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欧阳明高院士围绕“电和氢”的九个观点

作者:中国储能网新闻中心 来源:汽车人参考 发布时间:2021-01-17 浏览:
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中国储能网讯:备受关注的欧阳明高院士,从能源的角度,围绕着“电和氢”两个主题进行了演讲。汽车人参考结合欧阳院士新出炉的演讲,基于自己思考,整理出了九个观点,供读者参考。

1. 迎接第三次能源革命,引发第四次工业革命

以蒸汽机为动力、煤炭为载体、火车为交通工具的第一次能源革命,让英国超过了荷兰;以内燃机为动力、汽柴油为载体、汽车为交通工具的第二次能源革命让美国超越了英国。

正在到来的第三次能源革命,以电池(光伏、锂离子、氢燃料)为动力、电和氢为载体、电动车为交通工具,也催生和加速了以绿色和智能为基础的第四次工业革命。

中国似乎有机会抓住这次变革超越美国。

2. 动力电池技术结构创新为主,材料改进为辅

经历了从磷酸铁锂到三元锂电池的升级,这几年,中国动力电池的创新主要集中在结构上,代表为宁德时代的CTP、比亚迪的刀片电池和国轩高科J2M(卷芯到模组),而更加激进的MIV(模组到车)、CTV(电芯到车)等底盘电池概念还需要进一步研究。

材料体系上出现了低钴、添硅补锂、半固态等技术,但依然无法平衡能量密度、寿命、快充、安全、成本等性能,近年尚无大突破。

汽车人参考认为现有正负极材料体系能量密度300Wh/kg基本到顶,下一步就是固态电池的突破。

3. 电池低温续航开始受到关注

提高动力电池低温续航能力,可以降低行驶阻力,减少用电附件的能耗,或者提升动力系统能量转换效率,增加电池的容量,汽车人参考已进行过呼吁和解读,不再进行详细阐述。

4. 解决电池热失控,下一步是大数据主动安全

按照欧阳院士说法,现有国标电池热失控五分钟不起火不爆炸,可能会加严到半个小时。

除了进行热失控设计和热管理,将来的发展会引入大数据进行主动安全预警技术。

5. 氢燃料电池,成本会是最大拦路虎

氢燃料电池在功率密度、冷启动温度、寿命、最高效率等指标上均有大幅改善。

但需要在今后时间左右将系统成本下降80%以上,很像十年前锂离子成本下降过程。

另外,储存氢气的成本依然还是很高,下降没有那么明显。

基于商用车估算百万辆燃料电池汽车氢气需求,没有想象中那么多;与此同时,由于加氢效率比天然气更低,加氢站需要更多。

6. 光伏与风电的储能,锂离子电池和氢燃料电池两条腿走路

中国的光伏发电成本已经与煤电相当,第三代光伏电池的效率可以突破30%,技术正在兴起。

电和氢是可再生能源最主要的储能方式。

锂离子电池适合短周期、分布式、小规模的光伏储能。

氢燃料电池适合于长周期、集中式、大规模的风电和光伏的储能。

7. 电动汽车能做的事,不要用燃料电池

在实现碳中和条件下,只能采用电解水制氢气,价格变动范围大。

我国有成本优势的是碱性电解,现在商用的是质子膜电解,未来发展是效率更高的固体氧化电解。

采用氨分解产氢也是一个方向。

目前在很火的“液态阳光”,即“清洁甲醇”,利用光伏等可再生能源产生的电力电解水,制成氢,再补获二氧化碳,生成甲醇,但捕获二氧化碳成本很高,仅可用于飞机和远洋货轮。

针对于氢气的运输,目前测算下来特高压和长输送管道是成本最低的。

如果所有电力都来源于可再生能源,将电动汽车、氢燃料电池汽车、绿色甲醇的内燃机汽车进行比较,全生命周期能源效率,还是电动汽车最高。

8. 充电功率太大是问题,换电适合于重卡

电动汽车充电最大的问题在于充电功率太大,极端情况下,能够与全国电网总装机功率相当。

换电比较适用于共享车、出租车,最佳的场景是电动中重卡。

家用充电既可以“充电”,又可以“卖电”,可将电动汽车的使用成本降低为零。

9. 未来十年,进入“太瓦”时代

关键字:储能,氢能

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