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鋰電池、鉛酸電池、燃料電池 哪種電池更堪大用?

作者:汽車市場網   添加時間:2016-09-19 09:35:00   瀏覽:   來源:汽車市場網

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新能源早已確立了電動作為主流發展方向,但是在電池的選擇上,卻有很多不同的標準。鋰離子電池,燃料電池,鉛酸電池都是市面上被廣泛使用,究竟哪種前景更明朗,更有賣相,一時間業界也爭得七葷八素。

  在小槑看來,三種電池都各有特點,雖然相對而然鉛酸電池出現的時間最早,也早早就給套上了淘汰的帽子,但是憑借極低的成本和更加成熟的技術依然占據了市場一角。

  所以小槑給大家科普一下,看看哪種電池更能代表新能源未來的發展方向。

  鋰電池 太子等著登基

  鋰電池嚴格意義上說不是新能源,甚至連能源也算不上,因為鋰電池不像化學電池。化學電池本身就是能源,靠電池里的化學反應來產生電流,反應完了,電池的壽命也就結束了。

  鋰電池并非能源,但可以使得新能源變成可能。比如太陽能,只是白天有,就可以用電池儲存下來,夜晚用。風能則因風量不定,電負荷也隨之起伏。當風力大的時候發的電比較多,但不一定能用完,就可以儲存下來,待風小的時候用。

  在中國制造2025里面,政府層面首次將鋰電池作為新能源寫進報告中,也就是傳說中的動力鋰電池。

  在中國制造2025里面,動力電池的能量密度目標是350瓦時 /公斤,對應配套的新能源汽車的數量到2020年時預計要100萬輛,到2030年時預計200萬輛。其背后的重要原因就是把動力電池與新能源革命聯系在一起,這給動力電池產業提供了極大的發展前景。

  那么什么是動力鋰電池呢,度娘的解釋是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池,當前可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。其中鋰離子電池不含有金屬態的鋰,并且是可以充電的,可極大的可滿足消費類需求,至此,鋰電池逐漸被人們所重視。

  隨著新能源汽車銷量逐年增長,對于鋰電池的需求量也在不斷擴張。以2014年數據為例,按照鋰離子電池展動力電池20%的滲透率來計算,鋰離子電池市場規模約為1.50萬組,按照每組動力鋰離子電池均價為5萬元,市場總額約為7.48億元。作為核心部件的鋰電池迎來發展的大好良機,同時迎來了產業發展瓶頸。

  而且鋰電池企業面臨上游原材料不足、成本迅速上升的困境。鋰電池原材料中最重要的碳酸鋰,遭到市場炒作,使得價格迅速上游,半年內漲幅達到兩倍。碳酸鋰在鋰電池的原材料成本占比中超過了50%的比例,因此碳酸鋰價格半年內飆升兩倍,鋰電池總成本就相應上漲20%

  上游原材料供應不足,以及新能源汽車發展加大了市場需求量,導致了鋰電池價格出現上揚,除此之外,人為因素同樣不可忽視,市場專業投機力量介入,機構抱團乘機炒作,使得鋰電池現貨大漲。

  盡管上漲幅度過快過大,但鋰電池的發展前景依然被看好,尤其是今年國內新能源汽車保持快速發展,鋰電池需求仍可能處于供不應求的狀態,國內的鋰電池企業將繼續致力于擴產工作。

  預計到2017年鋰電池行業市場達到2300億元左右,到2020年行業市場規模將達到6000億元左右,鋰電池行業市場仍有較大的上漲空間,未來前景樂觀。

  燃料電池 日韓偏愛但技術復雜

  燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池,電就被奇妙地生產出來。它從外表上看有正負極和電解質等,像一個蓄電池,但實質上它不能“儲電”而是一個“發電廠”。但是,它需要電極和電解質以及氧化還原反應才能發電。

  而氫是燃料電池中的主要使用元素。狹義上講我們現在所說的燃料電池一般等同于氫燃料電池。氫燃料作為能源的突出特點是無污染、效率高、可循環利用。而氫是一種無色的氣體,燃燒一克氫能釋放出142千焦爾的熱量,是汽油發熱量的3倍。它燃燒的產物是水,沒有灰渣和廢氣,不會污染環境,因此氫作為燃料被認為將會成為21世紀最理想的能源。

近幾年,歐美日等地在政府大力扶持下,在氫燃料汽車研發方面均取得了一定成就,包括奔馳、通用、豐田等巨頭企業更是紛紛布局。日本政府正在本國內大力推進氫燃料電池車的發展。

根據《新成長戰略》規劃,日本政府提出以下目標:包括氫燃料電池車在內的下一代環保車市場份額,將從2013年的約23%提升至2030年的50%70%。同時,為氫燃料電池車提供補貼,2025年使其售價與混動車持平,統一標準與國際接軌以促進其海外銷售等舉措被列為重點實施項目。

  本田的氫燃料電池車 Clarity 就將在今年晚些時候開始發售。這款車在去年 11 月份的美國洛杉磯車展亮相。

  Clarity 的內飾長得挺好,但它的創新之處,還是在引擎蓋下。不同于傳統的汽車發動機或者全電動系統,Clarity 采用的氫燃料電池提供動力。這種先進的動力系統并不是第一次使用——本田在 2005 年就開始銷售氫燃料電池車,在美國、德國和日本已經賣了好幾年。簡單來說,燃料電池汽車將氫燃料轉化為電能,唯一的排放物是水,超級環保。但說起來簡單,實際做卻挺難的。

  本田汽車部門執行副總裁約翰˙孟德爾(John Mendel)說:「Clarity 氫燃料電池汽車是一款顛覆性的產品,它提供不折不扣的零排放用戶體驗,無論是性能、實用性、里程還是充電速度都可以與今天的汽油汽車媲美。」

  但是說老實話對于像這類新能源車,我的第一想法就是“貴”,專門為富豪們服務的車,像我們這種平常老百姓也只能是遠觀不能褻玩。

  而且氫燃料車目前就推廣而言與現實還存在較大差距。燃料電池生產成本很高,而加氫站的建設甚至比鋰電池電動汽車的充電站更難。除此之外,氫氣有爆炸的隱患且氫氣來源渠道有限。

目前而言,氫燃料電池汽車(FCV)在與傳統的燃料汽車與電動汽車的競爭中優勢不大,預計到2027年,FCV在車市中的占有率甚至不到0.1%。對于氫燃料電池汽車,目前的客戶只有三種選擇:豐田Mirai、現代途勝FCV、本田Clarity,而且這些車僅限于日本、美國加利福尼亞州、韓國和幾個其他小型市場。

  思邁汽車信息咨詢公司預期2027年會有17FCV上市,包括幾家歐洲汽車制造商的產品。但是對FCV的整體預測是年銷量僅達7萬輛,不足市場份額的0.1%

  “在業界有這么個說法,沒有能源站,就沒法賣車,”豐田常務董事佐藤康彥說,“豐田完全不想做一個能源公司,所以想聯合各家能源公司一起做這場生意。”他說的的確是實話。

  鉛酸電池 很意外的沒有淘汰

  鉛酸電池聽起來更像一個從遠古來的產物,但是有一點你絕對想不到,目前市場上80%以上的新能源汽車使用的是鉛酸蓄電池,鋰電池使用率普遍較低,一定意義上來講,新能源汽車的發展更大程度上將拉動鉛酸蓄電池的消費。

  鋰電池使用率普遍較低,原因在于鋰電池目前在動力電池方面技術還不夠成熟,安全性有待提高;另外目前鋰電池高新技術依賴進口,價格相對鉛酸蓄電池較為昂貴,難以得到普及。所以目前一定意義上來講,新能源汽車的發展更大程度上將拉動鉛酸蓄電池的消費。

  我們目前上市的電動車使用鉛酸電池,不是電動車企業蠢,不知道采用新技術,而是在目前能量產能供貨的電池中,只有這種是可用靠譜的,其他或者是技術不成熟,或者是產業鏈無法配套的、或者是成本太高無法商用。

  所以說,鉛酸電池還沒有推出歷史舞臺,相反卻逆勢占據主角位置一定程度上來說來說是一種市場向技術妥協的結果。

  還有一點值得注意的是,一直以來,電池成本居高不下都成為制約新能源汽車發展的主要問題之一,即使享受著高額的國家補貼,電動汽車動輒20萬元以上的售價也仍讓很多消費者覺得難以承受。然而,諷刺的是,在三、四線城市的大街上,卻充斥著大量的廉價電動汽車。

  鉛酸電池一般應用在低速和城市短途電動車上,雖然鉛酸電池能量密度低,但由于成本不高,售價低廉,在中小城市極為暢銷。不過,這些電動汽車的續航里程很難達到100公里以上。此外,而國家對此并未明文禁止,所以對于這類電動汽車的態度,也視各地方政府而定。

  理論上說雖然鉛酸電池仍然處在輝煌的頂點,但勢必在未來幾年遭到迅速淘汰。

  小結

  以上三種電池是目前市面上被討論最多的,還有一些劍走偏鋒的技術小槑覺得沒有拿出來說說的必要。縱觀大環境來看,鋰電將結果鉛酸電池的衣缽成為舞臺上的主角應該問題不大。至于燃料電池未來的發展前景,小槑覺得如果不解決關鍵問題,燃料電池依舊無法擺脫“小清新”的身份,只能寄居在人們美好的憧憬里。


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