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龐大的電動汽車市場將帶來電網壓力

電子工程師 ? 來源:網絡整理 ? 2018-01-31 09:36 ? 次閱讀

隨著人類社會的發展,人們出行需求的日益增加,汽車的保有量也越來越大,隨之而來的空氣污染問題也日益加重,石化能源的安全問題也迫在眉睫。對此,世界各國政府都在忙著制定燃油車的禁售時間表,鼓勵支持零排放的電動汽車大力發展。各大汽車制造商也積極響應了國家政府的號召,紛紛加速推動電動汽車產品的研發制造和上市進程。而此時,就在大家一致看好,期待電動汽車成為未來最經濟環保出行方式的時候,奔馳發出了不同的聲音。

奔馳稱,政府不該全力推動電動汽車的發展,因為這會影響到其他能源車型的研究。而電能只是過渡能源,到2040年遍地跑的將都是氫汽車。政府全力支持電動汽車發展,除了影響其他能源驅動的研究外,它還將引發更多的污染。因為建造發電廠、發電都會造成很嚴重的環境問題。

有意思的是,在目前的一線汽車制造商中,奔馳的電動化進程目前已經明顯落后了其他品牌。那么,奔馳在此時拋出這樣的觀點,也就引起了很多人的質疑,奔馳說的氫能源汽車真的會是未來的主流?還是奔馳在為自己的掉隊找借口?

龐大的電動汽車市場將帶來電網壓力

對于奔馳提出的觀點,或許有些片面,大力支持電動汽車的發展不代表會阻礙其他能源的研究,在氫燃料技術尚不成熟的條件下,2040年遍地跑的也不一定都是氫汽車。但有一點值得認同的是,電動汽車在未來十年將會是是一個發展的關鍵時期,目前和將來都面臨著很多嚴峻的挑戰。拋開當下常掛于嘴邊的電動汽車的電池技術、電池安全、補貼政策、銷售市場和相關配套設施運營方面的問題不說,未來電動汽車市場發展壯大以后,后端對電網造成的壓力以及后期廢舊電池的回收處理等問題確實不容忽視,值得思考!

目前,在全球范圍內,很多國家已經明確提出,2030年左右要實現汽車零排放的目標。這個時間區間,各國目標不同,但大約在在2025-2040年之間。在各國政府的號召下,很多傳統車企也已經開始轉型研發生產電動汽車。通用汽車計劃5年內發布20款電動汽車,福特計劃2025年前在中國推出15款電動汽車,到2020年預計全球就將推出103款電動車型……全球的汽車制造商,大部分都已經開始了全面轉型電動汽車的計劃,而很多初創車企,甚至跨界企業,也紛紛加入了新能源造車的行列。

數據顯示,2016年世界各地道路上跑的電動汽車數量已經上升到200萬輛,中國占到全球銷售電動汽車的40%以上。2017年,中國已經超越美國成為全球新能源汽車第一大國。根據數據統計,截至2017年底中國機動車保有量達3.10億輛,其中汽車2.17億輛,新能源汽車在2017年的產銷分別完成79萬輛和78萬輛,同比分別增長53.8%和53.3%,新能源汽車市場再次大幅增長,新能源汽車在汽車保有量中的占比也再度提高。到2025年,預計新能源汽車的占比將提升至20%,2030年可能提升至100%。

照此發展勢頭,電動汽車的發展將會是一場汽車工業革命,未來道路上出現的也將幾乎是電動汽車。如此龐大的電動汽車市場,后期帶來的動力電池的回收利用問題暫且不說,作為電動汽車的動力來源,電力供給在給電網運營帶來巨大收益的同時,也必將面臨著重大的壓力!雖然目前我國的電網技術已經進入世界電網先進國家行列,電網規模也位居世界第一,但是,隨著社會發展對用電的需求量增加,目前在中國的很多地方,其實也面臨著電力資源緊張的問題。

尤其是在中國的一線城市,經濟快速增長,用電需求越來越高。以廣東地區為例,廣東地區的用電負荷最高時達到7990萬千瓦,受負荷增長、以及西部地區嚴重缺煤少水導致的西電減送、省內新裝機投產不足等因素的影響,廣東省電力供應嚴重不足,大部分時間存在電力缺口的現象,最大時達到740萬千瓦,供電和需求的矛盾明顯。此外,由于全國電力資源的分布不均和需求不均,在電網的調度上也存在著很大的困難,國家一直推崇的分布式電網的本地消納能夠滿足需求量小的地區,卻難以滿足一二線大城市的用電需求。很多城市目前只能采取錯開高峰用電的調度方法,以北汽2017年提出的建充換電站為例,錯開用電高峰這也證明著電力資源緊張,未來電動汽車的充電問題可能會給電網帶來巨大壓力。

電能是當前最經濟能源,氫能在未來也大有可能

根據預測,在國家提倡分布式能源發電,大力發展能源互聯網的情況下,純電動汽車的發展在未來十年之內對電網的壓力可能暫時沒有那么大。但是隨著電動車保有量的增加,全國電動車對于電量的需求會呈指數上升,一旦電動汽車的保有量突破40%,那電動汽車充電可能產生的峰值功率對電網來說將是一個巨大的挑戰。由此看來,電動汽車的發展在未來有可能因此而遭遇瓶頸。假如未來電網因為電動汽車充電產生的峰值功率而受到沖擊,那以其他能源為主的新能源汽車或將迎來發展機遇,而在電能之外,使用氫能的新能源汽車最具發展前景。

氫是宇宙中分布最廣泛的物質,構成了宇宙質量的75%,因此氫能被稱為人類的終極能源。水是氫的大“倉庫”,如把海水中的氫全部提取出來,將是地球上所有化石燃料熱量的9000 倍。它的燃燒效率也非常高,只要在汽油中加入4% 的氫氣,就可使內燃機節油40%。目前,氫能技術在美國、日本、歐盟等國家和地區已進入系統實施階段。世界上許多國家和地區在20世紀70年代就廣泛開展了氫能研究,美國通用汽車公司的技術研究中心在1970年就提出了“氫經濟”的概念。作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源,氫能被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源。它的應用形式可以涉及到生活的方方面面,取暖、烹飪、發電、航行器等,尤其在小汽車、卡車、公共汽車、出租車、摩托車和商業船上的應用已經成為焦點。

中國對氫能的研究與發展可以追溯到20世紀60年代的航天事業。上海一直是中國氫燃料電池研發和應用的重要基地,包括上汽、上海神力、同濟大學等企業、高校,也一直在從事研發氫燃料電池和氫能車輛。由于氫能在地球上的廣泛存在,這種清潔無污染又充足的能源在未來的發展確實大有前途。雖然目前在氫能汽車上的一些關鍵技術研究已經取得一定進展,但是距離氫能汽車的產業化發展還有待更進一步的努力。

小結:

奔馳支持氫能,稱自己認可的就是未來方向,說詞可能過于片面和絕對。但是,從人類發展的長遠角度,從新能源汽車市場的長足發展來說,這確實是我們需要認真考慮的問題。這也提醒我們,純電動汽車不一定就一直主宰未來的出行。盡管奔馳不贊成全力發展純電動汽車,但它卻認可插電式混合動力車型。奔馳認為混動車型不會給電網造成太大壓力,也不會產生太多的發電站和電能需求,成本也不像動力電池成本那么高。針對奔馳的觀點,就目前的技術和條件來看,使用電能驅動的電動汽車是當前比較經濟成熟的能源方式來源之一,如果氫能能夠取得更進一步的發展,未來,電動汽車和氫能汽車等其他能源方式齊頭并進的話,也許奔馳的擔心就不會出現了。

目前解決石化能源安全的重要途徑還是電動汽車,在推動電動汽車大力發展的同時,不管是車企還是研究院,也不要放棄對未來其他能源方式可能性的探索。既然奔馳提出反對的聲音,那么也希望看好氫能的車企能在氫能源上多做研究和探索,早日實現氫能的產業化發展,讓未來能源的解決方案百花齊放,造福人類和社會。

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