锂电只是过渡,新能源汽车的未来属于氢燃料电池?

2019-06-25      669 次浏览

随着电动车技术逐渐成熟以及补贴政策加速退坡,新能源车行业大浪淘沙的过程已然开始。在国家以及地方政府的补贴以及相关政策的支持下,我国新能源汽车实现了产业化和集群化的发展,数据显示2018年我国新能源汽车产销量已经连续4年位居全球第一。

锂电池发展的弊端

目前我国电池产品主要有4种,镍镉电池,镍氢电池,锂离子电池,铅蓄电池,他们共同的缺陷也都是污染问题。举例来说,废弃在自然界电池中的重金属汞会渗透进入土壤和水源,在通过农产品吸收进入人体,会损伤人体的肝和肾机能。

锂电池路线的发展先是经历了磷酸铁锂然后是三元电池,磷酸铁锂电池能量密度低相应的续航里程短,随着技术的进步,电动汽车市场更亲睐于三元锂电池,但是三元电池存在一些问题,在温度超过200度左右的时候会发生分解,电解液会迅速燃烧,如果温度过高,环境封闭还会发生电池爆炸,产生有毒化学气体,对环境造成污染。根据国家规划,2020年新能源汽车市场存量将超过500万辆,一般动力电池设计使用寿命一般为5-8年,此时市场中的动力电池总量达到67万吨,对于废旧锂电池,回收和再利用不全面的化,势必会对环境生态造成更大的污染。

可以预见,新能源汽车产销将持续快速增长,市场规模将达万亿。有机构预测,2020年,我国新能源车销量达到200万辆,到2030年,我国新能源乘用车年销量将突破1300万辆;新能源大中型客车将销量将突破1300万辆,新能源大中型客车将成为客车主要销售力。2018年~2030年,新能源乘用车和新能源大中型客车带来的市场空间将达3.9万亿元。预计在2020年,新能源汽车的销量将达到600万辆。不过新能源汽车行业竞争越来越激烈,一方面,国家发改委已经宣布更改2019年新能源汽车相关补贴,另一方面取消新能源汽车外资股比限制,大量外来以及新兴造车实力纷纷涌入,势必会对未来市场造成较大冲击,因此,新能源市场的大浪淘沙的过程已经开始。

氢燃料电池的发展

中国发展电动汽车(锂电池)的同时,也加快对氢燃料电池汽车的布局,氢能的发展近年来逐步升级为国家战略,无论是在日韩、欧洲还是北美,氢燃料电池汽车(FCV)技术都是不可忽视的新型新能源汽车路线。

丰田自2014年推出首款氢燃料电池汽车MARAI以来,截至到2019年2月,其氢燃料电池汽车累计已经销售达到8000辆,已经在日本、美国和欧盟等国家和地区销售MIRAI的丰田,现在还在中国、澳大利亚、加拿大等国家进行实验,推进加氢站建设工作,为将来扩大FCV销售而进行基础设施建设。按照丰田的规划,2020年前后将氢燃料电池汽车的销量扩大到每年3万辆以上,2030年作为零排放纯电动和氢燃料电池汽车力争年销量达到100万辆以上。

除了日本,韩国也在布局氢燃料汽车,今年1月17日,韩国总统文在寅访问现代汽车的氢燃料电池汽车工厂时表示,韩国政府将针对氢燃料汽车及相关产业的发展全力提供支持和帮助。当天,韩国政府发布《激活氢燃料经济路线图》,提出截至2040年,韩国汽车行业将生产620万辆氢燃料汽车,其中韩国国内占290万辆,而向中国、欧美以及东南亚出口占330万辆。截至到2018年,韩国国内生产的氢燃料汽车共计889辆。

燃料电池优化汽车效率,氢燃料电池从本质上讲是一个电动汽车。氢气储存在高压罐内,通过燃料电池将氢能转化为电能提供给汽车动力,能量储存在电池里面,使用电池的电能可以优化操作效率,如下图将对比各动力的效率,与内燃机汽车和插电混合动力电池汽车相比,氢燃料电池能明显降低碳排放量,同时最大行驶里程可以达到纯电动汽车的3倍。

另一方面氢燃料电池汽车的成本居高不下,2015年,丰田宣布的氢燃料汽车价格是6万美元,这个价格主要反映的是客户支付的意愿,并非生产汽车的成本,与其他几种汽车动力方案成本的对比可以发现,燃料电池汽车的价格目前虽然很高,但是未来有很大的下降空间,到2050年可以下降到现在价格的55%左右。

总结

笔者认为现阶段锂电池不可能会被氢燃料电池完全替代,但是氢燃料电池作为最清洁能源的发展不可忽视,相信在未来随着氢燃料电池技术的发展和成本的下降,未来必定会属于氢燃料电池汽车!

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