為什麼說燃料電池應用重卡先行?

為什麼說燃料電池應用重卡先行?

中國電動汽車百人會

編輯丨劉小畫

國家新能源汽車創新工程專案專家組組長王秉剛圍繞當前行業人士熱議的碳排放、跨界造車、動力電池產業格局、晶片短缺、燃料電池重卡等五個問題發表了自己的看法。

核心觀點摘要:

實現碳達峰、碳中和目標,要用全生命週期概念衡量,不能就車論車。在實現路徑中,我們要整理好思路,汽車產業首先把自己的事情做好,汽車產品及生產過程要降低能耗。

新造車勢力重構了汽車產業的核心價值鏈,軟體的價值在汽車產業裡佔比持續走高,這對百年汽車工業的格局將產生巨大影響。同時,大家不要把目光都集中在整車上,汽車工業的核心技術更多是在零部件中,那裡體現高附加值。這一輪新造車勢力要更冷靜一點,把注意力集中在核心技術上。

當前,電動汽車快速發展大勢已定,是否擁有穩定的電池資源將是整車發展的戰略性事項。在未來相當長的時期內,專業電池企業、整車廠自建電池企業、以及整車廠與專業電池企業合資合作電池企業,這三種產業形態將長期共存。

當前,全球燃料電池汽車推廣熱度呈下降趨勢。燃料電池市場化推廣的主要難點在不在技術上,而在成本上,尤其是在氫的供應鏈上,成本可能會成為燃料電池汽車推廣的難點。

以下為王秉剛發言內容整理:

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雙碳戰略下汽車產業應如何行動?

響應國家2030碳達峰、2060碳中和戰略,汽車產業如何行動?這件事情非常重要,是現在的第一話題。最近我參加了一些雙碳技術路線的研討,有幾個觀點和大家分享。

全球碳排放資料顯示,現階段交通領域碳排放佔總量約四分之一,其中道路交通達到74%。我國由於汽車保有量相對少,道路交通碳排放佔比相對較低,為8%,但是碳排放總量仍然很可觀,而且呈增長趨勢。

當前,歐洲已經開始碳排放管理行動。今年3月,歐盟議會投票透過設立“碳邊境調節機制”議案,決定自2023年起,與歐盟有貿易往來的國家若不遵守碳排放相關規定,其出口至歐盟的商品將面臨碳關稅。

我國政府部門也正在研究汽車的碳排放管理,首先是碳排放怎麼評價、怎麼計算,需要明確一個方法。達到碳達峰、碳中和目標,需要制定什麼樣的技術路徑,確定什麼樣的管理體制,確定達成目標的行動時間表,以上這些內容組合起來就將構成我國汽車工業實現碳排放目標的技術路線圖。

在實現碳達峰、碳中和目標的路徑探討上,目前已經形成一些思路。

首先,肯定要用全生命週期概念來衡量,不能就車論車。汽車的全生命週期主要包括兩個軸:燃料週期和產品製造生產週期。衡量汽車的碳排放量,要對這兩個軸的資料詳細評估。以此為基礎,還要進一步劃分清楚汽車工業的主要任務和與相關產業配合協同的任務:

第一,汽車工業本身的任務。汽車工業怎麼降低自身活動的碳排放?重點要做的事包括:

1。 研發生產低碳汽車產品。首先,推廣新能源汽車與推廣低能耗技術。目前,中國電力能源70%還是煤炭,中國電力是有碳排放的,新能源汽車必須進行能耗控制,這肯定是個重要話題,大家要有思想準備,這個繞不過去。其次,在燃油汽車領域推動混合動力化與輕量化。燃油汽車還會存在相當長的時間,燃油汽車的能耗要大幅度往下走。

2。 開發智慧網聯汽車技術。為智慧高效的交通創造條件,智慧高效的交通有利於降低碳排放。

3。 降低生產製造過程的碳排放。這個不言而喻,也要特別注意降低零部件生產過程的碳排放,比如電池生產過程碳排放,據說是不低的。

第二,與其他產業配合協同的一些工作。

1。 與能源產業的協同。怎樣更好利用綠色電力,怎樣推廣智慧有序充電,怎樣推廣V2G,怎樣推廣微電網技術等?

2。 與交通領域的協同。怎樣發展智慧交通與共享出行,要以交通部門為主,汽車產業緊密配合。

3。 與原材料產業的協同。包括鋼鐵、鋁材、塑膠等等。

在實現兩碳目標的過程中,我們要整理好思路,這一點非常重要。汽車產業把兩個壽命週期的所有的事都抓起來是不可能的,各個行業應各盡其責,哪些是汽車產業自己要做的事,哪些是以其他行業為主,汽車工業緊密配合的,要很明確。

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如何看待新一輪新勢力造車熱?

為什麼新造車勢力發展這麼快?它有內在原因,其中一個重要原因是電動汽車沒有了技術複雜的發動機和自動變速箱,降低了其他行業進入的技術門檻。另一方面,網際網路、手機等產業在數字技術上的優勢和資本積累,使得他們在汽車智慧化、電動化變革中有了非常好的發展機遇。

傳統汽車工業數字技術的能力不強,所以就產生了第一批諸如特斯拉、蔚來、小鵬等新造車勢力,他們已經取得了初步的成就。新聞報道,蘋果、富士康、小米等都開始宣佈造車,這是新一輪的造車熱。

這些新造車勢力重構了汽車產業的核心價值鏈,軟體的價值在汽車產業裡佔比持續走高,對百年汽車工業的格局將產生巨大影響。老兵,傳統產業;新兵,新造車勢力;各有所長。

對於“新兵”新造車勢力來講,其中有真心實意追著夢想來的,也有追逐利益投機而來的,今後的競爭將十分激烈。未來汽車市場誰主沉浮,拭目以待。普通投資者和地方政府要看清楚,不要亂投資,亂投資有風險。同時,投資者和地方政府不要把目光全部集中在整車上,汽車工業的核心技術更多是在關鍵零部件中,那裡體現高附加值。

大型零部件企業有著強大的研發能力,為整車企業提供各種解決方案,他們是汽車工業的基石與無冕之王。電動化、智慧化領域具備產生新的零部件巨人的機遇,中國汽車工業的無冕之王還沒有出現。

大家不要都奔著整車去,零部件誰去做?大量核心技術在零部件裡。這一輪新造車勢力要更冷靜一點,把更多的注意力集中在核心技術上。

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中國汽車產業如何面對缺芯問題?

這個問題雖然媒體說的很多,但其實比較簡單。據報道,今年第一季度將有100萬輛汽車因為缺芯而推遲交付,2021年全球汽車產業銷售額將有可能因此減少600億美元。

全球晶片產業產值超過4000億美元,其中汽車佔了11%。汽車晶片是什麼特點呢?小批次、多品種、高要求。汽車晶片像手機晶片一樣是非常難的,不是很多人都能做,而且世界晶片產業是一個國際性的供應鏈,分佈世界各地,形成了一個非常複雜的產業體系,一種高階晶片從研發到生產要經歷相當長的週期。

我國汽車工業發展當前面臨晶片短缺的嚴重挑戰,工信部正在積極採取一系列措施應對,組織了座談會研究,設立專項工作組加強整車零部件企業的溝通交流,透過啟動備用產能、加快物流運輸等手段,力求加快緩解當前晶片短缺的問題。

但從長遠來說,隨著汽車電動化、智慧化程序的加快,汽車產業對高階晶片的需求將會大幅度增長。中國的晶片是國際產業鏈一部分,要繼續加強國際分工合作,共同推動國際產業鏈的正常執行。同時,更重要是要從長計議,這麼大的國家沒有自己獨立自主的晶片產業是不行的。

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新能源汽車動力電池產業的格局?

我曾在解讀2。0版“節能與新能源汽車技術路線圖”的時候提到,我國動力電池的產業鏈佈局走的是兼顧技術進步與市場需求的技術路徑。一方面要考慮車型不同對動力電池的需求不同,包括能量型、能量功率兼顧型和功率型;另一方面,也要滿足市場需求的多樣性,包括普及型、商用型和高階型。

當前,我國的動力電池技術創新發展得非常好。2021年第一季度,全國動力電池裝機量累計23。2GWh,其中三元電池佔59。5%,磷酸鐵鋰佔40%,磷酸鐵鋰佔比上升,與三元電池的差距在縮小。不少車轉向採用磷酸鐵鋰,技術創新的多樣性展現了無限的魅力。除了效能在繼續穩步提高以外,電池的安全效能總體良好,壽命穩定,價格穩步下降,中國電池產業取得的成就是中國汽車零部件走自主創新道路取得成功的範例。據報道,2021年一季度,我國動力電池新建專案投資達到1600多億,年產能要超過350GWh,我國動力電池產業的格局初步形成。

當前,電動汽車快速發展大勢已定,是否擁有穩定的電池資源將是整車發展的戰略性事項。在未來相當長的時期內,專業電池企業、整車廠自建電池企業、以及整車廠與專業電池企業合資合作電池企業,這三種產業形態將長期共存。究竟哪種產業形態會發展為主流,目前尚無法判斷。這三種形態,目前都應該支援,大家都可以走走看看。

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如何看待燃料電池重卡的發展前景?

為什麼講重卡?大家比較一致認為燃料電池在乘用車上應用是不可取的,而較多人認為中國的燃料電池在重卡上可能有一條生路。以下是我對這個問題的一些看法。

當前,全球燃料電池汽車推廣熱度呈下降趨勢。燃料電池市場化推廣的主要難點在不在技術上,而在成本上。尤其是在氫的供應鏈上,成本可能會成為燃料電池汽車推廣難以逾越的障礙。

現在氫源主要有三種渠道:

第一,石化能源制氫。以煤制氫為例,目前成本最低,但能源效率只有50%-60%,製備1kg氫氣約產生11kg二氧化碳,碳排放問題嚴重,因此石化能源制氫是不可取的。

第二,工業副產氫提純。這個聽起來很好,廢物利用,但是這條路也不是很好走。工業副產氫主要渠道有兩個:1。 高爐煤氣制氫,它最大的問題在於如何去掉對燃料電池有害的一氧化碳,技術與成本都是問題。2。 氯鹼制氫,純度比較高,但成本也不低,目前的出廠價約15元/公斤。

第三,可再生能源電力制氫。水電解制氫,氫氣品質最好,但是最大問題是成本最高。1度電可以得到約0。018公斤的氫氣,經過儲運、高壓、低壓轉換過程,最後抵達車上氫瓶,過程效率約為0。6。按1輛49噸燃料電池重型卡百公里氫耗11kg測算,只夠行駛0。1公里。但如果這1度電是透過變壓、高壓輸送、降壓、充電站等過程給一輛電動重卡充電,過程效率約為0。8,按重卡的百公里電耗180度計算,則能行駛0。44公里。4倍之差。

效率背後意味著成本。

根據企業資料,氫氣從產地運送到加氫站,成本大約要翻一番。目前燃料電池重卡燃料成本是液化天然氣的2-3倍,業界認為,只有氫氣到站價格達到每公斤20元才有推廣的可能,這點實現起來十分困難。

此外,燃料電池在基礎設施建設上投入巨大,也無法與電動汽車可以利用已有的電網優點相比。

綜上所述,燃料電池汽車適合於有廉價優質氫源或者對成本不敏感的情景下應用,對大多數地區目前尚不具備普遍推廣的條件,各個地方對發展燃料電池汽車要謹慎評審,不要過於盲目。

為什麼說燃料電池應用重卡先行?

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