2019年12月23日(下午)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇(2020)召開了媒體發(fā)布會(huì),發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高發(fā)表了主題演講,對(duì)2019年新能源汽車技術(shù)熱點(diǎn)和未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)和預(yù)測(cè)。
中國(guó)電動(dòng)百人會(huì)副理事長(zhǎng) 歐陽(yáng)明高
第一,補(bǔ)貼退坡陣痛與全球轉(zhuǎn)型大勢(shì),這是我第一個(gè)感受。國(guó)內(nèi)看,補(bǔ)貼政策退坡,新能源汽車銷量不及預(yù)期,其中商用車下降是最嚴(yán)重的,20萬(wàn)輛掉到10萬(wàn)輛。但是國(guó)際上看德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)剛剛都發(fā)布了新能源汽車?yán)^續(xù)補(bǔ)貼的政策,尤其是美國(guó)特別令我感到意外的,計(jì)劃將單個(gè)汽車公司20萬(wàn)輛電動(dòng)汽車免稅門檻提高到60萬(wàn)輛,我相信大家都知道。從中國(guó)公司看,比亞迪和寧德時(shí)代為代表的中國(guó)公司加快技術(shù)創(chuàng)新力度,尤其在電池技術(shù)方面,相繼推出了C2P技術(shù)和刀片電池技術(shù),這個(gè)應(yīng)該是具有里程碑意義的。而且他們兩家進(jìn)一步擴(kuò)大了國(guó)際配套公司的速度和規(guī)模。從跨國(guó)公司看,以大眾公司為代表的汽車跨國(guó)大公司的戰(zhàn)略取向清晰化,從規(guī)劃轉(zhuǎn)向行為,應(yīng)該說(shuō)基本上非常非常一致的,我只是說(shuō)以大眾公司為代表,只是他們說(shuō)的比較多一點(diǎn)、說(shuō)的比較肯定一點(diǎn)。從新興公司看,特斯拉市值突破700億美元,超過(guò)奔馳、寶馬成為僅次于大眾、豐田第三大市值高的公司,其中在上海的超級(jí)工廠建成,即將大規(guī)模量產(chǎn),我們正在經(jīng)受陣痛,但是全球轉(zhuǎn)型已成大勢(shì)。
第二,新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)價(jià)值越來(lái)越受到重視。2019年鋰電池獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。中國(guó)科協(xié)發(fā)布的2019年20個(gè)重大科學(xué)技術(shù)難題中包含高比能量動(dòng)力電池和氫燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)這兩個(gè)難題。此外,中國(guó)工程院發(fā)布的全球工程前沿2019,動(dòng)力電池被提到4次,燃料電池提到2次,氫能與可再生能源提到4次,電驅(qū)動(dòng)、混合電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提到2次。
第三,由補(bǔ)貼推動(dòng)的快速增長(zhǎng)比較脆弱,突然下降的確使人焦慮,但是由電動(dòng)汽車技術(shù)經(jīng)濟(jì)性決定的市場(chǎng)前景已經(jīng)非常明朗,也就是說(shuō)我們?cè)馐艿膶?shí)際上是一種陣痛。跟手機(jī)類比,我們現(xiàn)在PHEV和EV大概相當(dāng)于手機(jī)1999年的時(shí)候,就是差不多20年前手機(jī)的狀態(tài),當(dāng)然燃料電池可能比這個(gè)再晚十年。手機(jī)大概是在2000年之后基本上快速上漲,每個(gè)技術(shù)都是有一個(gè)S曲線的發(fā)展過(guò)程,現(xiàn)在我們正在S曲線坡的底部,即將要上坡,這是我個(gè)人從技術(shù)角度來(lái)看的。
第四,新能源汽車推動(dòng)新能源革命的戰(zhàn)略意義開始被認(rèn)識(shí),但還沒有受到重視。以前我們談新能源汽車都是從交通工具角度談的,還有往往是基于化石能源談的。其實(shí)新能源汽車要從新能源和交通電動(dòng)化雙重角度看,否則它的價(jià)值被大大低估,甚至?xí)徽`解。動(dòng)力電氣化——電池、燃料電池,氫能這本身就是新能源革命重要的核心技術(shù)。大家去看一下《第三次工業(yè)革命》那本書說(shuō)到的新能源革命五大支柱:可再生能源轉(zhuǎn)型、分布式電力系統(tǒng)、電池和氫氣儲(chǔ)能、能源互聯(lián)網(wǎng)、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車作為用能、儲(chǔ)能、回饋能源終端。概括而言就是:動(dòng)力電氣化、能源低碳化、系統(tǒng)智能化。新能源汽車具有交通工具和能源裝置的雙重屬性,補(bǔ)貼新能源汽車以前總覺得補(bǔ)貼太多了,補(bǔ)貼個(gè)人好像覺得不公平,其實(shí)不是這樣的,補(bǔ)貼新能源汽車其實(shí)也是在投資國(guó)家新一代能源基礎(chǔ)設(shè)施,如果2035年我們有一億輛電動(dòng)汽車車載電池的儲(chǔ)電容量就是50億度電。從這個(gè)角度來(lái)看,補(bǔ)貼很值。
下面我想就三個(gè)問(wèn)題:第一,插電混合動(dòng)力PHEV。第二,純電動(dòng)EV。第三,燃料電池FCV,三種車的熱點(diǎn)問(wèn)題簡(jiǎn)單介紹一下。
第一,關(guān)于插電混合動(dòng)力。PHEV在中國(guó)的定義是可以外接充電純電動(dòng)50公里以上并且當(dāng)電量下降到一定程度后進(jìn)入混合電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車,增程式電動(dòng)車只是采用串聯(lián)混合電驅(qū)動(dòng)的一種PHEV。
今年出現(xiàn)了什么情況呢? 外資企業(yè)的插電混動(dòng)賣的非?;穑@在行業(yè)里反響熱烈。
從政策來(lái)看,“雙積分”油耗核算是加權(quán)平均值,這個(gè)值在不斷下降,要滿足這個(gè)法規(guī)就必須做新能源汽車,PHEV屬于新能源汽車,具有多種政策優(yōu)惠,PHEV相對(duì)HEV實(shí)際上是有優(yōu)勢(shì)的。為什么呢?PHEV要增加電池容量肯定比HEV貴啊,但一般也就是貴1.5萬(wàn)到2萬(wàn)元。如果是20萬(wàn)的車,購(gòu)置稅10%把這個(gè)覆蓋掉了,豪華車還能賺錢。另外因?yàn)橛秒姳扔糜鸵阋恕_€有一個(gè)最重要的,就是它不限行,混合動(dòng)力是限行的,插電混合動(dòng)力是新能源汽車,除了北京其它地方是不限行的。我估計(jì)限行的城市會(huì)越來(lái)越多、會(huì)非常普遍,限購(gòu)的城市我預(yù)測(cè)不會(huì)越越來(lái)越多,按照政府發(fā)出的信號(hào),它應(yīng)該不會(huì)擴(kuò)大、反而可能會(huì)縮小。這樣一來(lái),PHEV不僅成本跟常規(guī)混合動(dòng)力HEV基本相當(dāng),同時(shí)它還有不限行的方便、還有使用費(fèi)用的降低,它的綜合效益是不錯(cuò)的(當(dāng)然對(duì)于豪華大排量PHEV的政策優(yōu)惠似乎太高了需要優(yōu)化,例如采用PHEV綜合油耗法規(guī)限值)。而客戶的選擇,剛剛說(shuō)了性價(jià)比不差,另外安全性它跟HEV是一樣的。還有一個(gè)便利性,它比HEV和EV好,HEV可能限行,而EV還有一個(gè)充電問(wèn)題,PHEV又能充電、又能加油。另外它的殘值會(huì)比EV高,因?yàn)楝F(xiàn)在EV總體看,二手車市場(chǎng)的殘值偏低,需要有個(gè)過(guò)程,現(xiàn)在只有特斯拉會(huì)高一點(diǎn)。所以從市場(chǎng)客戶選車的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,安全、性價(jià)比、便利性、車輛殘值這些也是符合客戶需求的。
所以我個(gè)人估計(jì)今后五年P(guān)HEV是要上漲的,但是這中間會(huì)有一個(gè)高峰,這個(gè)高峰大概是在5年左右,我們估計(jì)繁榮期大概10年左右。為什么呢?
因?yàn)?,根?jù)我們的計(jì)算,2030年100公里純電里程的PHEV與500公里純電里程的電動(dòng)車比總體擁有成本不具備優(yōu)勢(shì),甚至在各方面EV都會(huì)超過(guò)PHEV。
《新能源汽車規(guī)劃征求意見稿》提出2025年新能源汽車站比25%,這中間PHEV為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)會(huì)發(fā)揮重要作用。估計(jì)到2025年P(guān)HEV會(huì)達(dá)到峰值?,F(xiàn)在PHEV在總量中間大概占20%—25%,我們估計(jì)2025年會(huì)有一個(gè)相當(dāng)幅度的上升,當(dāng)然純電動(dòng)汽車仍然會(huì)占新能源汽車的主體。但是到2030年P(guān)HEV會(huì)往下降,2035年我估計(jì)就沒有太多了。所以整個(gè)繁榮期大概10年左右。因此,技術(shù)上尤其是國(guó)內(nèi)企業(yè)需要通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)化、部件模塊化的共享,來(lái)簡(jiǎn)化開發(fā)流程、降低開發(fā)成本,避免折騰和浪費(fèi),這是非常重要的。
我這里舉一個(gè)可以參考的例子,就是本田,大家知道本田今年發(fā)布了平臺(tái)化戰(zhàn)略,以前本田的技術(shù)路線非常多元,各種各樣的都搞過(guò),最后統(tǒng)一到一個(gè)平臺(tái),就是串并聯(lián)混合動(dòng)力平臺(tái)。其實(shí)串并聯(lián)平臺(tái)很好理解,因?yàn)榛旌蟿?dòng)力城區(qū)運(yùn)行最好就是串聯(lián)、高速公路最好就是并聯(lián)。這可從內(nèi)燃機(jī)的效率角度解釋,因?yàn)槌抢镓?fù)荷變化太大,內(nèi)燃機(jī)經(jīng)常在低效區(qū)運(yùn)行,所以這個(gè)時(shí)候內(nèi)燃機(jī)不能直接驅(qū)動(dòng)車,必須把它切斷,然后發(fā)電,發(fā)電之后再供電,這叫串聯(lián)。在高速公路,一般內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷率在比較好的位置,當(dāng)然以內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)為主,加速和超速的額外功率由電機(jī)提供。為什么就剩一個(gè)呢?因?yàn)榭梢云脚_(tái)化、模塊化、共享化、降低成本,而且這種系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單,給電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)快速提升提供了很大空間。很值得我們學(xué)習(xí),國(guó)內(nèi)自主廠家已經(jīng)在朝這個(gè)方向走了。當(dāng)然如果是SUV,現(xiàn)在比較定型的就是在后軸上加電機(jī),前軸是一個(gè)輕混的并聯(lián),這是典型的配置。
第二個(gè)問(wèn)題,關(guān)于純電動(dòng)。由于大規(guī)模推廣,所以公眾剛剛接受這件事情的時(shí)候,有很多迷惑的地方非常正常,我覺得在這方面我們的記者可以發(fā)揮很大的作用。我在10月30日中央電視臺(tái)的《經(jīng)濟(jì)大講堂》講新能源汽車時(shí)專門回應(yīng)了所有這些問(wèn)題,包括里程焦慮、成本焦慮、充電焦慮、壽命焦慮、回收焦慮、安全焦慮,很多很多焦慮。我在那里面詳細(xì)一一都回應(yīng)了,如果大家需要的話,中央臺(tái)網(wǎng)站上都有,這里不再重復(fù)介紹了。
我在這里只說(shuō)一下最近我們應(yīng)對(duì)這些焦慮的一些進(jìn)展,比如說(shuō)成本。2019中國(guó)動(dòng)力電池成本降低到大概0.6元—1元/瓦時(shí),這是一個(gè)范圍,各種類型電池和各個(gè)廠家都不一樣,這個(gè)已經(jīng)很低了。大家知道,磷酸鐵鋰已經(jīng)做到100美元/千瓦時(shí)以下。至于比能量,大家會(huì)說(shuō),磷酸鐵鋰比能量不夠,其實(shí)磷酸鐵鋰比能量也在持續(xù)提升,以前我們大家都是著重在單體比能量在下功夫,但單體比能量提高到一定程度,鋰離子電池現(xiàn)有材料體系是有瓶頸的,你要是把比能量做到足夠高的話,你遇到安全瓶頸就要加附加裝置,并不是說(shuō)不安全,一加裝置成本就上去了,所以它有一個(gè)平衡。今年電池廠在比能量方面我覺得做最漂亮的工作不是在單體,其實(shí)300瓦時(shí)/公斤的電池去年就已經(jīng)出來(lái)了,今年是推向市場(chǎng)。今年我覺得寧德時(shí)代和比亞迪做的最棒的是在電池包上,以前叫單體電池、電池模塊、再到電池PACK,基本上三個(gè)層次,現(xiàn)在基本上減少到兩個(gè)層次,就是中間模塊沒有了,直接單體到PACK,中間層次去掉了,而這兩個(gè)廠家不約而同都做了這件事情,一個(gè)是做的三元電池、一個(gè)是做的磷酸鐵鋰電池的,但具體做法不大一樣,我們寧德時(shí)代叫CTP,他們也申請(qǐng)了很多專利,第一個(gè)電池包已經(jīng)做出來(lái)了。電池包系統(tǒng)重量能量密度提升10%—15%,體積能量密度提升15—20%,大家知道我們車上體積能量密度是最重要的,零部件減少了40%。磷酸鐵鋰方面比亞迪的創(chuàng)新叫刀片電池,他們已經(jīng)申請(qǐng)了專利,國(guó)外很多廠家對(duì)這個(gè)技術(shù)非常感興趣。以前的電池很短的,現(xiàn)在整個(gè)電池一長(zhǎng)條就像一個(gè)刀片,高度還是那么高,電池兩側(cè)接線和用作冷卻風(fēng)道、各種東西都放到兩側(cè),中間就不放別的了,一片一片疊起來(lái),疊起來(lái)剛度、強(qiáng)度還非常好,還可以做結(jié)構(gòu)件,這是很重要的創(chuàng)新。而且電池單體制造成本還可以進(jìn)一步下降,這是很重要的2019年的創(chuàng)新。由于比亞迪這種新電池提高了體積能量密度,所以以前認(rèn)為磷酸鐵鋰電池跑不了500公里,因?yàn)檠b不了那么多電池,現(xiàn)在是可以的,一個(gè)A級(jí)車可以裝到60度電沒有問(wèn)題,因?yàn)榱姿徼F鋰電池主要還不是重量比能量、是體積比能量偏低,因?yàn)樗牟牧蠅簩?shí)密度偏小,所以這個(gè)創(chuàng)新可以把這個(gè)問(wèn)題解決。
還有壽命和質(zhì)保,大家總擔(dān)心壽命,比亞迪電動(dòng)大客車現(xiàn)在已經(jīng)提出10年100萬(wàn)公里的質(zhì)保,在商用車領(lǐng)域這已經(jīng)非常高了?,F(xiàn)在轎車分兩種,如果是運(yùn)營(yíng)用的車,現(xiàn)在寧德時(shí)代是5年50萬(wàn)公里,因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)的車跑的多,家用轎車是8年15萬(wàn)公里,因?yàn)?5萬(wàn)公里已經(jīng)差不多,我們一年也就是1萬(wàn)公里,已經(jīng)15年,所以壽命已經(jīng)不是問(wèn)題了。另外我們擔(dān)心的低溫,現(xiàn)在寧德時(shí)代也做了新的一種自加熱技術(shù),可以到加熱2度/分鐘,這個(gè)不需要附加裝置,就自加熱,自加熱靠什么呢?靠電機(jī)里的電感電容回路,進(jìn)行高頻振蕩。所以低溫的問(wèn)題也有很大進(jìn)步。
快充的問(wèn)題,現(xiàn)在我們常規(guī)的電壓平臺(tái),半個(gè)小時(shí)到45分鐘充到80%是可以做到的,超級(jí)快充,
15分鐘充80%是可以的,主要是負(fù)極上面我們改變點(diǎn)材料,當(dāng)然增加一點(diǎn)成本。將來(lái)我們更多的可能是充10分鐘能夠走多遠(yuǎn),這是最重要的。比方一個(gè)500公里的車,充一半不就是250公里嘛,現(xiàn)在我們充夠5分鐘續(xù)航100公里這是可以做到的,這比快充還要充滿容易多了。
安全的理念也在升級(jí),首先我們開始強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)安全性,不是簡(jiǎn)單的單體安全性,以前把所有的精力都放到單體上,現(xiàn)在我們更多的是放在系統(tǒng)上,比方說(shuō)只要把熱蔓延防止住,就不會(huì)有事故,現(xiàn)在熱蔓延的法規(guī)開始實(shí)施了。另外,更多的強(qiáng)調(diào)使用安全,還有就是電池系統(tǒng)、整車、充電樁整個(gè)的系統(tǒng)安全,更多的預(yù)警,而不是報(bào)警。比方說(shuō)電壓的監(jiān)測(cè)、內(nèi)短路、自放電都可以監(jiān)測(cè),所以現(xiàn)在電池廠更多的在電池管理上做文章,不是在改變材料,因?yàn)橐桓淖儾牧弦淳驮黾映杀?、要么就有什么副作用等等,非常?fù)雜?,F(xiàn)在是不增加成本,就改算法,或者利用大數(shù)據(jù),就可以干很多事,這也是今年的一個(gè)技術(shù)特點(diǎn)。這是關(guān)于電池我就講這么多。
剛才說(shuō)的提高電池的比能量只是一個(gè)方面,更重要的是降低整車電耗,今年60度電續(xù)航500公里的車已經(jīng)有好幾款了,60度電續(xù)航500公里,車價(jià)20萬(wàn)左右。60度電續(xù)航500公里,就是說(shuō)百公里12度電,大家知道我們2035規(guī)劃也定出來(lái)2025年平均電耗12度電。降低整車電耗還是要從整車系統(tǒng)集成技術(shù)上想辦法。這其中電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的重量和體積減少的貢獻(xiàn)將是最大的。如果是內(nèi)燃機(jī)或者油電混合動(dòng)力汽車,我們打開前艙門,整個(gè)前艙里裝滿了動(dòng)力系統(tǒng)部件。但電機(jī)的比功率越來(lái)越大、體積越來(lái)越小,電機(jī)控制器也一樣?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)碳化硅電力電子器件已經(jīng)好幾個(gè)廠家在做。比亞迪也有碳化硅產(chǎn)業(yè),未來(lái)代替IGBT,電力電子器件體積縮小80%。電機(jī)控制器體積大大減小后就會(huì)集成到電機(jī)上去,而且電機(jī)和電機(jī)控制器又跟車軸集成,整個(gè)是一體化電驅(qū)動(dòng)車軸,我們的車載充電器慢慢會(huì)移到車下,就是由交流慢充變成直流慢充,因?yàn)橹甭凉M充更容易做到跟電網(wǎng)互動(dòng)。這樣一來(lái)我們基本上前艙會(huì)慢慢的空出來(lái),這樣我們慢慢實(shí)現(xiàn)電動(dòng)底盤平臺(tái)化。跟現(xiàn)在的車就完全不一樣了,現(xiàn)在我們叫承載車身是一個(gè)封閉的殼子,平臺(tái)是虛擬的。大家知道現(xiàn)在豐田、大眾都在搞電動(dòng)底盤平臺(tái)。最理想的電動(dòng)底盤平臺(tái)軸距可以靈活改變,底盤對(duì)各種車型的適應(yīng)性好,車身輕量化之后花樣就會(huì)非常多,非常靈活的做車型開發(fā),這將會(huì)帶來(lái)重大變革。所以這些都是剛才說(shuō)的帶有發(fā)動(dòng)機(jī)的PHEV做不到的。所以我們預(yù)測(cè),2030年前轎車領(lǐng)域純電動(dòng)在各種技術(shù)路線中會(huì)做到最優(yōu)秀。
前面提到未來(lái)5年P(guān)HEV會(huì)繁榮,2025年可能達(dá)到峰值(取決于購(gòu)置稅減免政策和限行政策),但純電動(dòng)仍然是新能源汽車的主力。2025年左右純電動(dòng)乘用車綜合成本可能小于燃油車(有的車廠會(huì)提前,不同車型也會(huì)不一樣);2030年,500公里純電動(dòng)乘用車綜合成本將可能小于100公里純電里程插電混合動(dòng)力乘用車;2035年純電動(dòng)乘用車將成為全部新銷售乘用車的主流。所以,國(guó)家新能源汽車2035規(guī)劃征求意見稿提出,2035年純電動(dòng)汽車成為主體。最近我也看到一個(gè)報(bào)道,大眾首席戰(zhàn)略官喬斯特,預(yù)計(jì)2040年歐洲70%汽車是純電動(dòng)車,他預(yù)測(cè)中國(guó)可能會(huì)超過(guò)85%。歐洲主要是為了碳排放。當(dāng)然他也表示,未來(lái)燃油汽車仍然有一定的影響力,大眾集團(tuán)要到2040年才徹底結(jié)束燃油車的生產(chǎn)和銷售、燃油車的比例會(huì)逐步的降低,而不是一蹴而就。
第三,關(guān)于氫能燃料電池。氫能燃料電池今年也是一個(gè)大熱點(diǎn),年初“兩會(huì)”代表熱議氫能成為媒體的熱點(diǎn),電池充電加氫基礎(chǔ)設(shè)施寫入政府工作報(bào)告,2019年被認(rèn)為是中國(guó)氫能的元年。這半年來(lái)我見了好多國(guó)外大企業(yè)的CEO,比如BP、殼牌、西門子、法國(guó)EDF,美國(guó)AP等都是大型能源公司,都來(lái)找我談氫能。歐洲出了很詳細(xì)的大規(guī)劃,就是面向低碳轉(zhuǎn)型的全方位技術(shù)一攬子計(jì)劃。新能源汽車?yán)镉袣淠苋剂想姵?,還專門有一個(gè)氫能和燃料電池的專項(xiàng)。很多中國(guó)能源大企業(yè)開始比汽車要更加積極的介入氫能。
我個(gè)人認(rèn)為氫能是新能源技術(shù)體系的重要組成部分,如果把氫能跟化石能源相連,這個(gè)意義是不大的。所以我們重要的是,通過(guò)氫能把可再生能源發(fā)的不穩(wěn)定的電,通過(guò)電解水制氫把它轉(zhuǎn)換成氫能。所以氫能的合理性取決于它在可再生能源轉(zhuǎn)型中的大規(guī)模能量?jī)?chǔ)存。小規(guī)模、短周期儲(chǔ)存其實(shí)鋰離子動(dòng)力電池等已經(jīng)非常優(yōu)秀。但是大規(guī)模、長(zhǎng)周期需要?dú)淠?,尤其是中?guó)西北部的這些集中式的,一望無(wú)際的光伏和風(fēng)電,需要大規(guī)模、長(zhǎng)周期的儲(chǔ)存。另外,氫能有多元化利用需求,不僅僅是車要用,將來(lái)發(fā)電、航空、供熱、工業(yè)原料、農(nóng)業(yè)化肥、甚至醫(yī)學(xué)、煉鋼等等都要用。
從固定式儲(chǔ)能角度看,氫能有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):第一個(gè),儲(chǔ)氫比電池儲(chǔ)電要便宜。如果車下儲(chǔ)能的話,大概要差一個(gè)數(shù)量級(jí),因?yàn)槲乙还餁涫?4度電,大家知道再便宜的電池,要是儲(chǔ)能電池怎么也得800元/千瓦時(shí),目前因?yàn)樗情L(zhǎng)壽命,儲(chǔ)能電池一般要9000次循環(huán)壽命,所以一般要1千元/千瓦時(shí)以上,而氫能儲(chǔ)能裝置大概儲(chǔ)1千瓦時(shí)能量約需100元(當(dāng)然車載的時(shí)候情況不一樣,因?yàn)檐囕d由于體積限制加之氫燃料電池發(fā)電效率比電力電池儲(chǔ)電效率低,所以會(huì)下降到3至5倍)。第二,跟儲(chǔ)電有互補(bǔ)性。電池是高頻雙向調(diào)節(jié),氫能是低頻調(diào)節(jié),這兩個(gè)是互補(bǔ)的。第三,作為商品的屬性更好,比如現(xiàn)在日本從澳大利亞購(gòu)買液氫。與電比,氫相對(duì)作為一個(gè)商品屬性會(huì)更好。第四儲(chǔ)運(yùn)方式靈活多樣,有特別不合理的,但是也有合理的,現(xiàn)在在這上面爭(zhēng)議很多,比方說(shuō)長(zhǎng)管拖車,不經(jīng)濟(jì),你要是做管道運(yùn)氫,建設(shè)成本又太高,所以在這兒糾結(jié),當(dāng)然這就要?jiǎng)?chuàng)新了。比方說(shuō)我們可以長(zhǎng)途輸電、當(dāng)?shù)刂茪?。比如西?000公里先把電輸?shù)奖本└浇僦茪洌瑹o(wú)論在哪里制氫對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的調(diào)節(jié)作用是類似的?,F(xiàn)在國(guó)家電投已經(jīng)在做示范。
為什么儲(chǔ)能這么重要,因?yàn)榭稍偕茉窗l(fā)電電價(jià)將來(lái)會(huì)極其便宜,儲(chǔ)能的成本反倒會(huì)占很高的比例,所以我們看一種儲(chǔ)能方式好不好,要看全鏈條,也就是可再生能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、利用全鏈條成本。你說(shuō)太陽(yáng)能發(fā)電就直接傳輸過(guò)來(lái)充電多好,干什么還制氫?其實(shí)只要電的成本足夠低,制氫效率損失導(dǎo)致成本增加,但儲(chǔ)存的成本可能高好幾倍了,關(guān)鍵是看各自占比是多少。
今年由于氫能熱,還有純電動(dòng)汽車補(bǔ)貼退坡,所以幾個(gè)疊加起來(lái)氫能燃料電池汽車就變成了熱點(diǎn)。但是也有很多人提出質(zhì)疑,嚴(yán)重質(zhì)疑,其中有一些觀點(diǎn)看上去也是有道理的。所以既受吹捧、也受質(zhì)疑。其實(shí)它既不是那么好,也不是那么差,關(guān)鍵是找到平衡點(diǎn)。
比方說(shuō)鉑資源,公眾擔(dān)心全球鉑資源稀缺,其實(shí)我們現(xiàn)在全球每年生產(chǎn)8000萬(wàn)輛汽車,大多要用鉑催化劑,但基本不消耗鉑,是循環(huán)使用它。當(dāng)然燃料電池用鉑用量在初期比現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)用的量大多了。但燃料電池已經(jīng)從每千瓦1克鉑,現(xiàn)在下降到0.3克了,下一步目標(biāo)是0.1克,就是跟我們大型商用車的柴油機(jī)的催化轉(zhuǎn)化器已經(jīng)有點(diǎn)接近了,所以這不是一個(gè)特別擔(dān)心的問(wèn)題。還有一個(gè)是能效,比方說(shuō)煤發(fā)電、電制氫、燃料電池再發(fā)電、電驅(qū)動(dòng)車,不是彎彎繞嘛,繞來(lái)繞去干嗎呢,聽起來(lái)好像是這么回事。如果基于化石能源,這條途徑當(dāng)然是不好的,但混合動(dòng)力、燃料電池、純電動(dòng)都會(huì)找到最佳的能源匹配,比如說(shuō)混合動(dòng)力肯定就是油電混合動(dòng)力最佳。對(duì)于燃料電池,日本汽車公司的想法大多是天然氣重整制氫,比如美國(guó)家家都有天然氣,他給你賣一個(gè)像洗衣機(jī)一樣的裝置,在家制氫,而且本田公司搞的制氫裝置出來(lái)就是高壓,它是這么規(guī)劃的。而且這個(gè)制氫的效率是70%,車上動(dòng)力系統(tǒng)效率可以到60%,因?yàn)槿剂想姵赜行蚀蟾?0%,還有制動(dòng)回饋,所以算出來(lái)超過(guò)40,挺高的。純電動(dòng)當(dāng)然肯定就是用電網(wǎng)來(lái)的電。也就是說(shuō)這三種動(dòng)力都能找到一個(gè)相匹配的化石能源,最后的能效是差不多的。從這個(gè)意義上講,如果基于化石能源,油電混合動(dòng)力是很好很合理的。
為什么要搞新能源汽車呢?新能源汽車只有在向可再生能源低碳轉(zhuǎn)型的時(shí)候,它的優(yōu)勢(shì)才會(huì)凸顯。不僅僅是它要用新能源,而且它會(huì)反過(guò)來(lái)推動(dòng)新能源的轉(zhuǎn)型,如果它沒有這個(gè)反作用的話,好像意義也沒那么大。所以基于可再生能源,動(dòng)力蓄電池和氫能成為儲(chǔ)能的優(yōu)先選擇,純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車成為智能低碳能源系統(tǒng)的互動(dòng)終端,新能源汽車的優(yōu)勢(shì)才會(huì)凸顯。
從長(zhǎng)期看,當(dāng)可再生能源發(fā)電量比例足夠高,比如超過(guò)50%,大概2035年就可以達(dá)到,因?yàn)閲?guó)家能源革命規(guī)劃就是這么個(gè)目標(biāo)。另外,可再生能源發(fā)電的成本足夠低,低到多少呢?比如說(shuō)1毛錢,現(xiàn)在的目標(biāo)是2毛錢,比如青海那邊上網(wǎng)電價(jià),國(guó)家電投提出“2毛錢戰(zhàn)略”,我們現(xiàn)在跟能源企業(yè)比較緊密,所以這些我們是比較清楚的??稍偕茉磳?lái)是可以做到1毛錢的。另外,儲(chǔ)能成本在可再生能源制、運(yùn)、儲(chǔ)、運(yùn)全鏈條綜合成本中占比足夠高,假設(shè)占到50%—70%,當(dāng)電價(jià)足夠低的時(shí)候,儲(chǔ)能成本占比就上來(lái)了。還有一條,燃料電池的效率也足夠高,日本提了一個(gè)很激進(jìn)的目標(biāo),60%到80%,,這樣一來(lái)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性就很優(yōu)異了。但是這需要科學(xué)技術(shù)的新突破,戰(zhàn)略思維的新理念和商業(yè)化的新模式,這個(gè)不是一蹴而就的,需要時(shí)間。目前發(fā)展燃料電池汽車的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)還是氫能燃料電池全鏈條的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
多大的挑戰(zhàn)呢?
可以給大家看一個(gè)例子,日本氫能燃料電池乘用車技術(shù)路線圖,2025年轎車燃料電池+儲(chǔ)氫瓶+電池=5萬(wàn)元,但是500公里純電動(dòng)的動(dòng)力電池約4萬(wàn)元,就是說(shuō)500公里的車你在2025年就按照樂觀的估計(jì)還是沒法跟純電動(dòng)進(jìn)行比較的。另外,它的動(dòng)力系統(tǒng)的總體積會(huì)比純電動(dòng)大,因?yàn)樗粌H要儲(chǔ)氫、還有燃料電池,加起來(lái)的體積會(huì)比扁平化的電池體積要大,這樣會(huì)擠占乘員的空間。另外,氫燃料電池轎車使用能耗和維保的費(fèi)用會(huì)大大高于純電動(dòng),除非你是換電池,2—3元/度,當(dāng)然貴。但家用純電動(dòng)車一般不會(huì)那么做,大多數(shù)是的在家里慢充。
所以我們要給氫能燃料電池汽車定位。什么情境下它有優(yōu)勢(shì)呢?
前面說(shuō)儲(chǔ)電比儲(chǔ)氫是要貴的,所以里程越長(zhǎng),當(dāng)然收益就越大,但是純電動(dòng)除了電池就是電機(jī)了,氫燃料電池汽車除了儲(chǔ)氫瓶還有一個(gè)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),所以燃料電池是固定成本,不管你多長(zhǎng)這個(gè)成本總是要的,就是說(shuō)儲(chǔ)氫的成本隨著里程的增長(zhǎng)可以累集出收益,來(lái)抵銷掉燃料電池成本,這是平衡點(diǎn)。這個(gè)平衡點(diǎn)對(duì)乘用車來(lái)講中長(zhǎng)期看是500公里左右。但是商用車需要能量多,所以它的平衡點(diǎn)里程就比較短一點(diǎn),比如二三百公里就到平衡點(diǎn)了,所以相對(duì)而言,氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)更適合于長(zhǎng)途、大型、高速重載,應(yīng)用于重型車,即柴油車。而鋰離子電池最適合汽油乘用車。有人說(shuō)你替代柴油機(jī)有必要嗎,那才幾輛,大家可別小瞧,雖然柴油車的數(shù)量比汽油車少很多,但是柴油消耗的總量,就是車用柴油與汽油消耗總量是差不多的,一輛柴油車至少頂10輛乘用車的油耗,排放總量也差不多,所以意義還是很大的。除此之外,還有輪船、飛機(jī)、潛艇、火車、作業(yè)機(jī)械等。
中國(guó)燃料電池商用車已經(jīng)居世界首位,4000輛,所以我們要繼續(xù)朝這個(gè)方向努力。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的成本也在快速下降,現(xiàn)在跟5年前比成本大約已經(jīng)降了一半,今后5年還要降一半以上。其實(shí)很多材料和部件是由于進(jìn)口成本高,比如質(zhì)子交換膜,進(jìn)口一平方米2500元,現(xiàn)在變成國(guó)產(chǎn),就1000元以內(nèi)了,所以這個(gè)大家要有信心。從商用車角度看現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)還是氫運(yùn)輸、車載儲(chǔ)氫和加氫站。雖然你儲(chǔ)氫比儲(chǔ)電的成本要低,但是你的體積大。經(jīng)常有人說(shuō)氫能是能量密度最高的能源,但是那是重量能量密度,如果是體積能量密度就差不多是最低的了。另外,我們現(xiàn)在建加氫站還是比較貴的,而且對(duì)安全要求很高。
正是還有這些瓶頸,所以創(chuàng)新非?;钴S,當(dāng)然也有一些偽創(chuàng)新或者偽裝成創(chuàng)新實(shí)際騙錢的這種東西也很多,大家也看到這一年來(lái)有不少報(bào)道。就是因?yàn)槲覀冞€有挑戰(zhàn),還不是最優(yōu)方案,所以各種各樣?xùn)|西都冒出來(lái)了,當(dāng)然需要?jiǎng)?chuàng)新,但是也要甄別偽創(chuàng)新。
最后,我對(duì)氫能燃料電池汽車做一個(gè)小結(jié)。氫能戰(zhàn)略的必要性沒有問(wèn)題,但現(xiàn)實(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性也是全球面對(duì)的共同挑戰(zhàn),出路在于創(chuàng)新。當(dāng)前的市場(chǎng)突破口在哪里呢?首先,在棄風(fēng)棄電棄水和副產(chǎn)氫富余的地方,盡量在當(dāng)?shù)厥褂?,別長(zhǎng)距離運(yùn)輸,一運(yùn)就貴了。盡量是低成本、高安全儲(chǔ)氫瓶能夠覆蓋的里程范圍,比如35兆帕的氫瓶已經(jīng)比較便宜了,可以用了。最好在溫度較低的北方地區(qū),為什么?我們?nèi)剂想姵赜邪俜种奈迨菑U熱,這個(gè)在南方就不好用了,在北方可以用來(lái)取暖,反倒如果純電動(dòng)在北方還得用電來(lái)供暖,所以在這些地方是有競(jìng)爭(zhēng)力的。主要還是在剛剛說(shuō)的商用車上。還有地方政府愿意支持并且有大型能源企業(yè)愿意建加氫站。滿足這些條件的就是市場(chǎng)突破口。現(xiàn)在還不是大范圍全面鋪開的時(shí)候,而是要重點(diǎn)突破,示范帶動(dòng),以點(diǎn)帶面,行穩(wěn)至遠(yuǎn),避免大起大落。氫能燃料電池汽車下一個(gè)目標(biāo)重點(diǎn)是冬奧會(huì)的氫能示范,這是全球最大規(guī)模的氫能燃料電池汽車示范工程,只要把這件事做好,氫能汽車后面的發(fā)展就會(huì)比較順利。我們現(xiàn)在正在為此努力,希望得到大家的支持。
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