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电动汽车的背后“浓烟滚滚”

电动汽车的背后“浓烟滚滚”

作者: 284371f8faa1 | 来源:发表于2017-10-10 17:00 被阅读21次

英国禁售燃油车;法国禁售燃油车;中国正在制定禁售燃油车时间表……一夜之间,燃油车成了全世界的“公敌”,内燃机成了动力电池的“垫脚石”。新能源汽车取代燃油车是大势所趋,就现阶段而言,新能源汽车是“真强”还是“虚火”?

N个小烟囱=1个大烟囱

目前,国内市场中较为常见的新能源汽车分为纯电动汽车、插电式混合动力汽车以及油电混合动力汽车,这其中最受追捧的是纯电动汽车。燃油车退市是时间问题,但是新能源汽车想接任可不仅仅是时间问题。

事实上,“鼓吹”新能源汽车一开始是“政治手段”,德国政府换届选举盯上了汽车行业,大众排放门事故之后政客将新能源汽车作为博取选票的手段,2017法兰克福车展起到了推波助澜的作用,这是燃油车禁售的大背景。实际上,传统汽车巨头都是多路线发展,并不是他们后知后觉,而恰恰是因为他们先知先觉。

在节能环保的路线上,车企并没有选择一条路走到黑,欧洲主流车企基本上选择传统节能、电气化以及柴油发动机三大技术并驾齐驱,日系如丰田汽车则一直采取包括电动车、混合动力、氢燃料电池等多种技术路线的发展方式。这是汽车届权杖交接的动荡期,中国想要在造车上“弯道超车”的心情可以理解,但是政策在考虑现实的基础上要“三思而行”。

中国是世界上保有车辆最多的国家,截至2016年底,中国汽车保有量接近两亿辆。国家和车企都很重视新能源汽车的发展。2016年9月,工信部发布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法(征求意见稿)》(下称双积分政策),计划2018年实施。政策规定2018-2020年三个年度的新能源汽车汽车积分比例要求分别是8%、10%和12%。新能源积分不能在不同年度间结转。双积分政策对新能源汽车扶持力度明显,为达到积分要求,已有数家存在达标压力的跨国公司与中国新能源汽车领先企业达成合资计划。

双积分政策和新能源补贴给了车企足够的动力,但是不少从业者认为我国并没有做好迎接新能源汽车到来的准备,他们觉得以电动汽车为主导的新能源汽车违背了初衷,新能源汽车是在节能减排的大背景下诞生的,但是新能源汽车目前还不做到节能减排。

我国的电源结构是以火力发电为主,去年火电占比高达74.4%,现阶段用电动汽车取代燃油车带来的是汽车小排气筒变成火力发电大烟囱的既视感。从一个不可再生能源转向另一个不可再生能源,新能源汽车当前的状态更像是“变着法”的透支子孙后代的资源。

这样的窘况和我国另一个企业发展低于预期有很大关系。国家可再生能源中心的数据显示,目前,全国的光伏发电累计装机量已经达到1.01亿千瓦,首次突破一亿千瓦的大关。2016年12月27号,国家发改委正式下发《国家发展改革委关于调整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知》,自2017年1月1日起“全额上网”模式光伏标杆上网电价将调整至:一类0.65元,二类0.75元,三类0.85元/千瓦时。分布式光伏电站补贴为0.42元/千瓦时,不作调整。

同时通知还规定:2016年完成备案,2017年6月30日之前完成并网的光伏电站继续享受调整前的电价,为了享受更好的补贴政策,集中式光伏电站都需要在6月30号之前完成并网安装,这就是光伏的630政策。

我们来看一下光伏产业给出的答卷?据国家能源局网站,截至2016年底,中国光伏发电新增装机容量34.54GW,累计装机容量77.42GW。当前,太阳能仅占中国全年总发电量的1%,这样的占比和当初的预想相去甚远。

因此,如果没有新的发电技术能够分担火力发电的压力,电动汽车为主的新能源汽车取代燃油车只是缓解了我国进口石油的压力,对于节能减排意义不大。

充电桩和电池在和时间赛跑

9月9日,工信部副部长辛国斌在天津泰达论坛上宣布:“一些国家已经制订了停止生产销售传统能源汽车的时间表,目前工信部也启动了相关研究,也将会同相关部门制定我国的时间表,此外,工信部会同有关部门制定了双积分管理办法,近期即将发布实施。”

中国禁售燃油车时间表公布之后,新能源汽车需要抢在这个时间点前完善自己。就目前而言如果电动汽车作为主要乘用车,那留下的场景就是“一地鸡毛”。充电桩数量和电池技术还有待完善。

荷兰之所以敢说不卖燃油车,因为荷兰拥有大约2.6万个充电桩,数量位居欧洲第一,但其国土面积只有我们新疆的四十分之一。我国能做到这样的密度吗?我们来看一则新能源网的报道,2017年3月5日,湖北武汉一彭性女子在手机上下载了5个手机APP就是为了找充电桩。彭女士说,上周她去汉阳,绕了几圈找到了一个充电桩,结果因老式插口不匹配,还是用不了。因此,国内充电桩不仅密度小而且规格不统一。

我国的电动汽车生态真的可以说一贫如洗。续航里程短,充电时间长,电池可靠性有待验证,充电桩配套不足有待发展。

国家能源局在《2017年能源工作指导意见》中明确指出,2017年全国将建成90万个充电桩,包含10万个公共充电桩。今年1~8月,我国公共充电桩新增4.5万个至18.6万个。国家电网公司9月25日发布2017年电源项目第五次物资招标采购文件,其中包含今年第三次充电设备招标,总需3133套设备,直流充电桩占比64%,需求总功率为180660kW。

由此可见,国家将充电桩作为国家电网的一个延伸项目在做,减小了车企的压力,不需要像特斯拉一样,充电桩和电池都要抓。

但是,充电电池的水平提升就需要车企自身努力了。“动力电池是电动汽车的心脏,是新能源汽车产业发展的关键,新能源汽车能走多远最终取决于动力电池能走多远。”辛国斌在论坛上强调。

目前国内动力锂电池生产商大大小小接近150家,在自主品牌电动车中的渗透率超过90%,规模虽大,但技术实力远不如国外电池厂商,如何有效提升电池的一致性、安全性、能量密度、续航里程等问题便是摆在当前最急迫的任务。为此,政府提出到2020年要实现电池单体350、系统260Wh/kg的目标,以扭转“大而不强”的产业态势。如若实现,届时国内动力锂电池的容量比将在目前的基础上增加两倍。

除了容量问题,国产动力电池在安全性上也需要提高。根据研究机构发布的技术路线来看,磷酸铁锂已经到了瓶颈阶段,更准确的说是到了顶端,未来几年国内动力电池技术路线会更偏向三元,而众所周知三元电池的安全性还有待提升。

新能源汽车有潜力,但是当它融入社会之后就需要一个生态系统,我们和特斯拉的生态系统相比有很大差距,我们需要认清这个现实,政府政策和企业规划都要从现实出发。禁售燃油车不应该成为硬性指标对行业“拔苗助长”,那样的话新能源汽车必定“浓烟滚滚”。

氢能将颠覆锂电?

氢能和燃料电池是未来重要发展方向和趋势,燃料电池汽车被认为是未来新能源汽车的终极选择。国务院在《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》明确了至2020年,中央财政将投入1000亿元用于扶持新能源汽车产业。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》重点提出了对燃料电池汽车整车设计、集成和制造技术,动力系统集成与控制技术,汽车计算平台技术,高效低排放内燃机、燃料电池发动机等关键部件的技术规定。《中国制造2025》明确提出了燃料电池汽车及其关键部件的技术路线图,对燃料电池关键材料的研发提出了技术目标。

水氢汽车

针对燃料电池氢能的设施安全、制备成本、存储运输等世纪难题,基于传统燃料电池特点和难点,以广东合即得能源科技有限公司为主的水氢汽车动力系统研发团队,率先提出并研制成功制氢发电一体的水氢动力系统。

水氢动力系统主要包括制氢系统、发电系统和控制集成系统。制氢系统以甲醇水溶液(甲醇与水的摩尔比为1:1)为原料,通过汽化——催化重整——纯化转化成超高纯氢气,为发电系统(质子膜系统)供氢;发电系统以制氢系统产生的氢气为原料,通过质子膜系统产生电能;控制集成系统由氢、氧、水、热、电、信号等进行交互结合而成,包括制氢系统与发电系统之间的调气子系统、控制氧气的泵系统、换热系统、热回收利用系统、生成水回收系统、发出电的导流输出控制系统、各部件信号传输系统及整体软件协调控制系统等。

水氢汽车是水氢技术在电动车上的应用,它直接利用水氢动力系统为电机供电,从而为汽车提供动力,水氢动力系统替代了传统电动汽车中的锂电池,只要原料箱中有充足的甲醇水即可保证水氢汽车的续航能力。它可有效缓解充电基础设施覆盖不足的问题,还可以减少充电设施的投入。

水氢汽车发展优势

(1) 发展水氢汽车符合国情

无论是调整经济结构还是调整能源结构、无论是推进供给侧结构性改革还是发展地方经济,我们都要用全面的、系统的观点,即用辩证唯物主义的观点和方法来认识、分析和解决问题。

发展水氢产业,既是个能源问题也是个经济问题。从国家层面看是减少石油依赖、解决国家能源安全的问题;从产业发展看是立足资源禀赋,着眼转型升级,落实清洁高效利用;从经济上看有利于扩大就业、改善民生;应用于交通,可改善大气环境。

(2) 规模越大,成本越低

依据当前水氢汽车路线图,到2020年有望发展到1千辆,成本与规模有很大的关系,规模越大,成本越低。如水氢汽车与320~350kwh的纯电动汽车成本基本持平。随着水氢产业逐步产业化发展,规模不断扩大,成本有望逐步下降。

(3) 提高市场竞争力

工信部、财政部、科技部和发改委《新能源汽车推广补贴方案及产品技术要求》中对燃料电池乘用车实行20万元/辆补贴,轻型货车、客车30万元/辆补贴,大型客车、中重型货车50万元/辆的补贴,纯电动大巴汽车将在2019年会有退坡政策,而水氢汽车属于燃料电池汽车范畴,这样水氢汽车将具有很大的市场竞争力。

(4) 加注时间短,续航里程长

水氢汽车加甲醇时间短,一般为3~5min,续航里程可达到500km以上,远远超过了传统纯电动汽车的续航里程。

结语

水氢科技作为一种新型清洁能源,经过多年的研发,技术逐步趋向成熟,特别是在汽车领域的应用空前飞速,受到政府的广泛关注和政策的大力支持。水氢汽车以其能量利用率高、环境友好、续航里程长等优势而成为未来的发展方向。特别是目前国内燃料电池搭配氢能基础设施匮乏的情况下,水氢汽车适合我国的国情及产业化的需求。

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