2024年07月21日星期日
动态播报
研讨篇:发展氢能汽车基本目的是什么?
2021年06月01日 16:58:00 来源:雷洪钧(博士) 武汉新能源车辆创新联盟秘书长 访问:

过去讨论发展新能源汽车的目的是基于以下三点,一是中国石油对外依存度已经超过70%,危及国家能源安全;二是节能减排,必须环保,才能持续发展;三是中国汽车长期落后于国外的汽车强国,必须跟上,必须超越。
上面的三点,是基于国家立场和利益的。而今天中国政府已经正式对全世界宣布:2030年实现碳达峰、2060年碳中和的目标。
也就是说,中国发展新能源汽车又提高到了一个新的高度,中国发展新能源汽车要对全世界温室气体的减少,为人类命运共同体,要做出自己的贡献。
中国发展新能源汽车,权威机构给出预测:2021年产销量超过200万辆,主要是纯电动汽车。这标志着中国新能源汽车发展已经进入普及期。经过20多年的努力,中国新能源汽车发展,尤其是纯电动汽车的发展取得举世公认的成绩。美国总统在视察美国的汽车企业,对外宣布,中国电动汽车已经是世界第一位,而美国是世界第八位。

不过发展新能源汽车,还有一段相当长的路要走。发展纯电动汽车潜力还相当大,主要是动力电池比能量的提升。而实际上,提升动力电池比能量,已经到了原理层面天花板,能不能再突破?这已经是科学研究层面,要回答的问题。
发展新能源汽车,是产业层面的问题。中国纯电动汽车能有今天的发展规模,其基础是,20世纪60年锂离子电池发明。也就是说,没有科学研究层面的锂离子电池发明,中国纯电动汽车,这个产业层面推广是不可能实现的事情。
中国发展纯电汽车已经取得的成绩,主要是有:
1. 中国保有量,到2021年底700万辆新能源电动汽车,2030年,电动汽车的销售会突破1500万辆,保有量会突破8000万辆。一定会减少烧燃油,降低中国原油对外过分依赖的现状。
2. 中国电动汽车第一、美国电动汽车第八的客观事实,论证了发展新能源汽车,是可以实现中国汽车产业“弯”道超车的。
3.发展纯电动汽车,阻断了日本传统汽车混合动力技术在中国A级以下车型上的推广应用,这是国家之间利益博弈。
4.发展纯电动汽车,最后可以终结“三不像”的插电式混合动力技术路线。这是技术上不可避免的事情。
5.纯电动汽车在用户端,可以做到零排放,也没有二氧化碳产生,这个是可以达成共识的事实。
由于动力电池原理层面还有新发现或者发明,中国纯电动汽车后续如何发展?
1.10.5米的纯电动客车,车载电量350度,续航续里程已经实现400公里。
2.A级纯电动乘用车,车载电量70度,续航续里程已经实现600公里。
以上两点说明,中国纯电动汽车可以普及推广,但是还不具备与燃油汽车匹敌的,目前这个水平的纯电动汽车要取代燃油车,或与燃油汽车相比,综合性能指标上,还差几个档次。目前的纯电动汽车技术,想在大型商用车,尤其是长途大卡车推广应用,还是困难重重。

动力电池的研究,目前还没有新的突破前提下,纯电动汽车在工程技术上必须深度钻研。

1.充电技术,慢充时间太长,无法满足纯电动汽车普及推广应用,快充技术不具备普遍的可行性。

2.换电池模式,技术上与充电模式相比,没有明显优势。大多是商业模式上考量,是成本上的重新分摊而已。充其量是纯电动汽车充电模式补充而已,其经济性,经济效益和社会效益如何算?

3.汽车轻量化的研究发展进程表明,其成效不大,工程上讲,轻量化也是困难重重。

3.电池包的物理结构上进行改善,研究发展进程表明,空间也是限的。

中国交通领域节能减排任务十分艰巨。目前的纯电动汽车技术,无法承担这个重任,目前只起到部分作用。今天中国政府又提出2030年要实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标,于是中国交通领域使命更宏大,重任更大。也就是说,如果停留在目前纯电动汽车水平上来推广应用新能源汽车,是远远不够的。

电动汽车是清洁的、是无二氧化碳排放的。但是电动汽车要用电。而电是二次能源,它的生产是不是清洁的?是不是无二氧化碳排放的?是一个更深层次的、更大系统的问题。

发展纯电动汽车,推广应用,只是解决使用端的问题。大家说的动力电池生产链,也是有排放的,也是二氧化碳产生。由于排放和二氧化碳产生是大系统问题。而解决问题,只能一个一个的小系统地去解决。也就是说,推广应用纯电动汽车是远远不够的。于是提出了推广氢能汽车应用的课题。

发展氢能汽车必须解决的基本问题:

1. 氢气来源必须绿氢。氢元素比重大。但是燃料电池用的是氢气,不是氢元素,自然氢气几乎不存在的。一句话,氢气是其他能源转换而来的。而能量是守恒的。如果氢能汽车使用的氢气还是源于化石能源,发展氢能汽车就没有一点经济上的价值和节能减排上的意义,对碳达峰、碳中和就没有积极的意义。

2.发展氢能汽车的基本目的,是吸纳太阳发电系统、风能发电系统的电能。

3.氢能电池的基本性能要能满足车规级要求。

4.氢能汽车的基础是纯电动汽车,纯电动汽车不发展到一定规模,氢能汽车也只能是一个样车而已。所以说,氢能汽车是纯电动汽车延伸,是纯电动汽车的补充。

总结:

1.发展氢能汽车,必须要有纯电动汽车这个基础性平台,不是替代纯电动汽车。

2.发展氢能汽车,主要意图是要吸纳太阳能和风能等其他新能源;

3.氢能即氢气,是二次能源,发展氢能汽车,必须使用的绿氢。

4.氢能汽车在新能源汽车体系中,与纯电动汽车相比,不可能是成为主体。

5.到了2030年实现碳达峰、2060实现碳中和以后,燃油汽车使用规模依然是比较大的,理由是石油不枯竭,如果石油枯竭,另说。

目前发展氢能汽车,与2010年发展纯电动汽车遇到困难类似,比如安全性、经济性和可持续性等。实践证明,估计要上10年时间积累,总而言之,困难最终一定被克服!

 
原创:雷洪钧(博士) 武汉新能源车辆创新联盟秘书长
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