大浪费。”中国华能集团清洁能源技术研究院储能研究所所长刘明义说。
中国能源研究会常务副理事长、国家能源局原副局长史玉波认为,在储能技术诸多应用领域中,储能与可再生能源深度融合,能解决可再生能源稳定输出和提升系统发电效益难题,促进可再生能源并网与就地消纳,具有较大应用价值和光明市场前景。
蓄水储能、光伏储能、风电储能及大基地外送储能研究……国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司总经理魏显贵在论坛介绍了该公司已投产和正在建设的储能项目,“储能技术能解决新能源出力不平衡及波动性问题”。
史玉波说,据中国能源研究会储能专委会不完全统计,截至2017年底,中国已投运储能项目累计装机规模28.9GW,同比增长近两成,“储能正日益成为投资热点和行业焦点。”
原国务院参事吴宗鑫说,目前,各种储能技术正处在探索和研发阶段,对于未来可再生能源及新能源汽车具有重要影响。
史玉波认为,目前,储能与可再生能源配套应用的局限性还比较突出,系统收益的多样性和投资价值还难以充分实现,集中式可再生能源并网储能系统收益单一,除存储弃电外,储能其余功能价值难以全面体现,集成储能资源难以发挥规模效应,电力市场开放程度有限。
美国近年不断扩大再生能源布局,并已取得成效。根据美国能源情报局(EIA)数据,4月水电、太阳能和风能发电量接近6,850亿度电,已超越燃煤发电的6,000亿度电,绿色能源成为仅次天然气的第二大电力来源,若转换成用电来源比率,太阳能、风能与水力等绿色能源发电占比达23%,燃煤电力为20%。
虽然4月适逢部分燃煤发电厂的春季检修,发电量是多年来的最低点,未来随着这些电厂回归,燃煤发电厂又会夺回亚军宝座。
不这与此同时,也是美国有史以来再生能源发电量最高点,近年来节能减碳已成世界趋势,绿色能源成本更是大幅下降,美国太阳能、风能的设备量正日渐增长,2018年再生能源发电创 历史 新高,达到7,420亿度电,占全美发电量17.6%,与2008年的3,820亿度电相比,接近倍数增长。
截至2019年4月底,美国已装设18座、容量共1,545 MW风力电厂和102座、总容量为1,473 MW太阳能电厂,再加上4座新设水力发电厂,再生能源装设比率已达21.56%。
相较之下,燃煤发电的比例已降至21.55%,根据EIA 1月公布的报告,美国已在过去10年中关闭约一半煤矿场。先前研调公司Rhodium Group也指出,在2010-2017年间,关闭的燃煤发电厂比剩下的还要多,更预计2030年前美国超过71GW(最坏情况是124GW)燃煤发电场会关门大吉。
美国加州与纽约也相继宣布朝全面再生能源供电迈进,据2018年8月底加州议会投票通过的新法案,加州得在2045年脱离燃煤与天然气发电;纽约则是在2019年2月时公布绿色新政,直言在2040年达100%绿色能源电力。
国际能源局(IEA)在2018年11月时表示,再生能源成本下滑与政策推动,未来电力结构将会略为所改变,之后再生能源将是各国首选技术,煤炭使用量将在2040年从如今的40%降到25%,风力发电与其他再生能源便会填补这电力空缺,将增长到40%以上。
根据报道:2021年新能源汽车产业表现“亮眼”,产销双双突破350万辆,分别达到了354.5和352.1万辆,同比均增长1.6倍,连续7年位居全球第一,累计推广量已超过900万辆。
作者 | 欧阳明高
编辑?|?Jane
来自帮宁工作室(gbngzs)的报道
01.
点评2019年新能源汽车技术热点
第一,?补贴退坡阵痛与全球转型大势。
就国内形势看,补贴政策退坡,新能源汽车销量不及预期,商用车下降最严重,从20万辆掉到10万辆。
从国际形势看,德国、法国、美国都发布了新能源汽车继续补贴政策。令我感到意外的是美国,计划将单个汽车公司20万辆电动汽车免税门槛提高到60万辆。
从中国公司看,以比亚迪和宁德时代为代表的中国公司加快技术创新力度,尤其在电池技术方面,相继推出C2P技术和刀片电池技术,具有里程碑意义。而且,这两家公司还进一步扩大国际配套的速度和规模。
从跨国公司看,以大众汽车集团为代表的跨国公司战略清晰化,从规划转向行为。
从新兴公司看,特斯拉市值突破700亿美元,超过奔驰和宝马,仅次于大众和丰田,成为第三大市值公司。其上海超级工厂建成,即将大规模量产。全球转型已成大势。
第二,?新能源汽车动力系统技术价值越来越受到重视。
2019年锂电池获得诺贝尔化学奖;中国科协发布2019年20个重大科学技术难题,其中的两个难题,一是高比能量动力电池,一是氢燃料动力电池系统。此外,中国工程院发布全球工程前沿2019,动力电池被提到4次,燃料电池被提到2次,氢能与可再生能源被提到4次,电驱动和混合电动驱动系统被提到2次。
第三,?电动汽车核心技术市场前景非常明朗,但正在遭受阵痛。
现在PHEV和EV遇到的情况相当于20年前(1999年)的手机状态,燃料电池可能会再晚十年。每个技术都是S曲线发展过程,新能源汽车技术正在S曲线底部,即将要上坡。
第四,?新能源汽车推动新能源革命的战略意义被认识,但还没受重视。
以前我们谈新能源汽车往往是基于交通工具角度,或者化石能源角度来谈,其实应该从新能源和交通电动化双重角度来看,否则其价值会被大大低估甚至误解。
动力电气化——电池、燃料电池、氢能本身就是新能源革命的核心技术。《第三次工业革命》里提到新能源革命五大支柱,概括起来就是动力电气化;能源低碳化;系统智能化。
因为新能源汽车所具有的双重属性,补贴新能源汽车其实也是投资国家新一代能源基础设施,如果2035年我们有1亿辆电动汽车,车载电池储电容量就是50亿度电。从这个角度看,补贴很值。
02.
PHEV繁荣期10年左右
先来看插电混合动力。今年合资企业插电混动卖得非常火,比例上升很快,行业反响热烈。
从政策看,“双积分”油耗核算是加权平均值,这个值在不断下降,要满足这个法规就必须做新能源汽车。相对HEV,PHEV更有优势。为什么?PHEV成本跟HEV基本相当,但它有不限行的方便,有使用费用的降低,综合效益不错。
另外,PHEV残值比EV高。总体看,EV二手车残值偏低。从客户选车标准看,安全、性价比、便利性、车辆残值这些符合客户需求。
我个人估计,今后5年PHEV会上涨,但中间会出现一个高峰期,整个繁荣期10年左右。根据我们的计算,到2030年,100纯电里程的PHEV与500纯电里程的电动车相比,成本方面不具备优势,甚至各方面EV都会超过PHEV。
《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)提出,2025年新能源汽车占比25%,PHEV将发挥重要作用。估计到2025年,PHEV会达到峰值,现在PHEV在总量中占比20%~25%。当然,纯电动汽车仍然会占新能源汽车主体。因此技术上,尤其国内企业要通过系统平台化,部件模块化的共享,来简化开发流程、降低开发成本,避免折腾和浪费,这非常重要。
本田汽车就是一个例子。今年本田汽车发布了电动平台化战略,以前本田技术路线非常多元化,最后统一到一个平台,叫串并联平台。何谓串并联平台?混合动力城区运行最好就是串联,高速公路最好就是并联,这可以从内燃机效率角度来解释。
为什么就剩一个?因为可以平台化、模块化、共享化,降低成本,而且这种系统的机械结构极其简单,给电驱动系统技术快速提升提供了很大空间,很值得我们学习,国内有些汽车企业已经在朝这个方向走。
03.
纯电动仍是新能源汽车主力
关于纯电动。我讲讲在应对纯电动汽车焦虑方面的一些进展。
成本方面。2019年中国动力电池成本降到0.6元~1元/瓦时,各种类型电池不一样,磷酸铁锂可做到100美元/千瓦时以下。
至于比能量,磷酸铁锂在提升。以前大家着重在单体比能量上下功夫,但单体比能量到一定时候,锂离子电池材料就会有瓶颈,要把比能量做到足够高,遇到安全瓶颈就要加东西,一加东西成本就上升,所以要有一个平衡。其实300瓦时/公斤的电池去年就做出来了,今年是推向市场。
今年电池厂在比能量方面做得最漂亮的工作不是单体,而是宁德时代和比亚迪做的电池包,以前是从单体电池,到电池模块,再到电池PACK这三个层次。现在基本上减少到两个层次,中间模块去掉,直接从单体电池到电池PACK。
这两个厂家,一个做三元电池,一个做磷酸铁锂电池,但具体做法不太一样。宁德时代电池包叫CTP,重量能量密度提升10%~15%,体积能量密度提升15%~20%。车上体积能量密度最重要,零部件减少40%。
比亚迪电池包叫刀片电池,已申请专利,很多国外企业都对这个技术感兴趣。车有多宽,电池也可以做多宽。以前电池很短,现在整个长条就像一个刀片,高度不变,一片一片叠起来,刚度和强度都非常好,还可以做结构件。而且电池单体制造成本还可以进一步下降,这是2019年的重要创新。
以前认为磷酸铁锂电池跑不了500公里,因为装不了那么多电池,现在就可以做到。一辆A级车装到60度电没问题,磷酸铁锂电池主要是体积比能量,而体积比能量偏低。
寿命和质保方面。大家总担心寿命,比亚迪电动大客车提出10年100万公里质保,这在商用车领域已经非常高。轿车分两种,如果是运营车,宁德时代提出5年50万公里,家用轿车是8年15万公里。
低温方面。宁德时代新的自加热技术,可以做到加热2度/分钟,不需要其他东西,就是自加热。自加热靠什么?靠电机里的电感电容回路,进行高频振荡。
快充问题。现在的常规电压平台,可以做到30分钟~45分钟充电80%。超级快充可以做到15分钟充电80%,主要在负极上改变材料,当然会增加成本。将来可能做到充10分钟就能走多远,比如续航里程500公里的汽车,可做到充5分钟续航100公里,比快充容易多了。
安全理念问题。我们开始强调系统安全性,而不是简单的单体安全性。比如只要把热蔓延防止住,就不会有事故,现在热蔓延法规开始实施。
另外,更多强调使用安全。还有就是电池、整车、充电桩系统安全,更多是预警,而不是报警。比如电压的监测、内短路、自放电都可以监测,所以电池厂更多在电池管理上做文章,而不是改变材料。
改变材料要么增加成本,要么有副作用,非常复杂。现在是不增加成本,就改算法,或者利用大数据,可以干很多事。
提高电池比能量只是一个方面,更重要的是降低整车电耗。如何降低?要从整车系统集成技术上想办法,这其中,电驱动系统技术进步所带来的重量和体积减少贡献最大。
如果是内燃机或者油电混合动力,打开前舱门,前舱里装满了动力系统部件。而电机比功率越来越大,体积越来越小,电机控制器也一样。国内有好几家企业在做碳化硅电力电子器件,体积缩小80%,再集成到电机上。电机和电机控制器又跟车轴集成,成为一体化电驱动车轴。车载充电器移到车下,由交流慢充变成直流慢充。
这样前舱就会慢慢空出来,逐渐实现电动底盘平台化,跟现在的汽车完全不一样。现在的承载式车身是封闭壳子,平台是虚拟的。大家知道,丰田汽车、大众汽车都在做电动底盘平台。最理想的电动底盘平台轴距可以灵活改变,底盘对各种车型适应性好,车身轻量化后花样多,就能灵活地做车型开发。
这都是带发动机的PHEV做不到的。我们预测,2030年前在轿车领域,各种路线中纯电动会做到最优秀。
综合以上,未来5年PHEV会繁荣,2025年可能达到峰值(取决于购置税减免政策和限行政策),但纯电动仍是新能源汽车主力。
2025年左右,纯电动乘用车综合成本可能小于燃油车(有的企业会提前)。2030年,500公里纯电动乘用车综合成本可能小于100公里纯电里程插电混合动力。2035年,纯电动乘用车将成为新销售乘用车主流。
《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)提出,2035年纯电动汽车将成为主体。大众汽车集团预计,2040年欧洲70%汽车将是纯电动车,而中国这个数字可能超过85%。未来燃油汽车仍有一定影响力,大众汽车集团到2040年才彻底结束燃油车生产和销售。燃油车比例会逐步降低,而不是一蹴而就。
04.
氢能燃料出路在于创新
关于氢能燃料电池。2019年被认为是中国氢能元年。这半年来,国外一些大能源公司如BP、壳牌、西门子、法国EDF、美国AP等都来找我们谈氢能。面向低碳转型,欧洲出台了全方位技术一揽子规划。新能源汽车包括氢能和燃料电池专项,一些中国能源企业更积极地介入氢能。
我个人认为,氢能是新能源技术体系重要组成部分。如果把氢能跟化石能源相连,这个意义不大,重要的是把可再生能源发的不稳定的电,通过电解水制氢转换成氢能。所以,氢能的合理性取决于它在可再生能源转型中的大规模能量储存。
小规模、短周期储存,电池非常优秀,但是大规模、长周期储存需要氢能,尤其是中国西北部集中式的一望无际的光伏和风电。另外,氢能有多元化利用需求,不仅车要用,将来发电、航空、供热、工业原料、农业化肥,甚至医学、炼钢等都要用。
从固定式储能角度看,氢能有几个优点。第一,储氢比电池储电便宜。车下储能大概差一个数量级,也就是10倍的关系。1公斤氢是34度电,再便宜的储能电池也需要800元,长寿命是9000次循环,因此一般要1元/瓦时以上。氢能储能装置储1千瓦时能量约需100元(视车载情况而异,由于体积限制,加之氢燃料电池发电效率比电力电池储电效率低,会下降3至5倍)。
第二,与储电互补。电池是高频双向调节,氢能是低频调节,两者互补。
第三,?商品属性更好。
第四,储运方式灵活多样。有特别不合理的,也有合理的,目前这方面争议较多。
比如长管拖车不经济,要做管道运氢,建设成本又太高,需要创新。再比如可以长途输电,当地制氢,西部2000公里先把电输到北京附近再制氢。无论哪里制氢对电网负荷调节作用都类似,国家电投已经在做示范。
储能为什么这么重要?将来可再生能源发电电价会极其便宜,储能成本反倒会占很高比例,看一种储能方式好不好,要看全链条,也就是可再生能源生产、运输、储存等全链条成本。
由于氢能热和纯电动汽车补贴退坡,几个因素叠加,氢能燃料电池汽车成为热点。但也有很多人严重质疑,其中一些观点也有道理。所以它既受吹捧,也受质疑;它既不是那么好,也不是那么差,关键是找到平衡点。
为什么要做新能源汽车?只有在向可再生能源低碳转型时,新能源汽车优势才会凸显。不仅要用新能源,反过来还会推动新能源转型,没有这个反作用,其意义就没这么大。基于可再生能源、动力蓄电池和氢能成为储能的优先选择,纯电动汽车、燃料电池汽车成为智能低碳能源系统互动终端,新能源汽车优势才会凸显。
从长期看,一是当可再生能源发电量比例足够高,比如超过50%,2035年就可能达到;二是可再生能源发电成本足够低,低到多少?比如0.1元,现在目标是0.2元;三是储能成本在可再生能源制、运、储、运全链条综合成本中占比足够高,假如占到50%~70%;四是燃料电池效率也足够高,这样技术经济性就很优异。
但这需要科学技术的新突破,战略思维的新理念和商业化的新模式,不能一蹴而就,需要时间。目前发展燃料电池汽车的现实挑战,仍然是氢能燃料电池全链条的技术经济性。
多大挑战?举个例子,日本氢能燃料电池乘用车技术路线图是,2025年轿车燃料电池+储氢瓶+电池等于5万元,而500公里纯电动的动力电池约4万元,也就是说,按照乐观估计,2025年500公里车还是没法跟纯电动相比。
此外,不仅要储氢,还有燃料电池,氢能燃料电池总体积比扁平化电池体积大,这会挤占乘员空间。再加上氢燃料电池轿车使用能耗和维保费用大大高于纯电动,除非换电池,每度两三元,一般家用纯电动车不这么做,都是在家里慢充。
如果给氢能燃料电池汽车定位,什么情境下有优势?前面讲过储电比储氢贵,所以里程越长,收益就越大。但纯电动汽车除电池就是电机,氢燃料电池汽车除储氢瓶,还有燃料电池发动机,燃料电池是固定成本,储氢成本随里程增长可以累计收益,来抵销燃料电池成本,这是平衡点。
对乘用车而言,这个平衡点中长期看是500公里左右。商用车需要能量多,其平衡点里程会短一些,比如两三百公里就能达到平衡点。所以相对而言,氢燃料电池动力系统更适合于长途、大型、高速重载,应用于柴油重型车,而锂离子电池最适合汽油乘用车。
虽然柴油车数量比汽油车小很多,但车用柴油消耗总量与汽油消耗总量差不多。一辆柴油车至少顶10辆乘用车油耗,加上排放总量也差不多,所以这个意义很大。此外,轮船、飞机、潜艇、火车和作业机械等也用柴油。
中国燃料电池商用车已经居世界首位,目前是4000辆,我们要继续朝这个方向努力。燃料电池发动机成本在快速下降,跟5年前相比已经下降一半,今后5年还要下降一半以上。很多材料和部件由于进口成本高,比如质子交换膜,进口一平方米2500元,变成国产后就在1000元以内,所以大家要有信心。
从商用车角度,当前面临的挑战是氢运输、车载储氢和加氢站。虽然储氢比储电成本低,但它体积大,而且建加氢站比较贵,对安全要求很高。尽管面临这些瓶颈,但创新非常活跃。
所以,氢能战略必要性没有问题,现实技术和经济性是全球面对的共同挑战,出路在于创新。
市场突破口在哪里?首先,在弃风弃电弃水和副产氢富余的地方。尽量在当地使用,别运,一运就贵。尽量在低成本、高安全储氢瓶能够覆盖的里程范围里。最好在温度较低的北方地区,燃料电池有40%~50%是废热,北方可以用来取暖,如果是纯电动,可用电来供暖。
还有就是地方政府愿意支持并且大型能源企业愿意建加氢站,满足这些条件就是市场突破口。但现在还不是大范围全面铺开的时候,而是要重点突破,示范带动,以点带面,行稳至远,避免大起大落。
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。