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新能源汽车充电还是充氢?
2019-07-30 来源:官网 新闻标签:EVAC未来汽车及技术展
新能源汽车充电还是充氢,这个哲学问题差点让办公室的小伙伴都打起来了。无论是哪种方式,无法绕开的核心问题是——续航。当前,动力电池能量密度足以支撑接近500km的行驶里程,但由于充电时间过长、体验欠佳,消费者对此并不买单。于是电动车“快充”以及高能效燃料电池技术的市场潜力被逐渐激发……



1. 直流充电桩:充电5分钟、续航百公里不是梦!


充电桩分为交流充电桩与直流充电桩。交流充电桩依靠车载充电机(OBC)变压整流,其输出功率受限于车载充电机,主流功率以3.3kW和7kW为主,单桩制造成本为800-1200元,但充电时间需8-15小时,故常被吐槽为“慢充”。


直流充电桩则是自带变压整流充电管理系统,输出电压就是电池可以直接用的高压直流电。直流充电模块可以多个并联,直流充电桩的输出功率比较大,主流功率以30kW和60 kW为主,并有望逐步攀升至120kW甚至350kW,目前单桩制造成本约为5万元,充电时长仅20-150分钟,可谓完美演绎了“快充一时爽、一直快充一直爽”这句话~

交流/直流充电桩示意图,图片来源于网络


不过,理想很丰满、现实很骨感,据前瞻产业研究院发布的《中国电动汽车充电桩行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2012-2018年,我国电动汽车充电桩数量处于逐年增长趋势,截止至2018年全国充电桩数量为29.9万台;进入2019年3月,交流充电桩约占21.9万台、直流充电桩16.4万台、交直流一体充电桩0.05万台。截至2019年6月,中国纯电动汽车保有量281万辆,车桩比高达7:1,不仅充电桩数量不够,而且交流充电方式占据大多数,充电速度也有待提升。


2012-2019年3月中国电动汽车充电桩数量统计情况,数据来源:前瞻产业研究院整理


因此,很多车企已经开始自主研发大功率直流充电桩,比如特斯拉推出了充电功率达250kW的超级充电桩,ABB也在2018年展示350kW“快充”技术,保时捷与宝马合作在其德国汽车研究院设立的450kW+快速充电桩等等。


在中国,一些企业也已经进行了大功率快充技术的研发,比如星星充电万马新能源等研发了360kW及更大功率的快充产品。不过,由此带来的成本数倍增加、动力电池性能不足、冷却系统有风险等一系列问题,也阻碍了大功率直流充电桩在短期内商用的可能性。


保时捷与宝马合作演示450kW+快速充电桩,图片来源:汽车之家


回归当下,好消息是充电桩的部署正有条不紊地推进:目前每月平均新增公共桩约8000个。且2019年版电动汽车推广的地方财政补贴对象将从车辆购置转为充电设施建设运营,这将有助于提速公共充电桩建设,预计2020年末公共充电桩保有量有望突破50万个规划目标。



当然,充电桩的输出功率进一步提高,动力电池的储能技术也在持续发展。动力电池最初以磷酸铁锂为主、而现在三元锂电池成为了主导,能量密度也从150Wh/kg提升到260Wh/kg以上,价格将在2020年以后降到1元/Wh以下。宁德时代也预测,到2025年动力电池的价格将降到700元/kWh,即0.7元/Wh。与此同时,燃料电池的并行发展,其系统能量密度已达到220-320Wh/kg,因此替换锂电池也成为了可能。



2. 2050年方能市场成熟?氢能燃料电池到底能不能上?

除了直流“快充”,新能源汽车的续航问题可通过燃料电池轻松解决。燃料电池本质上是一种发电机,与发动机类似,需要外界输入燃料(一般为氢气),让氢气在电池堆内与氧气发生电化学反应,产生电能,进而驱动电动机。同时,加氢与燃油车加油基本无区别,几分钟内即可完成,比起当前电动车的“龟速”充电自然是十分便利,并有着无污染的优势。


根据中国氢能联盟编制的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,2050年,氢能将在中国终端能源体系中占比达到10%,与电力协同互补,共同成为中国终端能源体系的消费主体。届时,可实现每年减排二氧化碳约7亿吨,累计拉动33万亿元经济产值


氢能在能源体系中的定位


进入2019年,中国氢能产业发展速度显著加快。2019年1-6月中国共生产燃料电池车1408辆,同比增长637.17%。根据高工产研氢电研究所(GGII)统计,截至2019年6月,中国氢燃料电池系统现有产能约为37000台/年,产能充裕。GGII预计,2021年中国氢燃料电池产能将达到14.65万台/年。


不仅如此,燃料电池及零部件的价格下降20%~50%,也在进一步提速产业落地。一方面,2019年一批新兴企业在膜电极批量化产线与燃料电池产线成功投产,新产线建成一定程度上结束了国内膜电极和燃料电池少数几家独大的局面,批量化产线可通过规模效应降低生产成本,从而带动燃料电池产品价格下降。另一方面,下游应用开始起量,产线产能利用率提升,促使氢燃料电池相关价格下降。


令人遗憾的是,加氢站建设是当下氢能与燃料汽车产业发展的瓶颈。根据《节能与新能源汽车技术路线图》规划,预计到2020年建设完成100座,到2030年建设完成1000座,到2050年加氢站服务区域覆盖全国氢能产业发达地区。由此可见,氢能与燃料电池的普及仍需时日。

图片来源于网络


2019年,随着双积分趋严、白名单取消、补贴完全取消渐近等政策推进,新能源汽车产业局势逐渐明朗,颇有点“退之后、谁在裸泳”的意味。未来新能源汽车产业将如何变动?马上聚焦👇👇



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