鉅大LARGE | 點擊量：633次 | 2021年07月17日
固態(tài)鋰離子電池、氫燃料動力電池二者爭鋒， 新能源汽車布局該何去何從
一、發(fā)展新能源汽車產業(yè)勢在必行
隨著全球日益嚴重的能源危機，以及汽車排放引起的環(huán)境污染問題逐漸得到世界各國的重視，新能源汽車已經成為全球汽車產業(yè)的發(fā)展重點。結合我國國情及汽車產業(yè)現狀，基于我國汽車產業(yè)轉型升級、能源結構調整、緩解環(huán)境壓力等三個方面的深層次戰(zhàn)略考量，發(fā)展新能源汽車已成為必然趨勢。
（一）扶持培養(yǎng)支柱型產業(yè)，助力我國汽車產業(yè)轉型升級
汽車行業(yè)作為高技術含量、高附加值的戰(zhàn)略性、支柱型產業(yè)，市場格局的變化筆直影響到我國國民經濟的建設。在傳統汽車工業(yè)范疇，我國因缺乏核心技術嚴重依靠進口，在市場競爭中喪失主動地位。新能源汽車的出現顛覆了延續(xù)百年的傳統汽車概念，這關于我國可能成為改寫全球汽車產業(yè)格局的絕佳機會。目前，國內新能源汽車技術與國外先進水平差距在不斷縮小，已經具備了一定的技術基礎和儲備，因此，新能源汽車將成為建設制造強國、進行產業(yè)轉型的載體。把握住新能源汽車產業(yè)發(fā)展機遇，是我國實現從汽車大國到汽車強國跨過的關鍵舉措。
（二）擺脫石油依靠，推動國家能源結構調整
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
石油作為戰(zhàn)略資源，對一個國家能源安全至關緊要。隨著經濟的不斷發(fā)展，我國對石油的需求量逐年攀升。2018年我國石油凈進口量4.4億噸，對外依存度升至69.8%。從此層面來看，能源安全已成為國家經濟社會發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題，一旦石油進口受到限制，我國將面對重大的能源危機。因此，加快調整我國過度依靠石油能源向綠色多元發(fā)展轉變已迫在眉睫。據統計，汽車產業(yè)石油消費量占據全國石油消耗總量的40%左右，且隨著汽車保有量的繼續(xù)上升，將來石油消耗量將進一步提高。發(fā)展新能源汽車可以降低石油對外依靠，推動我國能源結構的調整，這不僅關系到我國汽車產業(yè)的可繼續(xù)發(fā)展，也事關國家能源安全。
（三）降低汽車尾氣排放量，減少環(huán)境危機
近年來汽車尾氣排放所造成的環(huán)境污染問題愈發(fā)嚴重，從走可繼續(xù)發(fā)展之路和保護地球生存環(huán)境的角度來審視，節(jié)能減排已成為時代發(fā)展必然趨勢。傳統燃油車的尾氣中含有大量有害氣體以及固體顆粒，嚴重威脅環(huán)境和人類健康。相對而言，新能源汽車可實現零排放并有效緩解環(huán)境危機。因此，布局新能源汽車產業(yè)關于改善生態(tài)環(huán)境具有重大意義。
二、新能源汽車動力技術路線各有利弊，使用范疇各有側重
隨著固態(tài)鋰離子電池和氫燃料動力電池兩大技術的崛起，二者均已成為新能源汽車產業(yè)發(fā)展的緊要技術路線。
（一）鋰離子電池產業(yè)基礎雄厚，但固態(tài)電池技術有待升級
固態(tài)鋰離子電池技術是目前車用動力鋰電池取得能量密度沖破的緊要方向。固態(tài)電池具備離子電導率高、機械強度高以及能量密度高等優(yōu)點，受益于國內鋰離子電池范疇原有的技術積累和產業(yè)資源，可實現批量化加工且成本較低。固態(tài)電池在安全性與能量密度方面具備很大潛力，但是還需開展大量的研究工作改善電極/電解質界面、固體電解質出產以及化學穩(wěn)定性等問題，彌補其低溫條件下續(xù)駛里程銳減、充電困難、溫控系統能效高等缺陷。
（二）氫燃料動力電池性能優(yōu)點分明，但核心技術缺失，配套建設不足
氫燃料動力電池作為另一個發(fā)展分支同樣深受業(yè)界推崇。氫燃料動力電池具有重量輕、壽命長、能量密度高、補給時間短、續(xù)航里程更長以及不受環(huán)境影響等特點。但其關鍵部件質子交換膜、催化劑、雙極板等核心技術長期被國外壟斷，嚴重制約產業(yè)發(fā)展，而且國內尚未形成制氫、儲氫、加氫充足配套的氫能生態(tài)鏈，氫能基礎設施建設不足，短時間內難以大范圍推廣。
（三）兩種動力技術路線潛在使用優(yōu)點各有不同
國內新能源汽車發(fā)展環(huán)境復雜，需求各異，固態(tài)鋰離子電池和氫燃料動力電池兩種技術路線擁有各自的優(yōu)點和短板，面向實際使用各顯潛力。
就能源分布、氣候、地域以及區(qū)域功能性差異來看，兩條技術路線分別有用武之地。首先，國內煤礦資源分布不均，近50%的煤炭資源分布在華北地區(qū)，另有約30%的儲量在我國西北地區(qū)，而華東、西南等地區(qū)則少有煤炭資源。華北和西北地區(qū)電廠的多余產量可通過充電樁為固態(tài)鋰離子電池汽車供應動力來源，達到燃油代替和提高電力利用率雙重效果；據統計2018年我國均勻棄風率為7%，重要聚集在新疆、甘肅、西藏等地區(qū)，隨著制氫技術的發(fā)展，這些未被利用的資源可以轉化為氫氣，并以壓縮氣態(tài)儲氫、液化儲氫等方式儲存起來。因此當地豐富的可再生能源為發(fā)展氫燃料動力電池汽車供應了得天獨厚的條件。其次，現有固態(tài)電池技術暫無法滿足東北等高寒地帶的使用需求，而氫燃料動力電池可作為替代技術在這些地區(qū)優(yōu)先發(fā)展。再次，就地域條件而言，華東地區(qū)城市分布較為聚集，發(fā)展迅速，用車數量繼續(xù)上升且短途交通線密集，合適發(fā)展固態(tài)鋰離子電池汽車。此外，港口加氫站聚集布局難度相對較低，可針對停泊在港口的商用車進行轉型，在港口布局氫能產業(yè)；高速公路等沿線服務區(qū)也便于設立油氫混合站，打造氫能城際高速，實現加氫站與加油站、加氣站和充電站多站合一的布局。
依據汽車種類及用途的不同，兩種技術也各有所長。家用乘用車、公交車數量龐大，行程較短，更適合裝載高能量密度、小體積的固態(tài)鋰離子電池。而且相比氫燃料動力電池，固態(tài)鋰離子電池技術相對成熟，具備一定商業(yè)化基礎，可滿足乘用車及公交車的高需求量。商用車、物流車以及重型卡車要充分的乘用空間和長續(xù)航能力，裝載固態(tài)鋰離子電池，會占用空間并新增負重，而氫燃料動力電池本身質輕，燃料借助外循環(huán)進入車體供應動力，在長途、重載方面實為取代燃油動力的首選。此外，加氫體系適合聚集布局，與長途、重載車聚集存放的特點不謀而合，這可以大大提升加氫站利用的效率，降低維護成本。
三、發(fā)展提議
新能源汽車的產業(yè)布局關系到國內汽車產業(yè)能否崛起，技術選擇偏頗易造成能源利用失衡、產業(yè)發(fā)展不科學、使用效果不顯著的后果。因此，將來國內新能源汽車動力時代應是一個兩強相存、齊頭并進的雙輪前進時代，為促使我國新能源汽車產業(yè)均衡且全面發(fā)展，提出如下幾點提議。
（一）二者發(fā)展各有妨礙，應對癥下藥，各有側重
固態(tài)鋰離子電池和氫燃料動力電池產業(yè)發(fā)展面對困境不同，需結合實際分布制定發(fā)展方法，合理完善布局。針對固態(tài)鋰離子電池汽車產業(yè)，第一，提議市政各部門協調配合，打通場地租用、電力部門審批等環(huán)節(jié)，打造一條龍公共快充充電樁建設流程，提高完善充電樁網絡效率；第二，借鑒國外發(fā)展相關經驗、從理論基礎、材料性能、產業(yè)化問題的處理路徑乃至標準的制定，形成了一個產官研密切結合的強大聯盟，同時拉動其他產業(yè)形成網狀發(fā)展；第三，依賴相對成熟的產業(yè)化技術，抓住短時間的經濟效益，提升我國固態(tài)鋰離子電池汽車市場競爭力。
針對氫燃料動力電池汽車產業(yè)，首先，提議全面重視關鍵組件核心技術的研發(fā)與沖破，建立自主知識產權體系，擺脫進口依靠和受制于人的現狀；其次，提議制定氫氣以及加氫站相關標準，規(guī)范加氫站建設審批規(guī)矩，完善加氫站建站標準法規(guī)、政策體系，明確管理部門；再次，發(fā)展制氫技術，需降低成本，從源頭為氫燃料動力電池使用保駕續(xù)航；此外，重點增強加氫站建設，并完善配套措施，逐步建立和完善國內氫能生態(tài)系統。
（二）因勢利導，各顯神通，走我國特色新能源汽車使用路線
我國各地區(qū)能源分布、氣候和地理條件也不盡相同，應依據各地特色發(fā)展現階段最合適當地的新能源技術。同時要在使用層面上發(fā)揮技術本身的優(yōu)點，規(guī)避技術缺陷帶來的劣勢。我國新能源汽車產業(yè)應依據國情、國力、自然環(huán)境等，走特色使用路線，杜絕統一效仿和復制。抓住地域特色，做到物盡其用，為兩種技術創(chuàng)造使用平臺，有的放矢地布局新能源汽車產業(yè)發(fā)展路線。
