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歐陽明高院士圍繞“電和氫”的九個觀點(diǎn)

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:汽車人參考 發(fā)布時間:2021-01-17 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:備受關(guān)注的歐陽明高院士,從能源的角度,圍繞著“電和氫”兩個主題進(jìn)行了演講。汽車人參考結(jié)合歐陽院士新出爐的演講,基于自己思考,整理出了九個觀點(diǎn),供讀者參考。

1. 迎接第三次能源革命,引發(fā)第四次工業(yè)革命

以蒸汽機(jī)為動力、煤炭為載體、火車為交通工具的第一次能源革命,讓英國超過了荷蘭;以內(nèi)燃機(jī)為動力、汽柴油為載體、汽車為交通工具的第二次能源革命讓美國超越了英國。

正在到來的第三次能源革命,以電池(光伏、鋰離子、氫燃料)為動力、電和氫為載體、電動車為交通工具,也催生和加速了以綠色和智能為基礎(chǔ)的第四次工業(yè)革命。

中國似乎有機(jī)會抓住這次變革超越美國。

2. 動力電池技術(shù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新為主,材料改進(jìn)為輔

經(jīng)歷了從磷酸鐵鋰到三元鋰電池的升級,這幾年,中國動力電池的創(chuàng)新主要集中在結(jié)構(gòu)上,代表為寧德時代的CTP、比亞迪的刀片電池和國軒高科J2M(卷芯到模組),而更加激進(jìn)的MIV(模組到車)、CTV(電芯到車)等底盤電池概念還需要進(jìn)一步研究。

材料體系上出現(xiàn)了低鈷、添硅補(bǔ)鋰、半固態(tài)等技術(shù),但依然無法平衡能量密度、壽命、快充、安全、成本等性能,近年尚無大突破。

汽車人參考認(rèn)為現(xiàn)有正負(fù)極材料體系能量密度300Wh/kg基本到頂,下一步就是固態(tài)電池的突破。

3. 電池低溫續(xù)航開始受到關(guān)注

提高動力電池低溫續(xù)航能力,可以降低行駛阻力,減少用電附件的能耗,或者提升動力系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率,增加電池的容量,汽車人參考已進(jìn)行過呼吁和解讀,不再進(jìn)行詳細(xì)闡述。

4. 解決電池?zé)崾Э?,下一步是大?shù)據(jù)主動安全

按照歐陽院士說法,現(xiàn)有國標(biāo)電池?zé)崾Э匚宸昼姴黄鸹鸩槐?,可能會加?yán)到半個小時。

除了進(jìn)行熱失控設(shè)計(jì)和熱管理,將來的發(fā)展會引入大數(shù)據(jù)進(jìn)行主動安全預(yù)警技術(shù)。

5. 氫燃料電池,成本會是最大攔路虎

氫燃料電池在功率密度、冷啟動溫度、壽命、最高效率等指標(biāo)上均有大幅改善。

但需要在今后時間左右將系統(tǒng)成本下降80%以上,很像十年前鋰離子成本下降過程。

另外,儲存氫氣的成本依然還是很高,下降沒有那么明顯。

基于商用車估算百萬輛燃料電池汽車氫氣需求,沒有想象中那么多;與此同時,由于加氫效率比天然氣更低,加氫站需要更多。

6. 光伏與風(fēng)電的儲能,鋰離子電池和氫燃料電池兩條腿走路

中國的光伏發(fā)電成本已經(jīng)與煤電相當(dāng),第三代光伏電池的效率可以突破30%,技術(shù)正在興起。

電和氫是可再生能源最主要的儲能方式。

鋰離子電池適合短周期、分布式、小規(guī)模的光伏儲能。

氫燃料電池適合于長周期、集中式、大規(guī)模的風(fēng)電和光伏的儲能。

7. 電動汽車能做的事,不要用燃料電池

在實(shí)現(xiàn)碳中和條件下,只能采用電解水制氫氣,價格變動范圍大。

我國有成本優(yōu)勢的是堿性電解,現(xiàn)在商用的是質(zhì)子膜電解,未來發(fā)展是效率更高的固體氧化電解。

采用氨分解產(chǎn)氫也是一個方向。

目前在很火的“液態(tài)陽光”,即“清潔甲醇”,利用光伏等可再生能源產(chǎn)生的電力電解水,制成氫,再補(bǔ)獲二氧化碳,生成甲醇,但捕獲二氧化碳成本很高,僅可用于飛機(jī)和遠(yuǎn)洋貨輪。

針對于氫氣的運(yùn)輸,目前測算下來特高壓和長輸送管道是成本最低的。

如果所有電力都來源于可再生能源,將電動汽車、氫燃料電池汽車、綠色甲醇的內(nèi)燃機(jī)汽車進(jìn)行比較,全生命周期能源效率,還是電動汽車最高。

8. 充電功率太大是問題,換電適合于重卡

電動汽車充電最大的問題在于充電功率太大,極端情況下,能夠與全國電網(wǎng)總裝機(jī)功率相當(dāng)。

換電比較適用于共享車、出租車,最佳的場景是電動中重卡。

家用充電既可以“充電”,又可以“賣電”,可將電動汽車的使用成本降低為零。

9. 未來十年,進(jìn)入“太瓦”時代

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關(guān)鍵字:儲能,氫能

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