隨著人類對煤、石油、天然氣等不可再生資源的開采日漸嚴重,地球正面臨著能源短缺和環境污染的危機。其中,不斷燃燒化石燃料而排出的二氧化碳,正是加快全球氣候變暖的重要因素之一。
作為實現未來潔凈的能源通道,氫能和鋰電,一直都是業內和股民繞不開的熱門話題。
根據中汽協報道,今年1-9月,新能源汽車出口量為38.9萬輛,同比增長超過 1倍。這也給純電動車中的主材料“鋰”加了不少分。
鋰電池和氫燃料電池都是利用電,但鋰電池是直接用電,而燃料電池還需通過氫氣反應轉化而來,所以說: 鋰電是儲電裝置,氫燃料電池是發電裝置。
能源獲取方面,純電動車一開始就擁有很發達的電網,只需鋪好充電樁就可獲取能源。而氫燃料電池汽車,需要布局加氫站,但因地方政府對氫能不太了解,加大了加氫站的建設審批難度。所以,從時間效率看,以特斯拉為代表的新能源汽車,肯定會選擇“鋰”先行。
為了有效推動我國新能源汽車,科技部、財政部、發改委、工業和信息化部于2009年共同啟動了“十城千輛”工程, 全稱為《2009年~2012年實施的十城千輛節能與新能源汽車示范推廣應用工程》。其主要內容: 通過提供財政補貼,計劃用3年左右的時間,每年發展10個城市,每個城市推出1000輛新能源汽車開展示范運行,涉及這些大中城市的公交、出租、公務、市政、郵政等領域,力爭使全國新能源汽車的運營規模到2012年占到汽車市場份額的10%。
三年內共有25個城市爭先恐后地參與了示范工程。而該工程,正是加速我國純電動車產業化的關鍵之一,它有效降低了鋰電池成本。
7月21日,廣汽集團董事長曾慶洪在2022世界動力電池大會上表示:”因行業進展迅速,目前動力電池市場面臨供需不平衡、原材料價格飆漲,供需緊張成為常態”。
要知道,動力電池成本占到汽車總成本的50%-60%,并且在不斷增加。那么,原材料中,誰成為了電動車普及最大絆腳石?
目前,全球鋰資源儲量主要分布在南美洲的智利、阿根廷、玻利維亞、澳大利亞和中國。其中,澳大利亞、智利是全球鋰資源主要出口國,占比分別是55%和26%。
澳洲方面,雖然我國鋰電池開發巨頭早已布局澳洲,但因和澳洲關系緊張,在產出方面受到了重重障礙。
南美洲方面,其中玻利維亞擁有最大的鋰儲量,因該國的政策封閉,目前還沒有鋰礦提取;智利是拉美鋰礦開采和出口量最大的國家,但由于純電動車在全球的熱銷程度,智利要把鋰礦國有化,要求對年產量高的鋰礦企業征收3%的權利金,而且未來還有根據材料變化,實施階梯稅率的可能;最后是阿根廷,也是鋰礦提取最活躍的國家,但由于該國經濟環境不好(通貨膨脹率65%),阿根廷也是借著“鋰”,征收高額關稅。
這意味著:鋰資源價格越是上漲,也就成了當下我國純電動車企被卡脖子的核心。
03 遲來的能源變局:鋰的困境,氫都能解決
因“鋰”中不足,未雨綢繆,我國肯定是要加快其他能源的布局。這其中最具代表的就是“氫”。
氫能,作為未來潔凈的能源載體,無論是燃燒還是電化學反應,產物只有水,真正實現低碳或零碳排放,滿足未來能源發展低碳環保的要求,同時,隨著碳中和、能源轉型逐漸成為全球共識,氫能產業正在成為世界各主要經濟體競相發展的新興產業。
這首先就是“氫資源豐富”—— 要知道中國是全世界最大的氫氣生產及消費市場。其次,氫能的應用場景廣泛,尤其是氫燃料汽車、氫能船舶等技術在突飛猛進發展中。
氫燃料電池汽車的最大優勢:電池能量密度大,加氫時間短,續航里程普遍更遠”。
比如豐田Mirai第二代,可以做到充氫3分鐘,續航850千米。同時,從能量保存時間段來看,電池的電量流失按照天計算,氫能源按照季度、月計算的。這就是氫能源的應用場景會比鋰電池多很多的原因。
網媒宣稱:全球氫能源技術基本被日本壟斷 。雖然,日本在氫能開發領域的技術專利占到全球30%,位列世界第一。
但WIPO新發布的《專利態勢報告:交通運輸領域的氫燃料電池》顯示,自2016年以來,與交通運輸有關的氫燃料電池技術的創新蓬勃發展,中國、日本和德國是該技術專利申請的主要來源國。
也就是說,經過十幾年的發展,中國在氫燃料電池領域的專利申請,已經成了全球領導者!
以廣東云韜氫能科技有限公司的控股方雄韜集團為例:雄韜已在氫能產業鏈上完成制氫、膜電極、燃料電池電堆、燃料電池發動機系統、整車運營等關鍵環節的卡位布局,目前已累計申請“氫燃料電池電堆”、“智能化制氫儲氫裝置”等專利達200余項。同時,成為了國內氫燃料電池解決方案的領跑者!
05 五大城市群“探路”氫產業鏈,不是復制”十城千輛“那么簡單
2020年 9 月,財政部、工業和信息化部、科技部、發展改革委、國家能源局發布《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》(財建〔2020〕 394 號),以獎代補支持燃料電池汽車產業發展,通知附件《燃料電池汽車示范城市群申報指南》和《燃料電池汽車城市群示范目標和積分評價體系》在支持方式、積分考核、應用場景、技術創新等多個方面提出具體支持政策和考核要求。
目前已獲批復的氫燃料電池汽車城市示范群主要有京津冀、上海、廣東、河北、河南等五大城市群,共涵蓋47座城市。
值得一提的是,“氫燃料電池汽車示范城市”可不是復制“十城千輛”那么簡單!
其一,產業基礎與“十城千輛”的目標不同,”燃料電池示范城市群”是一個基于燃料電池產業基礎而不是以整車優先的選擇。目前,國內燃料電池產業發展20多年,其間形成了多家國內第一批燃料電池重點企業。在專門針對氫能和燃料電池產業激勵政策出臺前,這些企業已通過整車配套運行積累了大量數據。這一點,與”十城千輛“以汽車整車為核心的工程方案顯著不同。
其二,開放合作模式與“十城千輛”不同。“十城千輛”中提到:“每個城市推出1000輛新能源汽車開展示范運行”,所以各城市推動相對獨立。而”各示范城市群”都采取了開放的配套合作,而不是將業務封閉在一個行政地區。
拿廣東來說,廣東城市群堅持區域協同發展理念,在技術創新、產業鏈建設、氫能供給、車輛推廣、政策制定等方面加強統籌協調。以佛山、廣州、深圳、淄博、六安和包頭六大燃料電池技術創新和產業高地為引擎,聯動東莞、中山、云浮等關鍵材料、技術及裝備研發制造基地,依托珠海、陽江、福州、包頭等氫源供應基地,推動示范應用,全面實現示范城市群跨越式發展。
06“鋰”與“氫”當下各自存在問題,兩者應并存發展形成互補!
雖然,國家對氫能發展有了定位,但從當前現實來看,產業還處在初級階段。但關鍵技術研發在近幾年發展較快,相信經過十年的產業導入和孵化期,2030年后,隨著可再生能源發電成本下降、技術產業進步,產業將會有更大規模的發展。
而鋰,除了解決資源開發的問題, 技術方面,需突破電池技術壁壘。比如集中力量研發“ 固態電池”,這有可能提升鋰電池的能量密度,同時減少了自燃風險(目前來研發出來的“固態電池”價格極高 ,不具備裝車條件)。
從以上來看,兩者均存在著優劣勢,誰都還不是王者。但站在資源角度來看,我國氫能資源豐富(制氫第一大國), 若要用一句話展望:鋰電做了先鋒,氫電將是終極。
小編認為,在未來十幾年,兩者定是并存發展形成互補!
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原文始發于微信公眾號(云韜氫能科技):鋰電是先鋒,氫電是終極, “先來后到”何來爭寵?