目前,汽车能源占比最大的还是燃油,但日趋衰落已成事实;纯电动的疯狂扩张,大有取代之势;最具争议的还是氢能源,是大多数从业者认为能和锂电一较高下的新能源。氢能相对于锂电的优势零排放,环保友好高效的能源补充,加氢只需几分钟没有电池废弃物问题降低依赖化石能源的依赖,氢气来源丰富,水即可电解国家战略层对比汽车大国日本是氢能的绝对拥护者,无论是国家政策引导还是几大汽车集团大力投入氢能研发,甚至放弃纯电动;中美推动了锂电新能源的快速发展,2023年上半年,锂电新能源汽车销量占比已经突破28%,5年左右将和燃油车平分天下。世界70%的氢燃料汽车技术专利都掌握在日本公司手里,丰田车企的专利就已经达6000多项,占到了全球相关专利的一半。日本因国土面积小,矿产资源短缺,唯一的清洁能源就是核能,在2012年福岛核泄漏后,直接关停了所有的核电站,能源自给率更是直接从25%跌至13.9%,政策层面,日本发展氢能是不得已的选择。中国地大物博,矿产资源丰富,成熟的能源技术又能有力支撑中国汽车行业的弯道超车,发展锂电势在必得,而且中国并未放弃氢能的发展,目前国内部分企业已在商用车上搭载氢能设备。成本层面对比没有政策的支持,氢能很难市场化,下图几种能源对比,购车成本上以20万级别的燃油车为例,天然气改制增加2万成本,同级别的纯电动约30万,但价格一直在下降;氢能汽车因其复杂的结构,成本翻番。使用成本上氢能是纯电动的2.5倍,甚至高于燃油车;如此大的价格差很难成为消费者的选择。除了购车及使用成本,方便性也是一大挑战;加氢站极少,而且建设成本过高,普通的充电站成本为100 万上下,而氢气燃料站要上升到1000 万以上,氢气的特性是易燃易爆,加氢站建设时,对投入的硬件设施的要求苛刻。技术层面对比纯电动汽车,一块动力电池代替了油箱,驱动电机直接取代了发动机、变速器、传动轴等复杂机构;如果搭载氢能设备,复杂度和燃油车类似,除了纯电动的蓄电池组和驱动电机外还有高压储氢罐,燃料电池堆,燃料电池升压器等,直接提升了汽车的设计制造难度;而且当前的技术并不成熟。除了车载方面,氢能的运输储存技术难关仍然不小,生产、运输、存储的过程,燃料电池易燃、不稳定、耐高温差的问题,稍有不慎极易产生重大事故。能源转化效率对比电动汽车的能源转化率一般在80左右:其中包括电池内部损耗5%,电池的充电和放电会损失额外高达10%,电动机的 5%的损失;氢能因其复杂的结构不到60%,因为制氢 / 存储 / 运输 / 氢加入汽车/ 氢能转为电能 / 电机驱动等步骤,它的电能的利用率只有38%。原材料对比我国锂电池产业链上游为钻、锰、镍、鲤、石墨材料、碳材料等原材料资源的开采、加工。据了解,全球的锂资源储量非常丰富,目前仍有60%的锂资源尚未得到勘探和开发。锂矿的分布相对比较集中,主要分布在南美的“锂三角”地区、澳大利亚和中国。氢能虽然用水也可以制造,但避免不赖不了使用催化剂,一般使用贵金属电催化剂铂。,按照统计,世界铂族元素矿产资源总储量为3.1万吨,而铂金总储量为1.4万吨。在国内探明的铂族金属仅为310 吨,铂储量为119 吨,资源少。当下氢燃料汽车单车铂消耗量大概为20 克,如果2030年国内燃料电池车保有量200万辆,铂消耗量约为40吨,对国内铂资源冲击很大。放眼世界储量也很有限。综上,中短期的未来能源之争基本上已成定论,氢能源很难在10-20年内形成市场化规模。
未来20年,氢能在新能源汽车上难堪大任
作者:电car 来源: 头条号 66509/26
目前,汽车能源占比最大的还是燃油,但日趋衰落已成事实;纯电动的疯狂扩张,大有取代之势;最具争议的还是氢能源,是大多数从业者认为能和锂电一较高下的新能源。氢能相对于锂电的优势零排放,环保友好高效的能源补充,加氢只需几分钟没有电池废弃物问题降低
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