鉅大LARGE | 點擊量:980次 | 2020年02月22日
鋰動力鋰電池VS氫燃料電池單刀突進后的雙輪并行
誰是新能源汽車的動力之王?當(dāng)對環(huán)境污染嚴重的鉛酸電池已經(jīng)沒落,綠色的新能源鋰動力鋰電池崛起之時,氫燃料動力鋰電池又單刀突進地進入了市場舞臺。在鋰動力鋰電池與氫燃料電池之間,誰勝誰負,誰將最后成為市場之王?或者說我國新能源汽車的動力之源從哪里來?可謂是眾說紛紜,莫衷一是。
眾所周知,新能源汽車是國家層面培育的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是面向未來大力發(fā)展的重大項目之一。多年來,為了鼓勵大家使用清潔型、節(jié)能型的新能源汽車,國家可謂是既出政策又給補貼,在國內(nèi)創(chuàng)造出了一個繁榮的新能源汽車市場。我國汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示,2018年我國新能源汽車產(chǎn)銷量繼續(xù)保持全球第一,全年產(chǎn)銷分別為127萬輛和125.6萬輛,當(dāng)年全球新能源汽車總銷量突破550萬輛,其中我國占比超過53%。這樣的產(chǎn)量,這樣的比率,使我國成了世界新能源汽車發(fā)展的風(fēng)向標和領(lǐng)軍者。
一環(huán)起,眾環(huán)興。新能源汽車產(chǎn)銷的火爆帶動了動力鋰電池市場的快速發(fā)展,用一句廣告語概括,那就是:電池好!車才好!可以說作為汽車的核心部件,在影響電動汽車性能的要素中,電池占有非常大的比重,一塊好的電池,既能減輕整車重量,新增續(xù)航能力,還能夠使車輛的行駛性能、安全性能以及使用便利性得到很大的提升,因此新能源汽車怎么選,動力鋰電池是關(guān)鍵。從多年來電動汽車的動力鋰電池的發(fā)展實踐來看,其歷經(jīng)鉛酸蓄電池、鎳氫電池到現(xiàn)在的鋁空氣電池、磷酸鐵鋰離子電池、三元鋰離子電池,甚至董明珠跨界造車所使用的鈦酸鋰,據(jù)說鈦酸鋰離子電池的優(yōu)點是充電速度快,只需5分鐘即可充滿,而且充放電幾乎不受溫度的影響,使用壽命可達30年。
大浪淘沙般的競爭之后,在目前的動力鋰電池系列中,鋰離子電池是現(xiàn)階段技術(shù)較為成熟、性能較為穩(wěn)定、應(yīng)用最為廣泛的,目前新能源汽車包括美國的特斯拉,都是使用鋰離子電池做動力。其中的三元鋰動力鋰電池更是為行業(yè)所推崇,據(jù)悉在同體積重量下,三元鋰離子電池相比磷酸鐵鋰離子電池的容量更大,能量密度高,相對壽命也更長。并且隨著電池組效能的提高,鋰離子動力鋰電池越做越輕巧,發(fā)展前景較為明朗。
不過在新能源鋰動汽車大行其道的同時,一直默默無聞、一種以氫燃料為動力的氫動力新能源汽車閃亮登場,躍進新能源動力鋰電池行業(yè)。特別是去年二月十五日,曾任科技部部長的萬鋼在《人民日報》發(fā)表的《促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展》一文,更如一顆重磅炸彈,使新能源汽車向何處去的問題引起業(yè)界的爭鳴,大家或贊同支持或提出反對意見,于是乎,氫燃料電池成為眾人議論的焦點。
按照萬鋼的觀點,純電動汽車的短板是續(xù)駛里程和充電時間,尚不能滿足量大面廣的遠程公交、雙班出租、城市物流、長途運輸?shù)仁袌鲂枨?。為此,?yīng)及時把產(chǎn)業(yè)化重點向燃料電池汽車拓展。萬鋼認為,燃料電池產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)有基礎(chǔ),給出的重要理由:一是我國燃料電池汽車經(jīng)過多年研發(fā)積累,已形成自主特色的電-電混合技術(shù)優(yōu)勢,并經(jīng)歷規(guī)模示范運行;二是我國氫能來源廣泛;三是上汽、濰柴、福田、長城等骨干公司已經(jīng)啟動燃料電池商業(yè)化。因此,他建議,要結(jié)合各地資源稟賦,開展氫燃料電池的區(qū)域商業(yè)化示范運營,加快產(chǎn)業(yè)化進程,實現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)品型譜電動化、智能化全覆蓋。
眾所周知,我國在發(fā)展新能源汽車上,走的是鋰電優(yōu)先的道路,日本直接發(fā)展的是氫燃料電池汽車,不過鉅大鋰電我國并沒有忘記氫能源電池的布局。根據(jù)我國2016年公布的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖,2020年、2025年、2030年,我國燃料電池汽車的規(guī)模要分別達到5000輛、5萬輛以及100萬輛。并且在電動汽車補貼不斷退坡的同時,燃料電池汽車補貼標準不變,多家央企在內(nèi)的諸多公司和資本涌入了氫燃料電池汽車這片藍海。國家在政策層面對氫能源燃料汽車給予大力支鋰離子電池持的同時,地方政府更是看上了這塊沒有開發(fā)的處女地,也都紛紛進入。2017年九月上海率先從地方政府層面公布了《上海市燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃》,計劃到2020年,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈在上海能夠創(chuàng)造150億元的產(chǎn)值,加氫站建成5~10個,建成兩個乘用車示范區(qū)域,運行規(guī)模超過3000輛,到2025年產(chǎn)值達1000億元,乘用車銷售達2萬輛。隨后,包括蘇州、西鋰離子電池安、廣州、武漢、佛山等地也陸續(xù)公布了氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,在去年的國際客運交通裝備與技術(shù)展覽會上,氫燃料電池大客車業(yè)已首次亮相天津。
關(guān)于氫燃料電池,外行看的是熱鬧,業(yè)界看的是門道。新能源領(lǐng)域的電池專家、河南鋰動電源公司總經(jīng)理楊濤認為,氫燃料電池盡管國家有政策扶持,不少公司有投入,但大多是說得多,做得少,與鋰動力鋰電池的突飛猛進相比,氫燃料電池的發(fā)展還在起步階段,去年僅為國內(nèi)全部新能源車千分之一的1619輛氫燃料電池汽車的產(chǎn)量就是明證。究其原因,楊濤認為,一是在氫燃料電池領(lǐng)域,關(guān)鍵技術(shù)和核心零部件目前大多是跨國公司占據(jù),氫燃料電池發(fā)動機核心零部件的電堆及催化劑、膜、氣體擴散層等,幾乎處于外資技術(shù)壟斷局面,我們很難有新的突破,可以說我國的氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)只是打通了技術(shù)鏈,但產(chǎn)業(yè)鏈基本未形成,核心產(chǎn)品多依賴國外;二是氫原料的制備問題,目前制氫重要有水電解制氫和石化、煤氣制氫三個路徑,其中水電解制氫用電成本高,是最不經(jīng)濟、成本最高的路徑,而煤氣、天然氣重整制氫因損耗大量資源,致使此路徑不可持續(xù)。另外該路徑還不能解決能源和環(huán)境的根本矛盾,制氫過程中碳排放量高,對環(huán)境不友好;三是盡管國內(nèi)可以通過以上三個路徑生產(chǎn)氫氣化燃料,但氫燃料汽車推廣仍面對技術(shù)、成本以及商業(yè)模式瓶頸及運輸存儲的安全風(fēng)險。還要說明的是,氫燃料電池盡管有其駕駛里程長、充氣時間短的優(yōu)勢存在,但面對我國復(fù)雜的路況和駕駛水平各異,十分活躍的氫氣體的控制恐怕要比鋰電要困難得多。此外日韓以及歐美多個國家研究至今都仍未付諸大規(guī)模執(zhí)行,我們?nèi)糍Q(mào)然先行風(fēng)險很大。
楊濤分析稱,面對在國內(nèi)已經(jīng)鋪開且成熟的鋰動電池市場,氫燃料電池市場要想分一杯羹,或者說替代鋰電,成為新能源汽車的動力之源,要鋰離子電池廠家很長的路要走,既要突破外國專利的圍剿和壓制,其制造出的汽車價位更要比使用油氣經(jīng)濟,這樣才會使氫能源汽車進入尋常百姓家中。更何況鋰動力鋰電池技術(shù)更新正在加速,駕駛里程和充電容量正在進一步加大,如高鎳三元鋰電材料已經(jīng)可以讓電動汽車續(xù)航里程新增到500公里以上,特斯拉高配版甚至到了700公里,這也說明鋰動新能源的技術(shù)進步也很快。
一月十六日,工信部公布了《中華人民共和國工業(yè)和信息化部通告(2019年第5號)》,將《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件(2018年本)》和《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范通告管理暫行辦法(2018年本)》予以通告并征求意見。同時在今年年初全國科技大會上,由上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院馬紫峰教授團隊與比亞迪等單位合作完成的磷酸鐵鋰動力鋰電池制造及其應(yīng)用過程關(guān)鍵技術(shù)榮獲2018年國家科技進步二等獎。從國家的政策到獎勵,都說明了國家對發(fā)展鋰動新能源電池的肯定。但氫能畢竟是世界公認的清潔能源,被譽為21世紀最具發(fā)展前景的二次能源,日本、歐洲、美國等在內(nèi)的國家現(xiàn)在已經(jīng)把氫能燃料電池作為一個非常重要的方向,并且制定了非常詳細的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖。我們國家也沒有閑著,四部委在2018年二月就已經(jīng)在公布的關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知中,明確指出燃料電池汽車是重點發(fā)展方向。并且數(shù)據(jù)顯示,截至2018年底,已經(jīng)有41家我國整車公司開始研發(fā)氫燃料電池汽車,運營及在建的加氫站分別有19座和45座,僅2018年氫燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)投資及規(guī)劃資金就超過850億元。
因此,按照專家的觀點,筆者認為,未來的新能源汽車的動力之源,不是誰替代誰的你死我活的絕對的替代,可能是一個兩強相存、齊頭并進的雙輪前進的時代。無論鋰電或者氫燃料電池,兩者在制造和使用過程中既有優(yōu)勢又各有缺陷,偏向一方而損毀一方都不是正確的、科學(xué)的態(tài)度。一旦鋰動電池與氫燃料電池結(jié)合,在不同的行業(yè)使用不同類型的新能源電池,可以使國內(nèi)的新能源汽車布局更加合理完善,鋰動及氫燃料汽車的發(fā)展才會又穩(wěn)又快。
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