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从电力结构与政策演变,看欧美日新能源汽车发展历史

氢燃料电池与锂离子电池,谁才是真正的新能源汽车技术方向……

氢燃料电池与锂离子电池谁才是真正的新能源汽车技术方向?这是一个已经争论近十年,市场上经久不衰的话题。相比如今国内大张旗鼓的宣传氢能源,那发达国家新能源汽车又是走了什么样的路线呢?

总的来说,目前美国、欧洲走上了插电混动和纯电动汽车为主的路线,而日本则坚持发展油电混动到氢燃料电池新能源汽车的道路。下面氢云链就从电力结构和政策演变两个角度来深入说明。

美国:降低石油依赖,确保能源安全

美国一直都是全球数一数二的石油消费国,半个多世纪的“石油战争”,其目的只是为了确保石油资源的稳定供应。低廉的油价,加上美国人长期热衷于大排量车型,因此美国有长达数十年的时间在发展替代燃料,发展电动汽车的意愿并不强烈。

美国的新能源策略目标在于降低石油依赖,并将发展新能源汽车作为在交通摆脱石油依赖的重要措施,并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。

从电力结构看,美国的电力既不清洁也不便宜:31.7%为天然气发电,30.1%为煤电,核电20.0%,非水可再生能源发电9.6%(2017年数据),高达6成的电力产生碳排放。因此美国发展电动汽车的动力不是那么足——没有用油方便,也没有用油便宜。

从锂资源上看,全球储量上大部分位于中国、澳大利亚、阿根廷、智利等国,美国需要进口原材料。因此曾有美国会议员呼吁简化锂矿开采流程,以试图削弱中国在全球锂矿领域的地位。

从发展历史看,美国的新能源汽车技术方向经历了替代燃料--纯电动/插电式--燃料电池--纯电动/插电式的路线更替。

近年来由于页岩油开采技术取得突破,美国石油供应安全的问题得到极大的缓解。总体来看,美国并没有松懈对纯电动车的发展,但意愿也并不十分强烈——尽管美国拥有特斯拉和加州。

欧洲:减排政策驱动,清洁电力条件优越

欧洲侧重于温室气体减排战略,日趋严格的二氧化碳排放法规是欧洲对新能源汽车发展的主要驱动力。欧洲的新能源汽车发展在早期主要以生物质燃料、天然气以及氢燃料为主,以实现减排的目标,世纪初曾经提出到2020年23%的石油替代目标。

在能源政策的引导以及排放标准的限定下,欧盟早期制定的新能源车发展战略方向为生物燃料汽车 (BFV) 和FCEV。其中,BFV产业是欧盟在短期内的发展重点,而FCEV是欧盟中长期的研发重点。近年来,欧洲则对电动汽车给予高度关注,例如德国2009年下半年发布电动汽车计划,2019年4月大众汽车说服德国汽车工业协会全面发展纯电动汽车。

从电力结构看,欧洲水能、核能、风能等清洁电力占据了大部分的电力比重,煤炭、天然气发电比重在2017年约占20.6%,并且在进一步降低。在清洁与廉价的电力条件下,欧洲有足够的动力发展电动汽车——不管是BEV还是FCEV。欧洲的石油与天然气供给一直以来都要靠进口解决,目前俄罗斯几乎垄断了欧洲的天然气进口份额,而俄罗斯与欧洲的政治环境说不上多么和平,这对于欧洲的能源安全造成非常大的威胁。俄罗斯就曾以“断气”的方式惩罚乌克兰,严重影响了乌克兰人民的日常生活。

发展新能源,对于欧洲而言不仅仅是解决交通污染的问题,同时也是日常能源消费安全的问题,因此,欧洲一直以来倾向于发展替代燃料与氢能源。

另外,若发展纯电动汽车,欧洲面临着与美国同样的问题——锂矿。不过很多欧洲企业都已经在全球范围内开启了买矿模式,相比石油而言,获取锂电池的成本和难度都相对低得多。另一方面,欧洲已经将电池产业尽数转移至东亚,本土已经几乎没有电池工业,而东亚电池企业正大规模到欧洲建厂,这对于欧洲汽车工业并非好消息,因此欧洲正在商议重建电池工业。

以德国为例,其新能源汽车战略演变如下: 第一阶段 ( 2000-2009 )以欧盟“发展可再生能源指令”和德国“可再生能源法”为指导纲领,主要发展生物燃料,特别是生物柴油汽车;第二阶段( 2010-2019 )以欧盟“清洁能源和节能汽车欧洲战略”和德国“国家电动汽车发展计划”为指导纲领,主要发展电动汽车;第三阶段( 2020 以后),根据欧盟“氢能与燃料电池发展计划”和德国“国家氢能和燃料电池技术发展计划”的规划,主要实现 HFCV 的技术突破。

目前德国正面临着纯电动汽车与燃料电池汽车技术路线的选择。德国大众已说服德国汽车工业界,全面发展纯电动汽车,而这一决定遭到了德国交通部长及气体界企业的反对。在德国车企进行充电站规划的同时,德国与法国也开展了加氢站的建设竞赛,一时间呈现出两条路线齐头并进的景象。

日本:资源严重匮乏,追求能源自主

日本长期坚持确保能源安全和提高产业竞争力的双重战略,通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展。2006年,日本提出了新的国家能源战略,目标是到2030年交通领域对石油的依赖从100%降到80%,为了配合这个新能源战略的实施,提出了下一代汽车燃料计划,推进生物质燃料的应用,促进电动汽车和燃料电池汽车的应用等。目前,日本正全面发展三类电动汽车,其混合动力全球销量第一;在纯电驱动方面,固态电池规划和产业化推进步伐也是最快的;另外,日本燃料电池产品的研发和产业化推进也优于其他国家。

从电力结构看,近年来日本的发电结构变化很大,目前以火力发电为主,甚至比美国更加依赖火电,电力并不清洁。

日本是一个资源贫乏的岛国,各种能源均需要进口。作为一个小岛国,日本的电力装机容量位居全球第三,但日本并未以纯电动汽车为发展主要方向,而选择了燃料电池方向,目标是建立氢能社会。日本本土三大车企中,本田丰田均主要发展了混合动力与燃料电池,日产则选择了纯电动汽车。同时由于本土目前的电力并不清洁,日本选择了从澳大利亚进口液氢。

在锂矿资源上,日本同样需要进口,但日本拥有全球最好的电池供应商之一,松下。

日本政府在新能源战略规划上可以粗略地以十年为一个阶段。

尽管目前日本在燃料电池领域发展最快,建立氢能社会的决心强烈,但其并未完全放弃纯电动汽车,如丰田在拥有最先进的燃料电池技术同时,也在固态电池产品研发上拥有领先的地位。

总的来说,上述几个发达国家的新能源政策也都是经过几经演变,才渐渐的找到合适自己的的发展路径。

从美国、欧洲、日本的发展情况看,政府对技术方向的选择有重要的引导作用,同时其能源结构也对技术选择产生了一定的影响;美国能源较为丰富,因此重视程度最低;欧洲与日本在能源上较为缺乏,对于新能源的发展更为重视。并且由于欧洲电力来源更加清洁,欧洲选择了自主产氢,而火力发电占比较高的日本则选择了进口氢气。

同时还可以看出,并没有一个国家是真的只押宝在一条技术路线上,每个国家/地区都有过复杂的能源战略演变历史,经过了数十年的不断修正,才最终选择了如今的方向。因此,合适的方向才是最好的,而不应盲目追随某个发达国家的步伐。

来源:第一电动网

作者:氢云链

本文地址:https://www.d1ev.com/kol/91236

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