建材秒知道
登录
建材号 > 能源科技 > 正文

能源区块链研究|制造企业如何利用可再生能源

谦让的宝马
光亮的天空
2023-02-02 22:48:10

能源区块链研究|制造企业如何利用可再生能源

最佳答案
健忘的人生
犹豫的自行车
2025-07-28 07:16:18

【能源人都在看,点击右上角加'关注'】

制造企业如何利用可再生能源

制造业历来便未达到其所应有的绿色环保水平,其产生的废气、废旧化学品、金属或材料排放会污染水源,破坏地球。

尽管这并不意味着有大量公司在非法倾倒工业垃圾,但制造企业在其他方面也导致全球变暖。事实上,从空气污染,到使用化石燃料和过度用水,这一切都让制造业背负上了伤害大自然的恶名。

然而,随着阻止气候变化的时间已所剩无几,许多公司已经开始反思自己的经营方式。对于制造企业而言,利用可再生能源是扭转这一局面的一种方式。本文将简述其主要原因。

为什么使用环保能源很重要

使用可再生能源是减少对环境影响最重要的举措,对企业来说尤其如此。

通常情况下,工厂需要大量电力、水资源和天然气来供电,而电力是全球温室气体的最大来源之一。这是由于燃烧化石燃料会释放二氧化碳,对地球造成极大的破坏。环保能源不仅能拯救地球,还有益于企业。

可再生能源的成本随时间而降低,原因不仅在于其价格更为低廉,还在于石油泄漏风险和相关成本也有所下降。此外,政府也采取了一些措施,帮助推广绿色能源。

环保能源的分类

首先应区分清洁能源、可再生能源和绿色能源。清洁能源是不会污染空气的能源;绿色能源来源于太阳能、风能等自然资源;可再生能源来源于生物燃料等可回收资源。然而,环保能源的来源可能超出你的想象。

1 太阳能

如果太阳从未升起,世界便不会存在。因此,太阳能值得人类依赖。

太阳能指吸收太阳的能量来发电。特别是在炎热的气候条件下,地球吸收的太阳能足够为人类供电。

2 风能

风能是另一种常见的环保能源。由于大风天气颇多,所以风力发电场在英国很常见,在该国国家电网中占有很大比例。

3 水能

水力发电经常用于商业活动,因为比起风能和太阳能,利用水力发电为工厂等商业场所提供能源更具可行性。

水力发电需要建造水坝和水库,以控制驱动涡轮机的水流,产生电力。比起潮汐能或河流能源,水能的持续性更强,能够成为更加可靠的企业能源来源。

4 生物质能

生物质能通过燃烧有机材料生产能源,这比燃烧化石燃料清洁得多。通过将农业、工业和生活废弃物转化为能源,企业能以更具吸引力的价格获得电力。

例如,如果农场产生大量动物粪便,那么还有什么方法能比将这些粪便作为生物燃料更好呢?事实上,不仅是农业部门正在转向生物质能,许多制造业企业也在进行这种转变。

5 潮汐能

潮汐能利用潮汐的涨落来生产能源。海洋中的洋流使得涡轮机和桨叶在水下旋转,从而产生电力。

尽管利用天然资源是很好的方法,但潮汐能目前仍处于起步阶段。因此,完全依靠潮汐能为企业供电可能尚需时日。

环保能源的优势

人们通常认为,推广绿色环保会给企业带来额外的开支,然而情况恰恰相反。事实上,可再生能源有益于 健康 ,对企业的利润和生产率也会产生积极的影响。

除了能减少温室气体排放量和臭氧层空洞之外,使用绿色能源也有助于改善空气质量。

空气质量低下是大多呼吸道疾病(如哮喘)、心血管疾病(CVD)和肺癌的罪魁祸首。通过改善空气质量,可以减少员工由于空气质量低下而遭受的痛苦,提高员工工作效率和企业生产率。

环保能源对企业的有益之处

推广绿色环保不仅能让工作者愈发 健康 快乐,还能帮助企业更轻松地规划其财务状况。

与石油、天然气和汽油等化石燃料的成本波动不同,绿色能源往往更易获得,因此其市场价值更稳定。这意味着企业能更轻松预测并规划其利润与亏损。

此外,可再生能源(尤其是生物质能)无须长途运输,这意味着与运输相关的成本也会降低。

更重要的是,企业还可以提升自身的品牌影响力,用绿色形象吸引更多顾客。随着越来越多消费者对制造商及其产品的期待值增高,走向绿色环保对利润的影响可能超越人类的想象。

什么是能源净化

能源净化(energy scrubbing)是在释放废气之前去除其中的有害化学物质的过程。

因此,良好的工业气体净化和热力系统能够净化能源,清除高达99% 的有害化学物质,也可冷却气流。

对于无法转向环保能源的企业来说,这是一个很好的选择,可以帮助减少有害化学物质的负面影响。

什么是碳补偿

除了能源洗涤,另一种减少企业对环境影响的方法是碳补偿(carbon offsetting)。

碳补偿是指通过一种活动来平衡碳排放量的过程,这一过程有助于减少工厂的碳排放量。

尽管这可能意味着企业产品可能不得不以更高的价格或更低的利润出售,但是碳补偿有助于减缓全球变暖,保护栖息地,甚至可能在吸引具有新型环保意识的消费者方面大有助益。

最新回答
典雅的唇彩
腼腆的金鱼
2025-07-28 07:16:18

首先纠正一下,可再生能源企业与收废品是风牛马不相及的两码事,目前我国主要的可再生能源企业主要集中在光伏发电、风力发电、水电、生物质发电,他们的主营业务都不收废品。

目前部分可再生能源企业遇到经营困难,主要有两个方面的原因,一是前期投入大,资本回收周期长,贷款偿还有压力。二是新能源补贴没有及时到位,部分企业如果没有补贴,还不能达到盈亏平衡点。往往经营困难的企业,都存在以上一种或两种原因。

可再生能源企业一般都具有前期投入大,财务成本高(贷款利息),回收周期长的特点,同时,受自然条件约束。从成本端来看,主要是财务成本、运营维护成本;从收入端来看,主要是产品(电)销售收入,补贴(未来是碳交易收入)。

在影响成本与收入的诸多因素中,关键因素是自然条件、财务成本、补贴。自然条件的影响,如常年下雨,光伏发电量就会减少,维修成本也会加大,企业的收入减少,也会造成经营困难。财务成本的影响,如每年要付出的利息过高,也可能造成企业经营困难。补贴不到位,造成企业缺少现金流,无法及时偿还银行贷款,造成经营困难。

针对以上存在的实际情况,3月12日,国务院联合五部委下发《关于引导加大金融支持力度促进风电和光伏发电等行业健康有序发展的通知》,重点解决企业在融资、补贴不到位方面的困难,有望促进行业长期的良性发展。关于自然条件的影响,需要企业靠自身积累去应对,随着碳交易市场的形成,有望通过市场化手段解决补贴不到位的难题。而融资难、财务成本高的问题,应更多引入长期股权资本解决。

废品回收不属于可再生能源行业,属于可再生资源行业,也属于高污染行业,目前也遇到很大的难题,没有补贴的情况下,很多企业也经营困难,现状是有钱赚的有人做,没钱赚的都不愿意做的局面,废品回收根本不属于暴利行业。

深情的石头
苗条的火龙果
2025-07-28 07:16:18
现代可再生能源技术发展极为迅速,将于2010年后不久超过天然气,成为仅次于煤炭的第二大电力燃料。可再生能源的成本随着技术的成熟应用而降低,假设化石燃料的价格上涨以及有力的政策支持为可再生能源行业提供了一个机会,使其摆脱依赖于补贴的局面,并推动新兴技术进入主流。在本期预测中,风能、太阳能、地热能、潮汐和海浪能等非水电可再生能源(生物质能除外)的增长速度为7.2%,超过任何其它能源的全球年均增长速度。电力行业对可再生能源的利用占大部分的增长。非水电可再生能源在总发电量所占比例从2006年的1%增长到2030年的4%。尽管水电产量增加,但其电力的份额下降两个百分点至14%。经合组织(OECD)国家可再生能源发电的增长量超过化石燃料和核发电量增长的总和。

目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。

我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。

新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。

太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。

风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选,然而,随着大型风电场的不断增多,占用的土地也日益扩大,产生的社会矛盾日益突出,如何解决这一难题,成了我们又一困惑。

克服能源危机的出路

大力发展可再生能源用可再生能源和原料全面取代生化资源,进行一场新的工业革命,不仅是出于生存的原因;与之相连的是世界经济可获得持续的发展。在这种世界经济中,高科技术和生态可以承载的区域性经济形式将得以发展。可再生能源主要有如下方面:以太阳能的利用为主的可再生能源潜力极大,据天文物理学家的计算表明,太阳系还能存在45亿年,每年太阳提供的能量是世界人口商品消费量的1.5万倍。光伏电力的应用 如在德国每平方米每年的平均日照量为1100千瓦时。电力的总需求量约为5000千瓦时,光伏技术的年平均功率约为太阳辐射量的10%。依*光伏设备生产5000亿千瓦时的电力,需要5000平方公里的光伏转化模板面积。明智的做法是用相关设备安装在建筑物的表面,在德国,这一做法意味着只需不到10%的建筑物顶部。光热利用 在中欧和北欧等缺少阳光的地区,已经出现了一些完全依赖阳光供暖的建筑物(应用比较理想的热与热交换系统)。生物质燃料能源 目前全球农用面积约为1000平方公里。约有4000万平方公里的土地为森林覆盖,荒漠地区的面积约为4900万平方公里。光合作用的年产量(包括自然生长的植物和粮食生产)目前大约是2200亿吨干坏料,这大约相当于每年80亿吨生化资料所提供的能量,只需不到1200平方公里的可耕地和林地面积(不计沼气的能力)。氢能源利用自然界大量存在的水,由电解水产生氢或由太阳能光催化水分解氢。小水电与潮汐发电 也可提供可观的电力。风力发电 丹麦是风力发电大国,现有6300座风力发电机,提供13%的电力需求。总之,可再生能源的利用潜力很大,完全可满足人类社会可持续发展的能源的需求。

能量守衡定律:能量既不会产生,也不会消失,它只会从一种形式转换成另一种形式。

植物吸收太阳的能量成长起来,动物吃掉植物补充能量,同时动物的排泄物也是植物的肥料,植物吸收二氧化碳,释放氧气,动物吸收氧气,释放二氧化碳,所以植物和动物是互相补助的关系,二者相互依靠才能生存。 所以因为有太阳的能量,才会有植物和动物,地球上所有的能源都来至于太阳

我建议国家要鼓励农民科学种田,减少资源浪费,多用动物的排泄物给植物施肥,再把不能被人食用的植物做为动物的饲料,让能源在植物和动物之间循环。想办法让粮食的储存时间更长,不让粮食过快的腐烂变质。多使用太阳能,风能,沼气等可再生能源,降低污染。计划生育,保持植物和动物之间的平衡关系。人也不要过量进食,造成营养过剩,容易得高血压,高血脂,高血糖,高胆固醇等疾病,要保持健康体重才能更长寿。

未来的几种新能源

波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来,在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。目前,美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。

可燃冰:这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物,它的外型与冰相似,故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态,冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算,可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。 可燃冰煤层气:煤在形成过程中由于温度及压力增加,在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤,每吨煤产生68m3气;从泥炭到肥煤,每吨煤产生130m3气;从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计,地球上煤层气可达2000Tm3。

微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。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,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。

第四代核能源:当今,世界科学家已研制出利用正反物质的核聚变,来制造出无任何污染的新型核能源。正反物质的原子在相遇的瞬间,灰飞烟灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。

成就的云朵
冷傲的小白菜
2025-07-28 07:16:18

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。

整齐的毛巾
冷艳的音响
2025-07-28 07:16:18

众所周知,可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源,是取之不尽,用之不竭的能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。在近日举行的第二届清华大学“碳中和经济”论坛上,国家能源局新能源与可再生能源司司长李创军表示,可再生能源已成为新一轮能源革命和科技产业革命的主战场,发展可再生能源是减排不减生产力的重要支柱。

如此说来,我国大力实施可再生能源替代行动,这可能对能源产业产生哪些影响呢?

目前,国内规模化应用的新能源产业包括太阳能、风能、核能等,近年以来,我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著,发电量稳步提升。但还是可能伴随能源危机。最近的一个例子就是今年全国性的高温,我国四川重庆地区分别出现了限电拉闸等情况。主要是因为天气干旱,四川本来就是以水力发电为主的一个城市,在全面高温的情况下,他们的电量也明显供应不足。

促进新能源产业高质量发展、促进电源端、储能端与需求端依市场规律高效匹配,实现以新能源为主体的新型电力系统供需平衡,好发挥新能源在能源保供增供方面的作用;要构建清洁低碳安全高效的能源体系,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统。

总的来说,促进全产业链协同发展,积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源,推动能源电子产业链供应链上下游协同发展,形成动态平衡的良性产业生态,避免产能过剩 。