
随着全球对环境保护的重视,新能源汽车逐渐成为各国政府和企业关注的焦点。在中国,目前纯电动汽车为主,氢能源为辅的路线已经逐渐显现。然而,氢燃料电池在生产成本、消耗成本和基础设施成本方面相较于锂电池仍有较大差距。首先,从生产成本来看,氢燃料电池的成本较高。以2021年行业平均数据为例,磷酸铁锂电池的成本为0.65元/Wh,三元锂电池略高,为0.9元/Wh;而氢燃料电池的成本为1.2元/Wh。相同电量下的氢燃料电池成本远高于锂电池,例如50KW的电池,磷酸铁锂电池需要32,500元,三元锂电池需要45,000元,而氢燃料电池则需要60,000元。此外,氢燃料电池的国内制造尚未像锂电池那样成熟市场化。其次,从消耗成本来看,氢燃料电池同样具有较高的成本。普通汽车的锂电池耗电大概为百公里13KW*h,而加氢站目前的加氢价格为每公斤氢气50-100元(补贴价),普通汽车每公斤氢气续航100公里,百公里的耗费为50-100元。尽管国家有补贴,但加氢站普遍仍处于亏损状态。最后,从基础设施成本来看,氢能源也存在短板。大型锂电池充电站及配电设施投资大概在百万级别,特斯拉超级充电站的建造成本在200万元左右;而一个每天500KG加气级别的加氢站,其建设费用大概在1200万到1800万之间。此外,氢气的存储和运输也存在问题,如高压储氢容器造价昂贵、易泄露、运输效率低下等。总之,虽然氢能源具有零排放、续航里程长等优点,但在当前阶段,氢燃料电池的生产成本、消耗成本和基础设施成本均高于锂电池。因此,在未来十年内,中国仍将以电能为主、氢能为辅的发展策略。
一个产品是否普及,实际最重要的就是成本,成本高的产品普及率肯定不如成本低的产品。
这实际和国内的现状,纯电动汽车为主,氢能源为辅的路线也能看得出来。
说下动力电池的成本:生产成本+消耗成本+基础设施成本
先说生产成本。
2021年,行业平均磷酸铁锂电池成本为0.65元/Wh,三元锂电池的成本略高,为0.9元/Wh。
而氢燃料电池成本为1.2元/Wh,同样的50KW的电池成本,磷酸铁锂电池需要32,500元,三元锂电池需要45,000块钱,而氢燃料电池成本需要60,000块钱。
所以,相同电量下的成本,氢燃料电池是比较高的,不过这也和批量性有关系,氢电池的国内制造并未像锂电池那样成熟的市场化。
再说消耗成本。
普通汽车的锂电池耗电大概为百公里13KW*h,电量按每度0.6元家用电—-2元商用电来算,百公里电费为7.8元到26元。
加氢站目前的加氢价格为每公斤氢气50-100元(补贴价),普通汽车每公斤氢气续航100公里,百公里的耗费为50-100元,要知道这还是国家大力补贴后的价格,而且因为定价比较低,即便有了国家补贴,加氢站普遍还都是亏损状态。
最后说基础设施成本。
一个大型的锂电池充电站及配电设施投资,大概在百万级别。特斯拉的超级充电站的建造成本在200万元左右。
而一个加氢站的投资则在千万级别,一个每天500KG加气级别的加氢站,其建设费用大概在1200万到1800万之间。
所以说,氢电池,无论从生产成本,还是消耗成本,还是基础设施成本,都远高于锂电池。
再说存储和运输,也是氢能源的短板。
因为氢气在常温常压下是气态,所以为了方便存储和运输,我们要把它压缩。
常用方法是高压对氢气进行压缩,需要耗费大量的压缩功不说,高压储氢容器的造价还相对昂贵。因为氢的原子半径非常小,在高压下,氢气甚至可以穿过很厚的钢板。而且氢气非常活泼,一旦泄露,极易和氧气混合发生燃烧和爆炸。(现在国内要求周边建筑物必须要离加氢站12-50米,站外明火必须离加氢站20-40米。)
另一个就是运输的效率低下。
所有元素中,氢的重量最轻,为水的密度的万分之一,普通高压储罐的氢气密度比较低。即便在零下253摄氏度时,氢气变为液体,但密度只有70g/L,依旧只有水密度的十五分之一,一大车也装不了多少氢气。而液态氢的运输和存储,因为容器的高要求和极易发生泄露的危险,所以暂时无法民用。
所以,现在还基本用的氢气压缩瓶来进行运输,一辆可载重40吨的超大卡车来运输氢气,一趟只能运输400公斤的氢气。
别看储气瓶这么大,一瓶充装10MP压力的,和人等高(40L)的瓶子只能装三四百克的氢气,而一辆普通的加氢小汽车,就需要三到五公斤的氢气…………
但长远看来,氢电池因为其能源清洁,零排放,续航里程长,大型商用车的加注时间短,且适应极寒地区,在未来的国内也会有着一席之地。
国家的发展策略也是两手都要硬,两条路都要走,不能只发展锂电池而忽略氢能源。但未来的十年,还是会以电能为主,氢能为辅的发展方向。
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