如何看待能源局就「拟大力推动新能源、氢燃料电池汽车全面替代传
推动各领域先进电气化技术及装备发展进步并向各行业高比例渗透
各领域各行业先进电气化技术及装备水平进一步提升,工业领域电能替代深入推进,交通领域新能源、氢燃料电池汽车替代传统能源汽车。
能源局是发改委直属机构,机构共设综合、政策法规、发展规划、能源节约和科技装备、电力、煤炭、石油天然气、新能源和可再生能源、国际合作司九个司。
提及宁德时代,必言其动力电池全球第一。然而,人们所不熟悉的,宁德时代不仅有“以动力电池为核心的移动式化石能源替代”战略,还有“以 可再生能源和储能 为核心的固定式化石能源替代”战略。
而在碳中和的大背景下,“造车热”加持下的动力电池也不应该掩盖掉后者的重要性。
宁德时代三大战略及发展历程
百年未有之大变局,新旧秩序交替之时,已经走上快车道的新能源 汽车 ,带领着动力电池一骑绝尘。但如果追本溯源的话,很容易就能发现,他们“飞上天”的背后,就是碳中和的逻辑。
但碳中和这样一个如此大的目标,仅依靠新能源 汽车 替代燃油车此类出行方式的变革就能轻易实现吗?显然不能,因为达成碳中和的关键之处还在于电力供给端的发力。
碳中和的首只“拦路虎”
根据国家统计局数据显示,在2020年碳排放量的分布中,仅发电一项就占到了总碳排放量的51%。换句话说,如果解决了电力供给端的碳排放问题,那么就有可能推进碳中和目标完成近一半。
而更进一步的,无论是用水电、风电,还是光伏发电等利用可再生能源的发电方式,想要去替代掉传统的火力发电,避免“垃圾电”入网,首先需要解决的就是储能系统的配置。所以,作为电池龙头的宁德时代,也就自然而然地承接到了这一部分“红利”。
现阶段的储能方式有两种,一种是抽水蓄电,借助电能与势能的互相转化,达成储能的效果;另外一种则是将电能存进电池,借助电能与化学能的互相转化,以实现储能。
虽说两者各有利弊,前者对地势有要求,后者对“资本”更苛刻,但总的来说,如果真的实现了大规模部署,利用储能电池进行蓄能的方式还可以进一步削减成本,甚至实现某种“收支平衡”。这也同样意味着,宁德时代的“储能战略”,大有可为。
但需要明确的一点是,储能电池和动力电池并不能简单地通用,两者存在着诸多的不同点。
宁德时代副董事长黄世霖就曾公开表示:储能电池比动力电池要求高得多,现在1500-2000个循环就足以满足乘用车对动力电池的要求,但储能电池的要求是至少8000个循环。
那么,如何达成8000个循环呢?电池的实际效能是关键!
储能电池与磷酸铁锂
总的来说,电池的分类有很多种,按材料区分就是我们耳熟能详的磷酸铁锂、三元、铅蓄电池等;而按照使用领域区分,则可以大致分为消费电子类、动力电池类、储能电池类三种。
与动力电池偏重能量密度不同,储能电池更在乎长寿命、低成本,以及稳定性强等特性。所以,根据多方面的比较,磷酸铁锂电池就成为了储能电池的首要之选,较为夸张的说,宁德时代的“储能战略”就是基于磷酸铁锂电池展开的。
磷酸铁锂电池的特点突出,首先在价格上,磷酸铁锂就要比三元锂电池便宜不少,毕竟诸如钴盐、镍盐、锰盐等太过昂贵的上游原材料,是三元锂电池的一大硬伤。
另外,因为磷酸铁锂晶体中的“P-O”化学键足够稳固,即便是在高温或是过充时也难以破坏,所以磷酸铁锂电池的安全性能和高温性能都可以得到保证。再加上寿命长、循环次数高等特性,相对比其他类型的电池而言,磷酸铁锂电池用作储能电池更有优势。
宁德时代储能电池的电芯规格
纵观全局,目前宁德时代在储能系统上的布局已形成三种具体场景路线:发电侧储能、电网侧储能,以及用电侧储能。
在相对应的项目中,2018年12月所落成的鲁能国家级储能电站示范工程50MW/100MWh的磷酸铁锂电池储能项目,是国内最大的发电侧电化学储能项目;2020年4月通过验收的福建晋江100MWh级储能电站试点示范项目,是目前国内规模最大的电网侧站房式锂电池储能电站,也是国内首家非电网企业管理的独立并网大规模储能电站。
另外,用电侧储能的规模会比发电侧和电网侧储能的规模小上许多,而具有代表性的要数“光储充一体充电站”。尽管与特斯拉的PowerWall有些相似,但作为电池供应商的宁德时代,在关于“电池如何充电”方面,更具备专业优势,而且电池检测及维护功能的存在,还能够在换电站上复用。
“踩”到了一个很好的点
时间长河滚滚向前,而想要在2030年之前实现碳达峰,以及在2060年之前实现碳中和的目标,也并非一件易事。所以会有人说,宁德时代的储能战略“踩”到了一个很好的点上。
根据数据显示,在国内的发电类型中,火力发电占到了67%,而这同样是供电端如此多碳排放的原因所在。对此,中央 财经 委员会第九次会议也曾指出:要去实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革, 构建以新能源为主体的新型电力系统 。
所以总结下来,想要实现碳中和,构建以新能源为主体的新型电力系统是重要的一步;而关于新型电力系统的组成部分,以储能电池为基础的储能系统,则又是其尤为重要的一环。尽管“造车热”点燃了整个动力电池市场,但储能电池却也是未来碳中和战略中不容忽视的一部分。
而且,需要注意的一点是,动能电池的生产亦会产生大量的二氧化碳,这就意味着宁德时代的储能战略同样是在为自己“留条后路”。
另一方面,2021年7月16日,全国碳排放权交易正式开市,涨幅6.73%的成绩,为中国碳中和战略开了个好头的同时,也表明了碳中和的“大势所趋”。
而关于如何抓住碳中和时代的“主要矛盾”,宁德时代也正在逐步完善自己的布局,就比如本月即将正式亮相的钠离子电池。
目前,汽车新能源及节能技术有两大类。一类是生物燃料技术,即乙醇汽油技术。第二类是电动汽车技术。目前新型绿色电池如锂离子电池、镍氢电池技术较为成熟,已实现产业化,而储氢燃料电池仍然处在研发或中试阶段。
可再生能源的五种有:
1、太阳能发电
太阳能是一种可再生能源,五千多年来,一直在人类的生产生活中发挥巨大作用。随着时间的推移,太阳能的用途发生了很大变化,从取暖到为太空中的卫星供电。
但是,目前家庭房屋和各类建筑中,仍然缺乏能效高且价格低廉的太阳能发电设备。
太阳能电池板的工作方式非常简单,它是由数百万个太阳能电池组成的面板。当太阳照射到这些电池板时,通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。
这些电能可以为家庭供电,并且价格十分低廉。
2、风力发电
人们看向大海时,会发现海平面上有很多风力涡轮机。虽然它们可能不是最吸引人的,但它们效率非常高。因为欧洲和一些地区有绵延不绝的海岸线,所以风力发电在这些地方比较普遍。
风力涡轮机就像喷气发动机的进气口。当空气进入时,首先会遇到一套固定的叶片,它能把空气引导进一套可转动的叶片。
空气推动叶片并出现在另一边,此时空气流动的速度比在涡轮机外流动的速度更慢。遮蔽物做成合适的形状,以便其引导在外面相对流动较快的空气进入转子后面的区域。
快速流动的空气加速缓慢移动的空气,使涡轮机叶片后的区域变成低气压,以吸纳更多的空气通过它们。
3、水力发电
水力发电系利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处,将其中所含势能转换成水轮机之动能,再借水轮机为原动力,推动发电机产生电能。水的高度,水的重量,甚至水的流动速度都可以用来发电。
地球上有大量的河流和不同类型的水流,这意味着我们可以大量安装水力发电站。
4、生物质能
生物质能的应用在日常生活中越来越普遍。生物柴油可以为汽车、公共汽车和商业车辆提供动力;生物质发电机可以提供家庭用电,此外,人们每天都发现新的生物质能。
5、地热能
地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。
因为放射性粒子会慢慢衰变,所以地热能是一种可再生能源。并且只要地球还在旋转,地热能就会一直存在,完全不用担心它们会耗尽。
因为首批电动 汽车 的电池技术还不太成熟,因此往往报废周期比较短,私人乘用车动力电池报废周期为5-8年,数据显示,截至2020年,我国国内累计退役的新能源 汽车 动力电池超过20万吨,而在2021到2025年这五年,累计退役的动力电池,将会达到80万吨。
而报废的电池,正是很多人认为电动 汽车 不环保的原因所在,因为无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,内部都含量大量电解液,这些电解液都含有大量的有害物质,如果没有很好地将报废电池妥善的回收利用,就会造成严重的环境污染。前些年,经常出现电池回收的小作坊,偷偷倾倒电解液到野外,污染农田和水源的情况。
除了电解液之外,锂电池的正负极材料之中也含有大量的污染物,比如说三元锂电池的三元正极材料中的镍、钴、锰等重金属,如果泄漏到土地和水源,都会造成重金属污染,影响可以达到50年,而负极材料的石墨也会造成空气污染,因此废旧电池的回收问题,是一个不容忽视的问题,如果处理不好,新能源 汽车 的后污染问题,将比燃油车的尾气排放污染严重得多。
目前,动力电池的回收利用主要有两种方式,一种就是梯次利用,另外一种就是回收拆解,提取有价金属。
所谓的梯次利用,也就是将报废下来的废电池,用于储能等其他领域,因为这些废电池虽然衰减到了不能在新能源车型上使用,但是依然可以在其他领域继续发光发热,比如可再生能源发电站的储能系统、通信基站等,再比如老年代步车、电动自行车等对于能量密度要求相对较低的车型上。
但是因为北京储能站爆炸事件影响,国家能源局今年紧急出了一个文件,叫停了大型的动力电池梯次利用储能项目,目前,回收的动力电池很难再用于储能站,因此在动力电池的回收方面有不小的影响。
而回收拆解,很好理解,就是将废旧的动力电池进行拆解回收,将里面有价值的金属,比如说锂、钴、镍等有价金属,目前全球70%的钴都集中在刚果(金),所以报废动力电池里面的金属,特别是钴金属,是各国都在争夺的稀缺金属。
但是动力电池的拆解回收方面,也存在一些问题,比如说目前电池回收的体系还不健全,存在很多小作坊式的企业,退役的动力电池大量流入小作坊等非正规渠道,这些小作坊在电池拆解回收的时候,可能会带来二次污染。2018年的数据显示,当年退役的动力电池总量达7.4万吨,但当年全国首批上榜的5家“白名单”企业仅共计回收处理约0.5万吨动力电池,其余6万多吨动力电池“下落不明”,这其中绝大多数都流向了小作坊,这些电池的回收造成了大量的污染,有专家表示一块20克的手机电池可使1平方公里的土地被污染50年左右,而体积更大的动力电池带来的污染可想而知,而这一问题还没有得到彻底解决。
好消息是。日前中国工业和信息化部正式发布《十四五工业绿色发展规划》,目标是至2025年建成较为完善的动力电池回收利用体系。希望相关部门能够早日完善动力电池的回收监管体系,否则新能源 汽车 的环保,只是一纸空谈。
日前,电哥从媒体处获悉,软银集团旗下公司 - 软银能源,正式与奥动新能源达成战略投资合作,主要布局换电模式与电池回收领域。
据悉,软银能源表示奥动新能源换电模式是未来电动汽车发展的关键,通过这次合作有利于电池与可再生能源的结合,并且奥动新能源在中国拥有最大规模的换电服务基站,共计换电站222座,高于排名第二的蔚来。另外软银能源也非常看重奥动新能源在相关领域的技术储备与专利技术,通过战略合作,有望进一步加速奥动新能源的研发速度。
补贴新政利好换电模式
4月23日,财政部等四部委正式下发《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,2020年的全新新能源汽车补贴政策正式实施,新政之下:1.补贴续航门槛提升、2.补贴金额下调、3.补贴车型限制在30万内(“换电模式”车辆不受第3点变化限制)。
对于前两点意料之中的改变,大伙可以说都做足了准备,但有意思的是第三点的改变,直接将补贴限制在了30万元以内的车型,这样一来,许多定价在30万以上的中高端电动车过渡期后直接进入了无补贴状态。这一政策一出,各家车企各施各法,来应对这一次“补贴大地震”。
如果不细看政策条文,只看30万的补贴限制线,蔚来可以说是影响最大的自主品牌车企,但其实政策条文中加入了一项,就是鼓励采用换电模式,故使用换电模式的车型不受30万元补贴线限制,蔚来目前在售的车型可以继续享受国家新能源车补贴。
而对于“补贴退坡”的部分,蔚来也很迅速地表示,在5月31日前提车的用户,仍可以按照2019年国家补贴标准享受补贴,退坡部分蔚来“自掏腰包”补足差额,具体补贴标准如下:
在外界看来,蔚来是此次新能源车补贴政策出台后的受益者之一,换电池的做法得到了认同,由此不难看出,除了蔚来相继会有吉利、软银能源等大鳄布局换电模式。
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