来源: 拾初集团

日本这个国家向来都喜欢在重要的事情上“赌国运”。最近,日本的能源议题又上了热搜,不过这次不是核废水事件,而是关于日本未来、下一代的新能源选用,核能、风能、电能还是氢能?

不同的国家,有不同的选择,这些都将决定国家的发展前景,日本媒体称之为“国运之战”,虽然有些夸张,但是却并不为过,与我国不同的是,日本将资源赌在了氢能源上,作为一个最重视氢能利用的国家,日本政府提出要在全球率先实现“氢社会”,2017年12月日本政府出台《氢能基本战略》后,又于2019年3月公布《氢能利用进度表》,旨在明确至2030年日本应用氢能的关键目标,到2025年,使氢燃料电池汽车价格降至与混合动力汽车持平。

  No.1

  全球能源业的“游戏改变者”?

  Maybe Not. 困难依然重重

  世界第三大经济体——日本,在过去的一个多世纪以来,凭借石油、天然气和煤炭打造出一整套完整的工业体系。但如今,日本正在加足马力,把一大部分能源需求转化为更加清洁的能源——氢能。此前,氢能一度被认为成本过高以及效率过低。这样的抉择,被外界看来是日本在整个工业体系上的最大赌注。  

  文莱到日本—全球首条氢能供应链示范项目

  在过去几年里,日本上至政府,下至企业,重金投入氢能源行业。据华尔街日报统计,在截止至2019年的两年时间里,日本政府的氢能相关研发投入预算翻了一倍多,达到3亿美元,这还不算私营企业投入的数百万美元。

  虽然氢能可以代替煤、天然气和石油等化石燃料,但利用氢能目前依然困难重重。

  1. 成本问题。首先,制氢所需要的原料必须是经过加工的纯水或者其它化石燃料,这一过程需要不小的成本;另一方面,制氢的时候还需要用到贵金属催化剂——铂,这种金属非常稀少,价格昂贵。

  2. 氢燃料电池的问题。一方面,氢燃料电池的功率较低,不太适用于汽车;另一方面,氢燃料电池的寿命又短,所采用的质子交换膜技术只能维持电池几千小时的使用;最后,氢燃料电池的排解物是水,如何处理这些水也是一个问题。

  3. 安全问题。氢气是一种并不稳定的能源,极易发生爆炸和其他反应,且目前在其安全性方面还没有做得很好。

  4. 没有配套设施和更好的运输及储存方法。此外,采用氢能路径的另一个突出问题是必须重建电网,这是一个费钱费力费时间的过程,毕竟日本现有的电网只能满足氢能发电的一半需求。  

  在一众困难下,日本选择另辟蹊径,大胆使用氮和氢的化合物——氨来制备氢气。虽然这样做生产成本更高,但氨水的运输、储存和贸易都更容易,并且已经在肥料等领域大规模生产。但行业批评人士表示,日本此举简直是徒劳,毕竟用氨水制氢发电的成本是天然气的8倍,煤炭的9倍。绿色和平组织也对日本发出了抨击,认为日本正在做“昂贵的绿色洗礼”,因为这种做法仍会有二氧化碳排放,且成本不低。在重重困难之下,日本能否通过氨制氢战略掌握氢能产业链话语权,并成为“游戏改变着”,只能等时间来证明。  

  No.2

  中国为何优先发展电动车,

  而非日本的氢能源车?

  在新能源车领域,存在这样两个技术方向,一个是以中国为主的电动车,另一个则是以日本为主的氢能源车。同样是新能源车,中国和日本却走出了两种截然不同的方向。

  原因有以下几点:

  第一,日本本土资源的限制。众所周知,日本自然资源十分匮乏,几乎没有什么石油或者矿产资源,而生产电动车最核心的两种资源就是锂矿资源和稀土资源,锂矿是构成电池的主要原材料,而稀土则是生产永磁电动机的主要原材料,这两种恰巧在中国十分丰富,中国是世界第三大锂矿资源国,世界第一大稀土资源国。如果日本重点研发电动车,那势必在造成的核心原材料方面受制于中国,这当然是日本不愿意看到的。同时,中国又拥有丰富的电力资源,不管是传统的火电,水电还是核能,太阳能,风能,中国都是世界领先的,所以,中国有发展电动车的强大基础。

  第二,日本电力供应能力的限制。发电无外乎这么几种方式,火力发电,水力发电,核能发电,光伏和风能发电。火力发电方面主要使用的是煤炭,水力发电主要依靠的是广阔的河流,核能发电主要依靠的是核燃料,这几种资源日本都很匮乏;太阳能和风能发电的话,主要技术和材料都被中国所垄断,而电动车对国内的电力供应能力要求很高,日本没有很好电力供应能力,所以也不太适合日本。

  第三,氢能源是可在再生资源,比较符合日本的国情;但氢能源技术难度较高,暂时不适合中国产业规模和就业目标。日本坚决发展氢能源技术路径的重要原因之一就是,全世界70%的氢能源技术专利都掌握在日本手里,但就算这样,氢能源技术依然无法广泛的应用在新能源车领域,因为目前的技术依然不足以支持足够范围大的普及和应用。中国要既想达到取代石油,又能达到拉动足够的就业并实现传统车领域的弯道超车,必须采用既能技术可行,又能大规模普及的方式,就目前来看,电动车无疑是最好的选择。

  

  No.3

  新能源车的未来属于谁?

  汽车不是氢能最好的归宿

  氢能应该在未来的交通中扮演什么角色?

  在新能源汽车的倡导者中,这个话题是最激烈的辩论点之一。氢能和电池的两个阵营都发表了激烈的言论,但问题不在于氢能在未来去碳化中是否能有一席之地,而是它如何实现去碳化。

  假设以可再生电力为来源,并通过电解水生产“绿色”氢能,《运输与环境》的研究表明,纯电动的效率为77%,而氢燃料电池车的效率仅为33%,低了2.3倍。在一个电力稀缺的世界里,这是一个坚实的论据,为了获得加氢时长方面的优势而浪费如此多的电力,这显然是不划算的。还有一个问题是,一旦我们生产出大量的绿色氢能,对它的需求一定会是多领域的。与其他对减排至关重要的领域相比,交通运输的优先级应该比较低。

  在一个可再生能源过剩的理想世界中,也许氢能有一个未来,因为这样它的低效率就被它的便利性所抵消。虽然纯电动也有自己的问题,比如电池原材料供应不如和基础设施建设问题等等。但是,如果我们的最终目标是应对气候变化和全球变暖,氢能最好的归宿不是汽车。


  No.4

  国产电池全球第一!

  占全球73%市场

  在汽车这个行业里,我国多年来一直都是扮演着追随者的角色,不断学习国外大公司的先进经验,以市场来换技术。虽然在燃油车领域艰难追随,但在新能源汽车领域,我国却摇身一变,担任了领导者的角色。我国新能源汽车起步的时间比较早,在2012年时就已有4000多辆新能源汽车在运营使用。也是从2012年开始,我国正式实施了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》,开始大力布局新能源汽车产业。

  电动新能源汽车主要靠的是电池,这是我国实现汽车产业弯道超越的重要钥匙,因此,国家高度重视。到2019年,我国的电池产能就已经占了全球市场的大部分份额。彭博新能源财经发布的分析显示,2019年初全球锂电池产能是316GWH,中国占了73%的产能,美国的占比仅为12%。

  2020年时,起点研究院SPIR的数据也显示,2020年全球锂电池产能804GWH中,我国就贡献了511GWH的产能,在汽车动力电池领域,我国已经是实打实的行业领导者了。这不仅引起了美国的警惕,也让日本感到非常不安,55家日企更是决定联合起来,成立“电池供应链协议会”来反击中国的汽车电池产业。

  

  现在我国汽车电池已经开始走出国门,向全世界供应,2020年时就有消息传出,福特要采购比亚迪的汽车电池。2021年4月7日,比亚迪CEO王传福也宣布,比亚迪的电池要向全行业供应,并且正在筹备建设海外电池工厂。此外,电池领域的另一巨头宁德时代也取得了一些国外汽车企业的订单。2021年6月28日,宁德时代发布公告称其将会向特斯拉供应锂电子动力电池,时间为2022年1月到2025年12月。

  现在新能源汽车在中国的大力推动下,已经有慢慢替代燃油车地位的趋势,而且中国汽车电池的产业在全球占比这么大,日本汽车电池领域却只有松下在撑着门面,产能也不高,那么以后日本的汽车想要转型成为新能源汽车,动力电池方面就会受制于中国了。

  

  中国非常旗帜鲜明地支持新能源汽车,并且出台了相当多的政策来扶持这个新产业。全国范围内也刮起了支持和购买新能源汽车的风潮。中汽协统计的数据显示,2021年1-5月份,我国新能源汽车的销量达到了95.0万辆,同比增长了224.2%,中汽协还预测2021年销量可能会突破200万辆。除了个人支持,国家也对新能源汽车大力补贴,财政部的消息显示,2021年对新能源汽车的补贴金额将会达到375.85亿元,是2020年的3.34倍。

  上至国家,下至百姓,新能源汽车在我国受到了非常强烈的支持,有这么庞大的需求来支撑着,这就是我国汽车动力电池能够取得跨越式发展的底气!新能源汽车的未来,已从东方大地上开始发迹!




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