鋰電池/鉛酸電池/燃料電池 大PK
新能源早已確立了電動作為主流發(fā)展方向,但是在電池的選擇上,卻有很多不同的標準。鋰離子電池,燃料電池,鉛酸電池都是市面上被廣泛使用,究竟哪種前景更明朗,更有賣相,一時間業(yè)界也爭得七葷八素。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201609/297187.htm
在小編看來,三種電池都各有特點,雖然相對而然鉛酸電池出現(xiàn)的時間最早,也早早就給套上了淘汰的帽子,但是憑借極低的成本和更加成熟的技術(shù)依然占據(jù)了市場一角。
所以小編給大家科普一下,看看哪種電池更能代表新能源未來的發(fā)展方向。
鋰電池 太子等著登基
鋰電池嚴格意義上說不是新能源,甚至連能源也算不上,因為鋰電池不像化學電池?;瘜W電池本身就是能源,靠電池里的化學反應(yīng)來產(chǎn)生電流,反應(yīng)完了,電池的壽命也就結(jié)束了。
鋰電池并非能源,但可以使得新能源變成可能。比如太陽能,只是白天有,就可以用電池儲存下來,夜晚用。風能則因風量不定,電負荷也隨之起伏。當風力大的時候發(fā)的電比較多,但不一定能用完,就可以儲存下來,待風小的時候用。
在中國制造2025里面,政府層面首次將鋰電池作為新能源寫進報告中,也就是傳說中的動力鋰電池。
在中國制造2025里面,動力電池的能量密度目標是350瓦時 /公斤,對應(yīng)配套的新能源汽車的數(shù)量到2020年時預計要100萬輛,到2030年時預計200萬輛。其背后的重要原因就是把動力電池與新能源革命聯(lián)系在一起,這給動力電池產(chǎn)業(yè)提供了極大的發(fā)展前景。
那么什么是動力鋰電池呢,度娘的解釋是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池,當前可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。其中鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的,可極大的可滿足消費類需求,至此,鋰電池逐漸被人們所重視。
隨著新能源汽車銷量逐年增長,對于鋰電池的需求量也在不斷擴張。以2014年數(shù)據(jù)為例,按照鋰離子電池展動力電池20%的滲透率來計算,鋰離子電池市場規(guī)模約為1.50萬組,按照每組動力鋰離子電池均價為5萬元,市場總額約為7.48億元。作為核心部件的鋰電池迎來發(fā)展的大好良機,同時迎來了產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。
而且鋰電池企業(yè)面臨上游原材料不足、成本迅速上升的困境。鋰電池原材料中最重要的碳酸鋰,遭到市場炒作,使得價格迅速上游,半年內(nèi)漲幅達到兩倍。碳酸鋰在鋰電池的原材料成本占比中超過了50%的比例,因此碳酸鋰價格半年內(nèi)飆升兩倍,鋰電池總成本就相應(yīng)上漲20%。
上游原材料供應(yīng)不足,以及新能源汽車發(fā)展加大了市場需求量,導致了鋰電池價格出現(xiàn)上揚,除此之外,人為因素同樣不可忽視,市場專業(yè)投機力量介入,機構(gòu)抱團乘機炒作,使得鋰電池現(xiàn)貨大漲。
盡管上漲幅度過快過大,但鋰電池的發(fā)展前景依然被看好,尤其是今年國內(nèi)新能源汽車保持快速發(fā)展,鋰電池需求仍可能處于供不應(yīng)求的狀態(tài),國內(nèi)的鋰電池企業(yè)將繼續(xù)致力于擴產(chǎn)工作。
預計到2017年鋰電池行業(yè)市場達到2300億元左右,到2020年行業(yè)市場規(guī)模將達到6000億元左右,鋰電池行業(yè)市場仍有較大的上漲空間,未來前景樂觀。
燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池,電就被奇妙地生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負極和電解質(zhì)等,像一個蓄電池,但實質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。但是,它需要電極和電解質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)才能發(fā)電。
而氫是燃料電池中的主要使用元素。狹義上講我們現(xiàn)在所說的燃料電池一般等同于氫燃料電池。氫燃料作為能源的突出特點是無污染、效率高、可循環(huán)利用。而氫是一種無色的氣體,燃燒一克氫能釋放出142千焦爾的熱量,是汽油發(fā)熱量的3倍。它燃燒的產(chǎn)物是水,沒有灰渣和廢氣,不會污染環(huán)境,因此氫作為燃料被認為將會成為21世紀最理想的能源。
近幾年,歐美日等地在政府大力扶持下,在氫燃料汽車研發(fā)方面均取得了一定成就,包括奔馳、通用、豐田等巨頭企業(yè)更是紛紛布局。日本政府正在本國內(nèi)大力推進氫燃料電池車的發(fā)展。根據(jù)《新成長戰(zhàn)略》規(guī)劃,日本政府提出以下目標:包括氫燃料電池車在內(nèi)的下一代環(huán)保車市場份額,將從2013年的約23%提升至2030年的50%~70%。同時,為氫燃料電池車提供補貼,2025年使其售價與混動車持平,統(tǒng)一標準與國際接軌以促進其海外銷售等舉措被列為重點實施項目。
本田的氫燃料電池車 Clarity 就將在今年晚些時候開始發(fā)售。這款車在去年 11 月份的美國洛杉磯車展亮相。
Clarity 的內(nèi)飾長得挺好,但它的創(chuàng)新之處,還是在引擎蓋下。不同于傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機或者全電動系統(tǒng),Clarity 采用的氫燃料電池提供動力。這種先進的動力系統(tǒng)并不是第一次使用——本田在 2005 年就開始銷售氫燃料電池車,在美國、德國和日本已經(jīng)賣了好幾年。簡單來說,燃料電池汽車將氫燃料轉(zhuǎn)化為電能,唯一的排放物是水,超級環(huán)保。但說起來簡單,實際做卻挺難的。
本田汽車部門執(zhí)行副總裁約翰˙孟德爾(John Mendel)說:‘Clarity 氫燃料電池汽車是一款顛覆性的產(chǎn)品,它提供不折不扣的零排放用戶體驗,無論是性能、實用性、里程還是充電速度都可以與今天的汽油汽車媲美?!?/p>
但是說老實話對于像這類新能源車,我的第一想法就是“貴”,專門為富豪們服務(wù)的車,像我們這種平常老百姓也只能是遠觀不能褻玩。
而且氫燃料車目前就推廣而言與現(xiàn)實還存在較大差距。燃料電池生產(chǎn)成本很高,而加氫站的建設(shè)甚至比鋰電池電動汽車的充電站更難。除此之外,氫氣有爆炸的隱患且氫氣來源渠道有限。
目前而言,氫燃料電池汽車(FCV)在與傳統(tǒng)的燃料汽車與電動汽車的競爭中優(yōu)勢不大,預計到2027年,F(xiàn)CV在車市中的占有率甚至不到0.1%。對于氫燃料電池汽車,目前的客戶只有三種選擇:豐田Mirai、現(xiàn)代途勝FCV、本田Clarity,而且這些車僅限于日本、美國加利福尼亞州、韓國和幾個其他小型市場。
思邁汽車信息咨詢公司預期2027年會有17款FCV上市,包括幾家歐洲汽車制造商的產(chǎn)品。但是對FCV的整體預測是年銷量僅達7萬輛,不足市場份額的0.1%。
“在業(yè)界有這么個說法,沒有能源站,就沒法賣車,”豐田常務(wù)董事佐藤康彥說,“豐田完全不想做一個能源公司,所以想聯(lián)合各家能源公司一起做這場生意?!彼f的的確是實話。
鉛酸電池聽起來更像一個從遠古來的產(chǎn)物,但是有一點你絕對想不到,目前市場上80%以上的新能源汽車使用的是鉛酸蓄電池,鋰電池使用率普遍較低,一定意義上來講,新能源汽車的發(fā)展更大程度上將拉動鉛酸蓄電池的消費。
鋰電池使用率普遍較低,原因在于鋰電池目前在動力電池方面技術(shù)還不夠成熟,安全性有待提高;另外目前鋰電池高新技術(shù)依賴進口,價格相對鉛酸蓄電池較為昂貴,難以得到普及。所以目前一定意義上來講,新能源汽車的發(fā)展更大程度上將拉動鉛酸蓄電池的消費。
我們目前上市的電動車使用鉛酸電池,不是電動車企業(yè)蠢,不知道采用新技術(shù),而是在目前能量產(chǎn)能供貨的電池中,只有這種是可用靠譜的,其他或者是技術(shù)不成熟,或者是產(chǎn)業(yè)鏈無法配套的、或者是成本太高無法商用。
所以說,鉛酸電池還沒有推出歷史舞臺,相反卻逆勢占據(jù)主角位置一定程度上來說來說是一種市場向技術(shù)妥協(xié)的結(jié)果。
還有一點值得注意的是,一直以來,電池成本居高不下都成為制約新能源汽車發(fā)展的主要問題之一,即使享受著高額的國家補貼,電動汽車動輒20萬元以上的售價也仍讓很多消費者覺得難以承受。然而,諷刺的是,在三、四線城市的大街上,卻充斥著大量的廉價電動汽車。
鉛酸電池一般應(yīng)用在低速和城市短途電動車上,雖然鉛酸電池能量密度低,但由于成本不高,售價低廉,在中小城市極為暢銷。不過,這些電動汽車的續(xù)航里程很難達到100公里以上。此外,而國家對此并未明文禁止,所以對于這類電動汽車的態(tài)度,也視各地方政府而定。
理論上說雖然鉛酸電池仍然處在輝煌的頂點,但勢必在未來幾年遭到迅速淘汰。
小結(jié)
以上三種電池是目前市面上被討論最多的,還有一些劍走偏鋒的技術(shù)小槑覺得沒有拿出來說說的必要??v觀大環(huán)境來看,鋰電將結(jié)果鉛酸電池的衣缽成為舞臺上的主角應(yīng)該問題不大。至于燃料電池未來的發(fā)展前景,小槑覺得如果不解決關(guān)鍵問題,燃料電池依舊無法擺脫“小清新”的身份,只能寄居在人們美好的憧憬里。