鉅大LARGE | 點擊量：2300次 | 2019年05月15日
氫燃料電池與鋰離子電池，誰才是真正的新能源汽車技術(shù)方向
氫燃料電池與鋰離子電池誰才是真正的新能源汽車技術(shù)方向？這是一個已經(jīng)爭論近十年，市場上經(jīng)久不衰的話題。相比如今國內(nèi)大張旗鼓的宣傳氫能源，那發(fā)達(dá)國家新能源汽車又是走了什么樣的路線呢？
總的來說，目前美國、歐洲走上了插電混動和純電動汽車為主的路線，而日本則堅持發(fā)展油電混動到氫燃料電池新能源汽車的道路。下面氫云鏈就從電力結(jié)構(gòu)和政策演變兩個角度來深入說明。
美國：降低石油依賴，確保能源安全
美國一直都是全球數(shù)一數(shù)二的石油消費國，半個多世紀(jì)的“石油戰(zhàn)爭”，其目的只是為了確保石油資源的穩(wěn)定供應(yīng)。低廉的油價，加上美國人長期熱衷于大排量車型，因此美國有長達(dá)數(shù)十年的時間在發(fā)展替代燃料，發(fā)展電動汽車的意愿并不強烈。
美國的新能源策略目標(biāo)在于降低石油依賴，并將發(fā)展新能源汽車作為在交通擺脫石油依賴的重要措施，并以法律法規(guī)的形式確定了新能源汽車的戰(zhàn)略地位。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
從電力結(jié)構(gòu)看，美國的電力既不清潔也不便宜：31.7%為天然氣發(fā)電，30.1%為煤電，核電20.0%，非水可再生能源發(fā)電9.6%（2017年數(shù)據(jù)），高達(dá)6成的電力產(chǎn)生碳排放。因此美國發(fā)展電動汽車的動力不是那么足——沒有用油方便，也沒有用油便宜。
從鋰資源上看，全球儲量上大部分位于中國、澳大利亞、阿根廷、智利等國，美國需要進(jìn)口原材料。因此曾有美國會議員呼吁簡化鋰礦開采流程，以試圖削弱中國在全球鋰礦領(lǐng)域的地位。
從發(fā)展歷史看，美國的新能源汽車技術(shù)方向經(jīng)歷了替代燃料--純電動/插電式--燃料電池--純電動/插電式的路線更替。
近年來由于頁巖油開采技術(shù)取得突破，美國石油供應(yīng)安全的問題得到極大的緩解?？傮w來看，美國并沒有松懈對純電動車的發(fā)展，但意愿也并不十分強烈——盡管美國擁有特斯拉和加州。
歐洲：減排政策驅(qū)動，清潔電力條件優(yōu)越
歐洲側(cè)重于溫室氣體減排戰(zhàn)略，日趨嚴(yán)格的二氧化碳排放法規(guī)是歐洲對新能源汽車發(fā)展的主要驅(qū)動力。歐洲的新能源汽車發(fā)展在早期主要以生物質(zhì)燃料、天然氣以及氫燃料為主，以實現(xiàn)減排的目標(biāo)，世紀(jì)初曾經(jīng)提出到2020年23%的石油替代目標(biāo)。
在能源政策的引導(dǎo)以及排放標(biāo)準(zhǔn)的限定下，歐盟早期制定的新能源車發(fā)展戰(zhàn)略方向為生物燃料汽車(BFV)和FCEV。其中，BFV產(chǎn)業(yè)是歐盟在短期內(nèi)的發(fā)展重點，而FCEV是歐盟中長期的研發(fā)重點。近年來，歐洲則對電動汽車給予高度關(guān)注，例如德國2009年下半年發(fā)布電動汽車計劃，2019年4月大眾汽車說服德國汽車工業(yè)協(xié)會全面發(fā)展純電動汽車。
從電力結(jié)構(gòu)看，歐洲水能、核能、風(fēng)能等清潔電力占據(jù)了大部分的電力比重，煤炭、天然氣發(fā)電比重在2017年約占20.6%，并且在進(jìn)一步降低。在清潔與廉價的電力條件下，歐洲有足夠的動力發(fā)展電動汽車——不管是BEV還是FCEV。歐洲的石油與天然氣供給一直以來都要靠進(jìn)口解決，目前俄羅斯幾乎壟斷了歐洲的天然氣進(jìn)口份額，而俄羅斯與歐洲的政治環(huán)境說不上多么和平，這對于歐洲的能源安全造成非常大的威脅。俄羅斯就曾以“斷氣”的方式懲罰烏克蘭，嚴(yán)重影響了烏克蘭人民的日常生活。
發(fā)展新能源，對于歐洲而言不僅僅是解決交通污染的問題，同時也是日常能源消費安全的問題，因此，歐洲一直以來傾向于發(fā)展替代燃料與氫能源。
另外，若發(fā)展純電動汽車，歐洲面臨著與美國同樣的問題——鋰礦。不過很多歐洲企業(yè)都已經(jīng)在全球范圍內(nèi)開啟了買礦模式，相比石油而言，獲取鋰電池的成本和難度都相對低得多。另一方面，歐洲已經(jīng)將電池產(chǎn)業(yè)盡數(shù)轉(zhuǎn)移至東亞，本土已經(jīng)幾乎沒有電池工業(yè)，而東亞電池企業(yè)正大規(guī)模到歐洲建廠，這對于歐洲汽車工業(yè)并非好消息，因此歐洲正在商議重建電池工業(yè)。
以德國為例，其新能源汽車戰(zhàn)略演變?nèi)缦拢旱谝浑A段（2000-2009）以歐盟“發(fā)展可再生能源指令”和德國“可再生能源法”為指導(dǎo)綱領(lǐng)，主要發(fā)展生物燃料，特別是生物柴油汽車；第二階段（2010-2019）以歐盟“清潔能源和節(jié)能汽車歐洲戰(zhàn)略”和德國“國家電動汽車發(fā)展計劃”為指導(dǎo)綱領(lǐng)，主要發(fā)展電動汽車；第三階段（2020以后），根據(jù)歐盟“氫能與燃料電池發(fā)展計劃”和德國“國家氫能和燃料電池技術(shù)發(fā)展計劃”的規(guī)劃，主要實現(xiàn)HFCV的技術(shù)突破。
目前德國正面臨著純電動汽車與燃料電池汽車技術(shù)路線的選擇。德國大眾已說服德國汽車工業(yè)界，全面發(fā)展純電動汽車，而這一決定遭到了德國交通部長及氣體界企業(yè)的反對。在德國車企進(jìn)行充電站規(guī)劃的同時，德國與法國也開展了加氫站的建設(shè)競賽，一時間呈現(xiàn)出兩條路線齊頭并進(jìn)的景象。
日本：資源嚴(yán)重匱乏，追求能源自主
日本長期堅持確保能源安全和提高產(chǎn)業(yè)競爭力的雙重戰(zhàn)略，通過制訂國家目標(biāo)引導(dǎo)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2006年，日本提出了新的國家能源戰(zhàn)略，目標(biāo)是到2030年交通領(lǐng)域?qū)κ偷囊蕾噺?00%降到80%，為了配合這個新能源戰(zhàn)略的實施，提出了下一代汽車燃料計劃，推進(jìn)生物質(zhì)燃料的應(yīng)用，促進(jìn)電動汽車和燃料電池汽車的應(yīng)用等。目前，日本正全面發(fā)展三類電動汽車，其混合動力全球銷量第一；在純電驅(qū)動方面，固態(tài)電池規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)步伐也是最快的;另外，日本燃料電池產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)也優(yōu)于其他國家。
從電力結(jié)構(gòu)看，近年來日本的發(fā)電結(jié)構(gòu)變化很大，目前以火力發(fā)電為主，甚至比美國更加依賴火電，電力并不清潔。
日本是一個資源貧乏的島國，各種能源均需要進(jìn)口。作為一個小島國，日本的電力裝機(jī)容量位居全球第三，但日本并未以純電動汽車為發(fā)展主要方向，而選擇了燃料電池方向，目標(biāo)是建立氫能社會。日本本土三大車企中，本田、豐田均主要發(fā)展了混合動力與燃料電池，日產(chǎn)則選擇了純電動汽車。同時由于本土目前的電力并不清潔，日本選擇了從澳大利亞進(jìn)口液氫。
在鋰礦資源上，日本同樣需要進(jìn)口，但日本擁有全球最好的電池供應(yīng)商之一，松下。
日本政府在新能源戰(zhàn)略規(guī)劃上可以粗略地以十年為一個階段。
氫云研究：從電力結(jié)構(gòu)與政策演變，看歐美日新能源汽車發(fā)展歷史
氫云研究：從電力結(jié)構(gòu)與政策演變，看歐美日新能源汽車發(fā)展歷史
盡管目前日本在燃料電池領(lǐng)域發(fā)展最快，建立氫能社會的決心強烈，但其并未完全放棄純電動汽車，如豐田在擁有最先進(jìn)的燃料電池技術(shù)同時，也在固態(tài)電池產(chǎn)品研發(fā)上擁有領(lǐng)先的地位。
總的來說，上述幾個發(fā)達(dá)國家的新能源政策也都是經(jīng)過幾經(jīng)演變，才漸漸的找到合適自己的的發(fā)展路徑。
從美國、歐洲、日本的發(fā)展情況看，政府對技術(shù)方向的選擇有重要的引導(dǎo)作用，同時其能源結(jié)構(gòu)也對技術(shù)選擇產(chǎn)生了一定的影響；美國能源較為豐富，因此重視程度最低；歐洲與日本在能源上較為缺乏，對于新能源的發(fā)展更為重視。并且由于歐洲電力來源更加清潔，歐洲選擇了自主產(chǎn)氫，而火力發(fā)電占比較高的日本則選擇了進(jìn)口氫氣。
同時還可以看出，并沒有一個國家是真的只押寶在一條技術(shù)路線上，每個國家/地區(qū)都有過復(fù)雜的能源戰(zhàn)略演變歷史，經(jīng)過了數(shù)十年的不斷修正，才最終選擇了如今的方向。因此，合適的方向才是最好的，而不應(yīng)盲目追隨某個發(fā)達(dá)國家的步伐。
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