马斯克夸中国可再生能源发电和电动汽车方面领先世界，你看好此行业前景吗

在国外的特斯拉安全事故频发，国内的电动车市场百花齐放的环境下，5月21日，国内电动车电池企业第一梯队，宁德时代忽然宣布，将于7月前后发布钠电池，据称可以解决纯电动车的所有传统缺陷。

新闻一经发布，旋即引发讨论浪潮， 什么是钠电池？

自从40年前，锂电池被约翰 古迪纳夫发明以来，它的地位就变得越来越重要，它是智能手机与电动 汽车 的标配，国内也涌现了很多与锂相关的明星企业，比如做锂电池的宁德时代，提供锂矿资源的赣锋锂业等等。

但是，在企业盛宴之下，暗藏着危机，锂资源在地球上十分稀少，而且还在不断涨价。

最近的数据显示，碳酸锂现货均价89000元/吨左右，较年初上涨约67%，氢氧化锂现货均价为89500元/吨左右，较年初上涨达80%，相关方解释说，涨价原因主要是由于电动 汽车 和储能电池，这两大块市场都在迅猛增长。

而且，中国本土并没有大规模锂矿，全球70%左右锂资源集中在南美洲，我国80%的锂资源依靠进口。在未来，锂资源也面临着像石油资源一样枯竭、开采难、被卡脖子的危险。

提取锂的工艺也比较复杂，从盐湖里提取锂，需要用到萃取、电渗析膜分离等技术，工艺繁琐而且成本很高，科学家们一直想要改变这一缺点。

但从1980年出现钴酸锂电池技术，到1982年出现锰酸锂技术，到1991年索尼推出第一款商用锂电池，再到1997年提出磷酸铁锂技术之后至今，20年的时间过去了，再没有新的锂电技术出现。

锂电池使用寿命与能量密度的提高，正在变得越来越困难，所以寻找新的替代技术有了天然的需求。

有的，它就是本期主角钠离子电池，钠是地球上仅次于锂的第二轻的金属元素，从元素周期表中来看，钠与锂属于同一族元素，它们的化学性质相似。

因此理论上，把钠像锂一样加工后，用来做电池的难度较小，但是，钠的原子半径比锂要大很多，钠原子比锂原子要多8个电子，长得很胖，一旦长胖，就会有很多麻烦。

比如它不能像锂那样嵌入到石墨中，身材的“胖”，让它比锂要重很多，使得同一单位质量的电池，储能就要比锂少，钠也有一个决定性的优点便宜。

我们吃的食盐里就有大量的钠，海水中也有非常多的钠，提取钠的成本比锂少多了，在市场上，作为锂电池原料的碳酸锂价格，每吨需要几万元，而作为钠离子电池原料的氯化钠的价格，每吨只要几千元。

这对于产业化来说是一个非常核心的优势，除开产业界最关心的成本，在钠离子电池相关研究方面，我国还是一个领跑者。

我们概念中的电池，分为 正极材料、负极材料、电解液 三个基本的组成部分。

而这些对钠电池来说都没有原则性的困难，它的原理和锂电池差不多，利用的是钠离子在正负极之间的嵌脱，在钠电池充电的时候，钠离子被通电了，就从正极跑出去，经过电解质嵌入负极，同时电子补偿电荷，经外电路供给到负极，保证正负极电荷平衡，放电时则相反，钠离子从负极逃出去，又跑回正极去了。

之前的研究重点，就集中在正负极的材料上，以钠离子电池的负极材料为例，可以做负极的材料有很多种，这方面一度是新电池技术最头疼的问题。

直到科学家们像碳芯电池一样，采用碳作为驱动介质，这一创举使得钠离子电池的能效，直接跃升到了锂离子电池的7倍。

此外，钠离子的液态记忆这项难题，也被我国科学家攻克，在卧虎藏龙的中科院物理所，胡勇胜研究员带着他的团队，开发出了当时最先进的低成本铜基正极材料，煤基碳负极材料和低盐浓度电解液。

其核心专利使得整个世界眼前一亮，征服了欧盟、美国乃至最严苛的日本，也有相关资料宣称，钠离子电池寿命超过10年，而锂离子电池的寿命只有3到4年。

另外，钠离子电池虽然沉，但反而更安全了，它很沉，意味着每克存储的能量更少，换言之，万一发生了爆炸，造成的杀伤比锂电池更小，很适合用在一些安全要求高的领域。

我国的专家还指出，由于钠离子电池和锂离子电池，在原理上并没有明显的差异，把锂离子电池的生产线设备和人员沿用下来，小规模改装一下，就能用于生产钠电池，这对于厂家也是件好事。

而钠电池的速度可谓超乎想象，仅用十分钟，剩余电量就能从20%飙到90%，不能漏夸的一点是，在使用钠电池的新能源 汽车 上，“暖气耗电50%”，“两个充电桩即可续航百公里”，等冬季里程缩水问题完全不会出现。

因为钠电池由于其优越的电解液稳定性，零下四十度依旧可以正常工作，即使是东北漠河老铁，也无需担心电动车忽然罢工。

最后，锂电池还有一个“杀手”，令无数开发人员闻之色变的过度放电，一旦锂电池过度放电，负极的碳极片结构就会变成危房，乃至出现坍塌，坍塌之后，无“家”可归的锂离子，就无法插入到负极。

而钠电池却允许彻底放电到0伏，对于需要储能的场景，简直是打瞌睡遇上枕头。

所以说，尽管有能量密度偏低这块短板，钠电池的价值仍然值得期待，而决定了它未来潜力的最重要原因，正是之前提了一嘴的 便宜 。

新能源 汽车 的一大卖点就是新

但实际上，主流锂电池所需要的锂，在地壳中含量仅为仅为0.0065%，就算这点锂元素全部被集中起来，没有一丝一毫浪费的全部生产电动车电池，也只够生产15亿个。

在能源争夺和分配中，大部分集中在南美洲的锂，显然不够“公平”，别的不说，光是玻利维亚几次摩擦，碳酸锂价格就成了过山车，而我国国内的锂提取技术，目前也没有规模化，80%的锂得靠澳大利亚提供，把定价权交给别人，总归没有握在自己手中安心。

而钠则完全可以打消这些顾虑，我们用数据说话，钠资源在地壳中元素储量约为2.64%，是锂元素的四百多倍，吃一碗倒一碗都绰绰有余。

当然，我们不提倡浪费，至于钠元素怎么买，那都不在我国考虑范围内，因为光是已经探明的钠盐储量，就有足足1.4万亿吨，当今世界的金属钠产能，也正在向我国转移。

爱开玩笑的观众可能会问，你是不是自己买了钠电池股票？

其实，不仅仅是电池老大宁德时代，深圳的华创电新，辽宁的星空钠电等多家企业，早就放出过要做钠电池的风声，说它会一举改弦更张，取代锂电池在新能源 汽车 界的地位，肯定还是夸张了。

但如果把它作为技术储备和补充，那是相当的可圈可点，而且，市面上也不仅仅是 汽车 。比如说，走性价比路线的磷酸铁锂电池，它的地位就岌岌可危了。

因为钠电池在充电速度上碾压全场，低温和安全方面也是大出风头，什么用户最在意这几点？

开“买菜车”的朋友

想想看，冬季的清晨，仅需几分钟充电，就能在菜市场成为速度最快的那位大侠，叫人如何不心动？

2017年，依旧是前文提到的胡勇胜研究员和他的团队，率先建成百吨级正、负极材料中试线，研制出能量密度为150 Wh/kg，循环寿命达3000周的钠离子电池，在他的实验室里，走出了全球首辆钠离子电池低速电动车，首座100kWh钠离子电池储能电站，且适合应用于可再生能源接入电网，及分布式储能等大规模储能领域。

这种大BOSS级别的研究，已是相当震撼人心！

令所有人都没想到的是，在中国制造方面没有最强，只有更强！

2018年12月，南京理工大学夏晖教授与团队合作，首创结构设计和调控方法，并在锰基正极材料研究方面取得重要进展，消息一出，学术界鼎鼎大名的nature communications，主动抛来橄榄枝。

我还是用一组数据来说明夏晖教授成果的含金量，这种正极材料制成的电极比容量，达到211.9毫安时每克，是市面上流通的锂电池正极材料的1.5倍，在充放电过程中，这种正极材料结构稳定无相变，体积变化仅为2%，循环充放电1000次后，比容量保持率高达94.6%，比电池行业公认标准80%的比容量保持率，足足高出14.6%，是当之无愧的领跑世界！

由此，一项项的科研成果，让几大券商的分析师也和我得出了相同的结论，几乎克服了纯电动车所有传统缺陷的， 钠离子电池，前途无量！

上半年，以电动车为主的新能源 汽车 高速增长。一时间，电动车被某些人士推崇为中国 汽车 界达成“双碳”目标的重要手段。

然而，全球知名能源专家、澳大利亚国家工程院外籍院士、南方 科技 大学创新创业学院院长刘科却提出：“如果电网中67%还是煤电，那电动车是在增加碳排放，而不是减少碳排放！”

刘科为何固执得如此“不合时宜”？

电动车大放异彩

上半年，与疫情前相比，乘用车销量下降，电动车大放异彩。

乘联会数据显示，1~6月乘用车累计销量为982.12万辆，与2019年同期（994.97万辆）相比增幅-1.29%。其中，新能源车销量为109.38万辆，与2019年同期（57.59万辆）相比增长89.94%。新能源车占有率上涨至11.14%，比2019年同期大涨了5.35个百分点。

以电动车为主的新能源车销量、占有率双大涨，让部分业内人士看到了希望，电动车助力实现“碳中和”的观点在 汽车 圈传播开来。

6月份的重庆 汽车 论坛上，比亚迪董事长王传福表示：“去年9月，国家最高领导人提出2030年碳达峰、2060年碳中和的目标，比亚迪将用技术方法助力实现零碳目标。今天，从国内外来看，新能源替代燃油车大势已定……”

虽然王总这次没有公开提及“禁售燃油车”，但“替代”二字足矣表明其态度。然而，当电动车生产企业摩拳擦掌的时候，学术界再度传出不同的声音。

7月18日，在中国人民大学重阳金融研究院网络课堂上，全球知名能源专家刘科表示：“发展电动车是复杂的系统工程，居住在城市中心的消费者出行可以使用，出租车，公共 汽车 可以发展。但我反对一刀切中止燃油车生产。中国电动车的发展，要与电网里面的可再生能源发电相匹配。在电力主要来源于煤炭的情况下，从全生命周期角度讲，发展电动车是在增加碳排放，而不是减少碳排放！”

100年来，电动车为何干不过燃油车？

上述观点不是刘科第一个提出来的，刘科也不是第一次提出上述观点。

7月15日，全国碳排放权交易开市的前一天，刘科在深圳 科技 创新院士报告厅演讲中就指出了“煤电条件下，电动车增加碳排放”的问题。

当日，刘科提出了目前 社会 上对实现“碳中和”存在的六大误区，而“希望以电动车取代燃油车来降低碳排放”就是其中之一。并且，他提出了一个很重要的问题：“电动车与燃油车之争在100年前就已经开始了，为何电动车至今未能战胜燃油车？”

刘科认为：“一方面是能量密度和基础设施的问题，比如液体燃料能量密度远高于气体。同时，液体能源有个非常好的特点，陆上可以管路输送，海上可以非常便宜地跨海输送，而且人类已建成遍布全球各地的液体燃料加注设施。另一方面是量产成本与污染的问题，主要是电池中使用的重金属（镍、钴、铅、镉等）易造成生态污染，而电池回收技术还有待进一步发展。”

简言之，电力储存和电池污染问题100年前就困扰着人类。那么100年后的今天，我们完全解决这两个难题了吗？显然没有，否则人类就不会投入巨资研究终极清洁能源——氢能了。

在一般人看来，既然人类已经找到了氢能——这种终极清洁能源，为何不马上产业化推而广之？

刘科指出：“虽然氢能的优势明显——发电效率高，能降低对石油的依赖，排放为水蒸气，而且大规模量产燃料电池后成本能下来。但是，氢能也存在储运成本高、安全隐患大、基础设施投资高昂等问题。而这其中，最根本的原因是气态氢不适合于作为你我大众共有的能源载体。”

简言之，制氢容易，但储氢、运氢有难度。

甲醇是液体储氢、运氢载体

煤电条件下，电动车不降碳，氢燃料电池车成本又太高，难道科研界就拿不出解决办法吗？非也！

“甲醇是非常好的液体储氢、运氢载体。”刘科认为，“电动车和燃料电池最大的问题在于基础设施的土地成本问题，冬天续航问题。而甲醇等液体燃料供给氢能，则可以解决电动车充电，以及及燃料电池加氢站建设的痛点。当前，甲醇加注站已经在全国多个省市示范成功，现有加油站也可以通过简单改造即可完成，储运基本成熟；醇水溶液的储运，相当于储运64%的酒精，相关技术更为成熟；同时，地下停车场也可以自行搭建甲醇氢能发电系统，无需电网扩容，就可以实时发电供给充电桩电力。”

通过刘科院士的介绍，我们明白甲醇制氢很好地解决了氢的储、运问题。然而，甲醇又从何而来？成本高不高？

刘科介绍说：“我国煤炭资源总量丰富，中国现在甲醇产能全世界最高，大概8000多万吨。另外，页岩气革命让世界发现了100多年用不完的天然气。有100多年用不完的天然气，就有100多年用不完的甲醇。未来我们也可以用太阳能制甲醇，这样生产的甲醇就完全是绿色甲醇了。”

至此，相信大家都看明白了，发展新能源车亟待攻克的技术难题有二：第一电力来源问题，如果依旧以煤电为主，那么供给端就存在严重的高碳排放问题；第二，电动车、氢燃料电池车在储能方面都存在技术难题——电动车堆积电池不安全，气态氢储运难度大。

然而，这两大技术难题都能被甲醇完美解决。一方面，甲醇可以替代燃油直接作为能源加注到 汽车 上。另一方面，建设甲醇氢能发电系统能够一定程度上降低煤电比重。此外，在刘科看来，最重要的一点是，能源最好的载体是液体。作为液体储氢、运氢载体——甲醇可以通过人类遍布全球各地的液体燃料加注设施源源不断地输送出去。

既然甲醇的好处如此之多，并且近年来行业内对甲醇的呼声越来越高，为何甲醇的普及速度始终慢于电动车？

刘科认为：“很多企业还是希望国家能给补贴。国家补贴技术研发天经地义，但我最担心的是，在‘碳中和’的目标下，每个人都编个故事让国家补贴。如果补贴就有钱赚，不补贴就不盈利，那么凡事不赚钱的技术都是伪技术。”

返回头看，今年电动车发展势头迅猛，电动车真就是达成“碳中和”的最佳解决方案吗？在刘科看来，能源技术路线要百花齐放，最后让市场做出选择。此次国家建立碳交易平台，有关部门目的就是要建立调节机制，使各方找到一个平衡点。

纯电动汽车算新能源车，新能源是广义的非常规可再生能源，不同于煤炭、石油、天然气等常规的不可再生能源。科技部主办的中国科普网将新能源定义为通过光、风、水、地热能、生物质能、海洋能、核能等新方式获得的能源。，而这些物质本身是不能作为动能转发的，它们有一个共同点，就是转化为电能后可以作为能量使用。

因此，新能源可以理解为通过一种新的方式，从自然界中可获得的无限能量中创造出电能。所以可以定义为新能源从消耗常规能源到使用新电能的转变。而同一项同时消耗两种能源，应该有不同的定义，于是就有了燃油汽车和新能源汽车的分类。

电动汽车的核心是储能电池，在汽车上称为动力电池，但不管怎么叫，其核心功能是储电；汽车使用多年后，这些电池的容量会下降，内阻会增大。在严重情况下，这些电池不适合用作动力电池。但这些电池适合做新能源发电行业的储能电池，循环从此形成。这些电池不断补充储能，容量的增加并不限制发电量的增长。所以新能源和电动汽车是相辅相成的，只有电动汽车充分普及，形成有效循环，才能共同发展。

但从消费者的角度来看，短期内电动车很难成为首选。动力电池制造成本高导致电动汽车价格结构整体偏高，在价格与燃油汽车持平之前，很难激发消费者的积极性。短期(过渡期)只能寄希望于混合动力汽车的模式逐渐丰富，或者动力电池能像摩尔定律一样快速发展。现如今社会也倡导新能源汽车，这样可以减少固定资源的消耗，开创新的能源，还是比较不错的，希望大家也可以加强对新能源的关注。

常见的有纯电动汽车和油电混合动力汽车，如畅销北美的日产聆风和享誉世界的特斯拉都是纯电动汽车。油电混合式汽车如雷凌双擎、卡罗拉双擎等。还有一种比较常见的是插电式混合动力车，也就是能够外接充电的如比亚迪的秦。

增程式电动车，平时见得不多，其原理是车轮驱动靠电力，车载燃油机可以为电瓶充电，典型案例宝马I3。还有就是燃料电池车，主要以氢为燃料产生电能，目前尚无大量市场化车型。

新能源暂时还在发展阶段，现在路上跑的已经有混动，还有纯电了，而且电瓶装已经在各个加油站设置了，所以这个阶段是敏感的阶段。也是决定未来的阶段，沈阳北方学校是和北汽合作的，北汽的新能源已经在大道上跑了。而且在这个学习，已经开设新能源班了。现在最高级的新能源就是特斯拉。

从能源输出角度来看，一种模式是电能，即电能转化为机械能就是新能源。但是电能来源很多有来自于燃料电池的，其中有氢燃料，还有一些是醇类燃料等其他燃料，这类燃料电池就是通过离子交换发电，形成电能；有来自于电池包的，电池包也有很多种，有铁锂，钛酸锂，钴镍等；也有来自于太阳能发电的。另外一种模式是化学能直接转化为机械能，这种就是可再生能源或污染即为新能源，有生物柴油，生物甲醇，天然气等等。

（图/文/摄： 问答叫兽）蔚来ES8 蔚来ES6 问界M5 蔚来EC6 小鹏汽车P7 传祺GS8 @2019

氢能大量存储在水中，可采用水分解制氢，也可以从可再生能源获得。燃料电池不依赖石油燃料，各种可再生能源可以转化为氢能加以有效利用，减少了对石油资源的依赖，优化了交通能源的构成。

买车第二大忌就是买车前功课做得不够，只知道电动车的品牌定位，还不够，还要对你要买的车型进行分析。如今，大多数车的卖点其实都大同小异，现在很少有什么车有独门配置，如果不搞清楚这一点，很容易被销售忽悠的你以为这是一台神车。

氢能大量存储在水中，可采用水分解制氢，也可以从可再生能源获得。用氢气是可以给电动车提供能量的，很多电动车，汽车修理厂都已经把氢气的功能增强了，所以在电动车进行充气的时候是非常方便，能够开起来的。

纯电动车的优点在于节能减排、智能化等。

一、节能减排

总的来说，节能和环保必须是纯电动汽车的最大优势。毕竟，石油是一种不可再生资源，电动汽车所需的电力可以通过可再生能源发电获得。同时，纯电动汽车的整体驾驶效率也明显高于燃油汽车。

同时，与终端用户相比，纯电动汽车综合使用成本低也是吸引很多人购买纯电动汽车的主要原因。特别是家庭或单位有充电条件的，按每千瓦时1元计算，对于紧凑型纯电动汽车，每100公里的耗电量约为15度，即每100公里的综合成本为15元，比燃油汽车更具成本效益。同时，与燃油车相比，维修周期更长，综合维修成本更低。

二、加速快

纯电动汽车由电动机驱动。电动汽车通常是单速变速箱。电机几乎不需要改变传动比，因此没有换挡时间。与燃油车辆相比，加速时间更快。此外，电机工作时不需要动力中介传动机构，不会出现延时。此外，电机的特性，使其在起动时能最大限度地提高转矩。

三、噪音低

纯电动汽车没有内燃机，工作时不再产生发动机噪音。电动汽车在行驶过程中基本保持安静，特别适合在需要减少噪声污染的城市道路上行驶。

四、智能化

在电动平台下，纯电动汽车更容易实现智能化，现阶段，自动驾驶技术、远程OTA升级技术和远程故障诊断技术是电动汽车最大的优势。这就是为什么这些技术是特斯拉纯电动产品的最大优势，与燃油车相比，在电动平台下更容易实现智能化。

综上所述，纯电动汽车除了环保、加速、无噪音等方面外，还有很多优势。同时纯电动汽车享有政策优势，甚至购买成本较低。

这是电动汽车最突出的优点。电动汽车使用过程中不会

产生废气，与传统汽车相比根本不存在大气污染的问题。有

人说电动汽车使用的二次能源——电能在火力发电厂产生时

污染了大气，它只是把污染从城市转移到了郊区。事实上，

电动汽车并不是简单地将空气污染改变了地方，相对传统汽

车，它确实做到了减小了污染。因为电力来源是多样化的，

许多能源像水能、风能、太阳能、潮汐能、核能都可以高效

地转化为电能，即使电动汽车的电能全部来自于火力发电厂，

其整体的能量利用效率也高于城市常规燃油汽车，也就是说使用电动汽车还是减小了绝大部分空气污染。此外，如果避

开用电高峰夜间充电，那还可以进一步减少能源的浪费。

2.无噪音，噪声低

这是电动汽车最直观的特点。现在大城市中汽车噪声已

经成为一种比较严重的污染，减少噪声污染也是对今后汽车

工业的考验。汽车发动机噪音是行驶过程中主要噪声来源，

与燃油车相比，电动汽车在这方面有绝对的优势。它在行驶

运行中基本是宁静的，特别适合在需要降低噪声污染的城市

道路行驶。

3.高效率

这是电动汽车能源利用方面最显著的特点。在城市中，

道路上车辆行驶较多，而且经常遇到红绿灯，车辆必须不断

的停车和启动。对于传统燃油汽车而言，这不仅意味着消耗

大量能源，而且也意味着更多汽车尾气排出。而使用电动汽

车，减速停车时，可以将车辆的动能通过磁电效应，“再生”

地转化为电能并贮存在蓄电池或其他储能器中。这样在停车

时，就不必让电机空转，可以大大提高能源的使用效率，减

少空气污染。

4.结构简单，使用维修方便，经久耐用

这是电动汽车运行成本方面的最大亮点。与传统燃油汽

车相比，电动汽车容易操纵、结构简单，运转传动部件相较

对少，无需更换机油、油泵、消声装置等，也无需添加冷却

水。维修保养工作量少。如果有好的蓄电池，它的使用寿命

也比燃油车长。

5.使用范围广，不受所处环境影响

这是电动汽车另一优势所在。在特殊场合，比如不通风、

冬天低温场所，或者高海拔缺氧的地方，内燃机车要么不能

工作，要么效率降低，而电动车则完全不受影响。