中国锂电池与日本氢电池,中日车用能源路线之争,谁才是未来?

过去20年间,中国在锂电池崛起的关键时刻,抓住了机会,凭借手机、移动电脑和数码相机等下游产业的庞大需求,成为了全世界锂电池生产和消费的巨头。而在近几年,随着比亚迪和宁德时代在新能源车用电池领域的角逐,锂电池行业也迎来了大洗牌,传统的锂电池企业与新能源车企合作,开发电动汽车使用的“动力电池”,成为了锂电池行业新的爆发点。

中国锂电池与日本氢电池,中日车用能源路线之争,谁才是未来?

就在我们大力发展纯电动汽车锂电池时,同样是在车用电池方面,中国邻国日本却在举全国之力押注“氢燃料电池”,中日两国在探索车用能源的方向上,显然走了截然相反的道路。如今车用锂电池与氢燃料电池的竞赛已经开启,未来汽车供能到底是采用“电池储能”,还是燃料电池即发即用,中日未来车用电池路线之争,谁才是未来?

中国锂电池与日本氢电池,中日车用能源路线之争,谁才是未来?

首先我们先看为什么日本坚信氢燃料电池才是唯一的出路?日本的国土面积仅与我国的云南省相当,但资源却极其匮乏,化石资源严重依赖进口,尤其是在2011年经历福岛核泄漏后,日本正在压缩国内核电的发展,这样举全国之力开发可再生能源,就成为了日本未来的能源重点。即使日本想和中国一样发展锂电池,但本国电力资源严重短缺,只能在原材料上从国外进口,在日本看来这是存在风险的,所以这也是日本选择氢能源的原因之一。

2018年日本对外发布《能源基本计划》,明确说到尽可能降低核能的依赖,重点发展二级能源电力,积极推进“氢能社会”的构建,日本将氢能看作了未来能源的血液,可见不只是在新能源汽车上,在整个社会行业中,氢能才是日本未来能源的核心。

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而在氢燃料电池策略路线中,日本重点布局“电解技术”、“氢供应链”和“氢燃料电池”三大技术。与锂电池纯电动汽车相比,燃料电池汽车其实也存在锂电池,不过比纯电动汽车多出了“储氢装置”和“燃料电池”两部分。具体运行过程是,首先汽车吸入空气、然后储氢装置输送氢气与空气中的氧气混合,送入燃料电池。通过燃料电池的发电装置发电,大部分电直接供应给汽车行驶,小部分电会传输到“驱动电池”上储存,这个驱动电池就是锂电池,只不过更像是备用电池,不起主要作用。

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这样看来燃料电池更像是小型的发电机,有人或许会问,这不就是和纯电动汽车一回事吗?其实不然,燃料汽车所需电的来源为“氢气和氧气”,是极其环保、绝对的新能源,并且加氢和加油一样只需数分钟。而纯电动汽车的电其实和我们社会的用电一样,基本来自于燃煤发电,并且充电时间基本超过一小时。而且氢燃料电池的储能密度更高,这也意味着汽车续航将轻松超过500公里,比一般的纯电动汽车多出数百公里。

这样看来,不依赖煤石油等化石能源,发展氢燃料电池的策略,确实非常符合日本的能源路线。

中国锂电池与日本氢电池,中日车用能源路线之争,谁才是未来?

那么为什么我们却仍然选择依赖传统化石能源发电的纯电动汽车路线呢?其实中日两条能源路线,并没有孰优孰劣之分,都是根据本国的资源现状制定的、最符合本国发展的能源策略。

但中美汽车行业的主流声音,车用锂电池是共识,而氢燃料电池更多是人类利用能源的终极目标,因为制取氢气的技术要求和成本太高了。

燃料电池虽然在日本发展迅猛,但还存在以下几个问题,首先是氢气的制取,从重油部分氧化、煤气化和水电解的制氢方法看,水电接法的原料就是水,原料最丰富,但是难度也最高,特别是氢燃料电池的催化剂极其昂贵,即使这样,以人类现有的技术水平,制氢的效率也是极低,而且氢气存储也是一大难题。与纯电动车相比,氢燃料电池在氢气的大规模制取和存储设施的建设上极为落后,而纯电动车的充电设施比较完善。

中国锂电池与日本氢电池,中日车用能源路线之争,谁才是未来?

日本曾经也不是没走锂电池纯电动车的路线,中国目前也在初步布局氢能全产业链的技术路线,并且《中国制造2025》明确指出,2030年前中国将要达到一百万辆燃料电池汽车的商业化应用。但中日车用电池路线最大的不同在于,中国是燃油车、锂电池电动车到氢燃料电池车的路线,而日本更像是直接从燃油车过渡到燃料电池车的路线。

中国锂电池与日本氢电池,中日车用能源路线之争,谁才是未来?

视线再回到资源这个根本问题上,由于全球煤、石油化石资源的短缺,数十年后燃油车被淘汰只是个时间问题,如果日本直接发展锂电池汽车,而锂电池的电力来源要么是煤炭发电、要么是水力发电、要么是核电,但日本一个也不占,本来想大力发展核电,结果遇上了福岛事件,开发锂电池汽车还不如做传统强项燃油车,所以日本也只有氢燃料电池能搞。

反观我国电力资源非常丰富,氢燃料汽车我们也做,但不是现在的重点,而锂电池纯电动车才是最佳选择。

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