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新能源汽車產業鏈面臨巨大考驗,未來燃料電池是否會替代傳統電池技術

牽手一起夢 ? 來源:騰訊汽車 ? 作者:佚名 ? 2020-04-30 14:46 ? 次閱讀
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受新冠疫情的沖擊,新能源汽車產業鏈面臨巨大考驗。雖然國內疫情防控取得了明顯成效,動力電池產業已逐步恢復生產,但海外疫情正快速蔓延,松下電池、LG化學、三星SDI等企業紛紛宣布停產。此外,海外疫情的爆發導致整個鋰電池供應鏈物流放緩,并可能危及全球各地的動力電池生產和使用,電池價格或將上漲。

全國乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹日前接受媒體采訪時表示,動力電池原材料鋰的重要生產國澳大利亞,也包括智利等其他國家和地區的采礦勘探公司、協同的企業單位,都嚴格限制出行,尤其是原材料鈷的主要生產國剛果也受到疫情影響,未來全球市場鈷原料等都面臨供應中斷風險。

削減電池成本一直是電動汽車產業最緊迫的挑戰,在原材料可能斷供的情況下,無疑加劇了成本下降的難度。眾所周知,三元鋰電池的成本被“鈷”死死地卡住了脖子,車企和電池企業正以其他方式來達到降本的效果,如寧德時代采用CTP無模組動力電池包、比亞迪漢搭載磷酸鐵鋰“刀片電池”,這些改變在提升電池能量密度的同時還能降本;蜂巢能源(從長城汽車拆分出來的公司)推出的基于疊片工藝的“無鈷電池”性能可以達到高能量密度的NCM811動力電池的同等水平,材料成本降低5%-15%。

國內一家鋰電池供應企業的負責人坦言,當前國內車用鋰電池供應并未出現緊張的情況,市場整體供大于求,電池成本持續上漲的可能性不大,但如果海外疫情加重,會影響到后期電池的生產。

燃料電池是否會替代傳統電池技術?

不少人認為氫燃料電池汽車最終可能會加速淘汰傳統電池動力汽車,而最近受新型冠狀病毒疫情影響,不少電池工廠的停工讓電動汽車的供應鏈出現問題,這不禁讓人遐想這種趨勢是否會提前到來。

不過專家指出它首先要跨越一些巨大的障礙,包括生產、運輸、儲存三大挑戰。

由于內燃機對地球二氧化碳排放的威脅,電池似乎已經在這場競賽中勝出。借助Model 3的熱銷,特斯拉進入了發展快車道,但燃料電池技術卻在起跑線上停滯不前。然而從長遠來看,燃料電池天生的環保優勢可能會讓它取得勝利。

IHS Markit的數據顯示,電池動力與內燃機之間的戰斗將會結束,該公司預測,到2032年,純電動汽車的產量將達到每年近1800萬輛,而燃料電池動力汽車的產量將為接近50萬輛。

而電池確實引起了一些環境問題,開采鈷、鋰、鎳和銅等關鍵金屬常常會引發人們對工人和環境安全的擔憂。

出于環保考慮的電池回收計劃存在挑戰,而重量更重的電動汽車也會排放出更多對健康有威脅的輪胎顆粒。因此在像德國這樣的國家,煤炭仍然經常被用來發電,所以在這里它的二氧化碳優勢并不存在。

懷疑者指出,相較于使用燃料電池所減少的二氧化碳,用傳統方法生產氫所增加的二氧化碳一樣多,而風能、太陽能和非高峰時期的水力發電所產生的可再生能源,根本無法以具有競爭力的價格提供足夠的能源。

倫敦帝國理工學院機械工程客座教授、牛津大學工程科學教授卡爾加吉表示,即便生產沒問題,配送和存儲成本也將高得令人望而卻步。更激進的專家認為,就像特斯拉的馬斯克,其想法只是“傻瓜電池而不是燃料電池”和“令人難以置信的愚蠢”,但制造商們仍大量投資于這個技術,這樣做更像是作為一種保險政策,以防止某個競爭對手意外地挖掘出這個技術的經濟可行性的關鍵。

就在上周,奔馳的母公司和卡車制造商戴姆勒宣布與沃爾沃卡車達成協議,共同承擔研發、生產和銷售使用燃料電池技術的重型汽車的成本,他們宣稱的目標是在2025年之后讓高里程和燃料電池驅動的大型卡車進入市場。

但與此同時,戴姆勒指出,將把研發燃料電池動力汽車的計劃擱置一段時間,它已經制造了一些GLC燃料電池車型。

氫燃料電池與普通電池相比有什么優勢?法國巴黎銀行集團旗下的Arval列出了這些優勢和劣勢。

優勢在于:與電動汽車的充電速度相比,氫燃料電池3到5分鐘就可充滿,如汽油汽車一般;無有害排放,只會排出水;300英里左右的續航里程,與傳統汽車相當;工作效率高,獲取能量的效率要比傳統汽車從汽油或柴油中獲取能量的效率高得多。

缺點在于:燃料補給站點稀少;盡管氫燃料汽車的燃料成本與傳統燃料相似,但開發這項技術的成本并不便宜,儲存或運輸氫本身的成本也不便宜;電力來源必須是可再生的,否則減少二氧化碳排放就是空話。

與此同時,有關氫儲存技術取得突破的消息,似乎緩解了燃料電池及燃料電池汽車的一個主要問題,即如何解決安全和充足儲存氫產生的巨大成本。

這種名為的“沐浴海綿”的技術據說能夠在較低的壓力下儲存和釋放大量的氫氣,因此成本更低,該技術是由美國西北大學教授法哈發明的。

寶馬表示,各種技術還將共存一段時間,而氫燃料電池可能是繼汽油、柴油和電池電力之后的第四種選擇。

寶馬前研發董事會成員克勞斯·弗勒利希在3月份的一份聲明中詳細介紹了寶馬i Hydrogen NEXT氫燃料電池概念車,他表示:“我們X家族的這款高端車型將是這個領域特別合適的選擇。”寶馬還沒有公布這款車推向市場的計劃,稱時機尚未成熟,基礎設施也尚未到位。

弗勒利希指出:“我們認為,作為能源載體的氫,它首先必須由具有價格競爭力的綠色電力生產出足夠多的數量。之后氫燃料電池技術將優先用于無法直接電氣化的交通工具,例如需要跑長途的重型運輸車。”

寶馬放棄了最初的氫燃料計劃,該計劃使用氫燃料來燃燒和驅動汽油發動機。現在它已經采用了燃料電池,這種電池可以在汽車上產生電力來驅動電機。

寶馬還與豐田合作開發燃料電池技術,這家日本公司在Mirai車型上少量采用了這種技術,其他燃料電池車型還包括本田Clarity和現代Nexo。

彭博新能源財經在最近的一份報告中指出了開發氫能源的可能性,但表示需要全球政府在10年內拿出1500億美元(約1.1萬億元人民幣)的補貼資金才能做到這一點。考慮到最近新型冠狀病毒疫情的迅速爆發,可以假設這個時間線會推遲一兩年。

歐盟正在推動一項氫計劃,該計劃也將針對于航空和重工業。歐盟針對汽車和SUV的二氧化碳排放法規要求顯示,到2030年,汽車和SUV的平均燃料消耗需達到每加侖汽油行駛92英里,因此汽車制造商將歡迎可替代的無二氧化碳排放的燃料的出現。

歐盟的規定非常嚴苛,到2030年,所有新車都必須使用電池,但迄今為止,電動汽車只成功地進入了高端市場。歐盟的目標是到2030年,讓電動汽車成為大眾市場的主流,但專業機構預測,這一努力將以失敗告終。

根據IHS Markit的數據,到2030年,純電池驅動的轎車和SUV的全球產量將僅占15.9%的市場份額,而汽油、柴油和混合動力汽車(內燃機加電機)的產量仍將略高于70%。

從現實出發,歐盟應該鼓勵制造商生產更高效的燃油動力交通工具,而不是強制性地收緊當前的規則。

與此同時,美國投資研究機構Energy & Capital報告稱,氫能委員會估計,到2050年,氫將為4億多輛汽車和SUV、多達2000萬輛卡車和500萬輛公共汽車提供動力,氫將提供世界18%的能源。

在歐洲推廣燃料電池的領導者是德國溫格工程有限公司總經理溫格,他定期組織研討會,討論燃料電池不可阻擋的趨勢。

他指出,許多投資已經開始轉向氫燃料技術,豐田和現代等公司在這方面處于領先地位,并展示了這項技術的魅力。

溫格在接受電話采訪時表示:“隨著工業界正努力履行《巴黎協定》中有關氣候變化的義務,而投資者正在幫助改進氫燃料產品并降低成本,人們開始意識到氫燃料的好處。”

責任編輯:gt

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