【新能源的三大流派:换电、充电、氢燃料,到底哪一个会是未来?】
[威武]一、乘用车:充电逐渐成熟,换电拼死一搏
首先,充电基本设施一直在稳步发展,多层次的充电方式满足不同场景。每个场景均存在一些问题,但改进的路径是清晰的:
- 家用慢充:无论充电换电,家用慢充都是最主要的补能方式。从古老的3.3kW到如今主流的7.7kW,将来可能还会有11kW-20kW的三相交流慢充甚至无线充电。从小区整体来看,未来需要有序充电、公共电桩等方式来解决配电额度问题。
- 商场慢充:大型商场停车场逐渐开始有充电桩,多为7.7kW慢充;品牌的超充桩也在这里建设,功率可达80-150kW。实际上,这种停车2-4小时的场景,慢充太慢,快充太快(建设成本高,需要提前挪车),最适合的应该是20kW的「中速充电」。
目的地慢充:度假酒店的慢充,现在普及的还比较少,实际上非常实用必要。不必快充,慢充即可。
- 城市快充: 没有家用充电桩的话,城市快充就成了主要的补能方式。一般建于商场停车场或专用停车场,很多品牌专属桩也属于此形式。
- 高速快充: 这是目前最薄弱的环节,高速上建桩比较困难(牵扯单位比较多)、旺季淡季的客流量差异也大,盈利困难。特斯拉、小鹏等头部新势力也在发力超快充。
可以看到,从补能方式的角度来讲,换电模式在场景4与5的优势很大,但场景1、2、3并没有什么优势。
总体来说,就算没人发展换电了,仅发展充电模式也并不存在解决不了的根本难题。换电起步比较晚,要想占据一席之地,就需要有不可替代的优势。
[威武]1. 换电难并不等于蔚来难
私家乘用车领域,说要换电必提蔚来。我上面说换电拼死一博,并不是说蔚来拼死一搏 —— 蔚来这家企业发展形势乐观,以换电为核心的服务也成为品牌优势之一,可以说蔚来已经把换电模式做到了商业闭环的程度。
但是,蔚来的换电只能给蔚来车主来用,虽然蔚来说换电技术是公开给其它企业的,但目前看不到其它车企真的基本蔚来换电平台开发的可能性。
这既有商业竞争上的考虑,也有换电模式对产品设计制约的考虑 —— 蔚来的通用电池包不算小,所以ES8、ES6、ET7都是大车,ET5算是中等尺寸的车但是很宽,这样的车一般定价都不会低。蔚来品牌可以撑得起这个价格,其它自主品牌车企有信心撑起这个价格吗?
所以,蔚来换电成功≠换电模式崛起。
[威武]2. 蔚来换电有可能服务于全行业吗
中石化与蔚来展开了合作,一年合作建立了175年换电站,可以说双方都是真金白银的投入。【图1】
显然,中石化搞这些事情肯定不是为蔚来锦上添花的,而是想借这个契机将「加油站」转化为「综合补能站」 —— 既能加油,也能充电、换电、加氢,以确保自己在中国双碳战略中不掉队。
但是,怎么才能将蔚来换电推广给全行业? 在推广过程中,中石化与蔚来分别扮演什么角色? 这一切变数很大,我们不好估计。站在今天这个时间点,我们只能说:蔚来换电成功≠换电模式崛起。
[威武]3. 换电的根本优势是什么?
提起换电优势,我们想的是场景4与5的便利:就像加油一样的3分钟换电,比充电1小时方便多了。此外,还避免了大功率充电对电网的冲击、对电容量的要求低。【图2】
实际上,这点优势超快充也能实现,比如即将发布的小鹏G9,基于800V平台可以实现5分钟充200公里。实际上,充电功率达到400kW这个水平之后,换电/充电是3分钟还是10分钟,对消费者并没有什么区别了,除非你正在跑F1。
480kW对电网的冲击是很大的,这点劣势怎么破? 自建储能可以破:储能电池平时充电就行,这和换电电池仓库平时慢充是差不多的。【图3】
所以,将目光往未来看个两三年,补能速度并不是换电的根本优势。如果只关注补能速度,就会觉得换电没有前途,超充一统江湖。
换电的根本优势是什么呢? 需要从宁德时代发布的换电品牌EVOGO和「巧克力换电块」上寻找答案。
宁德换电的主要意义在于「可掰开可组合」。【图4】
为什么说「可掰开可组合」非常重要,因为它指出了电动汽车的一个根本问题:一个80度电的长续航电动车,其中前26度是高频使用的电,中间26度是低频使用的电,后26度是应急使用的电。
从消费者的角度来讲,前26度最值钱,但后52度又不得不买。从产品角度来讲,虽然大部分情况下使用的是前26/52度电,但26度电池的重量每时每刻都在承担着。
总结一下这种「可掰开可组合」换电模式的意义:
- 消费者角度:只需要花一半的电池钱,就可以满足日常短途通勤+偶尔长途自驾的全部需求。
- 行业角度:车重降低20%,相当于碳减排20%,这么大的收益,光从电机效率上是扣不回来的;降低了全行业的锂资源消耗,促进行业健康发展。
这才是换电模式的根本意义,也是充电模式不可能实现的效果。【图5】
[威武]4. 换电的根本劣势是什么?
考虑换电的根本劣势,我们需要做一个思想试验: 假设宁德时代的EVOGO「巧克力换电块」已经搞成功了,那是不是所有车企都会选择兼容呢?
你的回答也许是肯定的。因为兼容了「巧克力换电块」,就意味着低成本实现了超快充、多了很多第三方换电站、降低了整车成本,这对产品竞争力的增强是显而易见的。反过来,如果不兼容的话,可能就卖不出去了。【图6】
我们不只能看到好处,还要看到代价:无法采用液冷、整包能量密度较低、无法采用底盘电池一体化技术。
总体来说,就是采用「巧克力电池包」不利于打造极致的产品,因而不适用于头部车企。必须指出的是,所谓的极致是相对而言的,「巧克力电池包」的技术本身并不差,只是不极致:
- 能量密度高:在可掰开、可灵活组合的前提下,能量密度高达160Wh/kg、体积能量密度高达325Wh/L,性能表现非常优秀!—— 可以查一下,2022年的一些电动车能量密度还不到160Wh/kg。
- CTP技术:能实现这么高的能量密度,离不开宁德时代的CTP(Cell to Pack)技术 —— 电芯直接组成电池包,省去了模组(Module)这一步。
- 无线BMS技术:这项前沿技术使换电块外部只有高压正负接口,提高插拔部件的可靠性。另外一家用上无线BMS技术的就是凯迪拉克Lyriq,但不像「巧克力换电块」可以把这项技术的优势发挥得这么彻底。
还有一个额外的代价,目前还没显现出来:选择了换电,就拒绝了「底盘电池一体化」技术路线。
特斯拉 Structure Battery【图7】
所以我们可以看到,就算宁德时代「巧克力换电块」的换电模式做成功了,也不可能一统江湖。那时候的电动车,会呈现两极分化的趋势:
- 追求极致的集成化:采用「底盘电池一体化」技术,降低车重、提升空间利用率、降低成本,打造极致的车型。因为电池包比较贵,所以相对来说更适合做中高端车型。
- 追求极致的灵活性:采用宁德时代的「巧克力换电块」,平时只装一块电池,长途装三块电池,既省钱又灵活,换电也方便,追求极致的经济性,相对来说更适合做平价家用车型
。
注意,以上这种假设,是基于宁德时代EVOGO能做成功。现在它才刚刚起步,而且在to C领域也没有成功的经验,未来能不能搞成功还很难讲。
如果搞不成的话,将来的格局很可能是蔚来换电一枝独秀,网约车出租车换电有一席之地,其它私家电动车全部充电模式。所以说:充电逐渐成熟,换电拼死一搏。
[威武]二、商用车:重卡虽少但重要,氢能与换电在角逐
商用的种类特别多,微卡、轻卡、皮卡、客车、重卡。除重卡外,其它几种类型的电动化路线都很显然:纯电+充电。【图8】
从绝对数量上来说,重卡也不多,但不可轻视:商用车碳排放占所有车的64.6%,而重卡占商用车83.5%。也就是说,这1000多万辆重卡的碳排放,比所有轿车SUV加起来还多!
解决了重卡的新能源问题,就建成了汽车电动化的半壁江山啊。
重卡的充电模式存在难以解决的难题:【图9】
- 充电时间:乘用车90%的时间都是闲置的,大部分情况下搁家里慢慢充就行;商用客车、轻卡也不需要24小时连轴跑。重卡不行,一般是两班倒不停地开,要是充个10小时的电,相当于运力减一半,划不来啊!麦肯锡出过一个报告,说德国纯电重卡充电比换电好,主要是国情不一样,他们国土面积小,重卡不是两班倒。
大电池占用运力、成本高:电动乘用车2吨重,坐人载货最多400公斤;重卡不一样,装个几十吨货拉走,这就需要超级大的电池。但电池本身也重,占用运气,赚钱效率又低了;电池也贵,初期成本高,也更难赚钱。
- 路线固定:重卡一般就在干线上跑,不进城市,所以这降低了对加氢站、换电站的选址要求。
考虑到锂电技术再有大突破很困难,所以氢燃料电池重卡基本上是立于不败之地的。换个角度,氢能和燃油的属性相似,就凭这一点,锂电池是很难追上能量密度的,这也就决定了氢燃料电池在重卡领域的不败之地:
氢燃料电池立于不败之地,换电重卡能吃掉多少份额,要看它在十四五规划的五年间都取得多大进展了。【图10】
从这个意义上来说,氢能与纯电之争,主要只体现在重卡领域了。
有人说特斯拉Semitruck满载36吨的续航800公里,充电30分钟可以600公里。这听起来也很不错,为啥咱们不走这个路线呢?关于这个问题,我还没仔细研究,大体估摸着应该是成本、安全性、充电电网冲击待方面存在困难。有空再研究吧!本文就不展开了。
[威武]小结
- 乘用车领域:充电技术逐渐完善,立于不败之地;蔚来换电只是企业行为,难以拓展为全行业;宁德换电对行业有意义,但起步较晚能否做成需要观察。
- 商用车领域:聚焦到重卡领域,充电重卡存在困难,氢能重卡立于不败之地,换电重卡在未来5年努力发展,争取份额。
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首先,充电基本设施一直在稳步发展,多层次的充电方式满足不同场景。每个场景均存在一些问题,但改进的路径是清晰的:
- 家用慢充:无论充电换电,家用慢充都是最主要的补能方式。从古老的3.3kW到如今主流的7.7kW,将来可能还会有11kW-20kW的三相交流慢充甚至无线充电。从小区整体来看,未来需要有序充电、公共电桩等方式来解决配电额度问题。
- 商场慢充:大型商场停车场逐渐开始有充电桩,多为7.7kW慢充;品牌的超充桩也在这里建设,功率可达80-150kW。实际上,这种停车2-4小时的场景,慢充太慢,快充太快(建设成本高,需要提前挪车),最适合的应该是20kW的「中速充电」。
目的地慢充:度假酒店的慢充,现在普及的还比较少,实际上非常实用必要。不必快充,慢充即可。
- 城市快充: 没有家用充电桩的话,城市快充就成了主要的补能方式。一般建于商场停车场或专用停车场,很多品牌专属桩也属于此形式。
- 高速快充: 这是目前最薄弱的环节,高速上建桩比较困难(牵扯单位比较多)、旺季淡季的客流量差异也大,盈利困难。特斯拉、小鹏等头部新势力也在发力超快充。
可以看到,从补能方式的角度来讲,换电模式在场景4与5的优势很大,但场景1、2、3并没有什么优势。
总体来说,就算没人发展换电了,仅发展充电模式也并不存在解决不了的根本难题。换电起步比较晚,要想占据一席之地,就需要有不可替代的优势。
[威武]1. 换电难并不等于蔚来难
私家乘用车领域,说要换电必提蔚来。我上面说换电拼死一博,并不是说蔚来拼死一搏 —— 蔚来这家企业发展形势乐观,以换电为核心的服务也成为品牌优势之一,可以说蔚来已经把换电模式做到了商业闭环的程度。
但是,蔚来的换电只能给蔚来车主来用,虽然蔚来说换电技术是公开给其它企业的,但目前看不到其它车企真的基本蔚来换电平台开发的可能性。
这既有商业竞争上的考虑,也有换电模式对产品设计制约的考虑 —— 蔚来的通用电池包不算小,所以ES8、ES6、ET7都是大车,ET5算是中等尺寸的车但是很宽,这样的车一般定价都不会低。蔚来品牌可以撑得起这个价格,其它自主品牌车企有信心撑起这个价格吗?
所以,蔚来换电成功≠换电模式崛起。
[威武]2. 蔚来换电有可能服务于全行业吗
中石化与蔚来展开了合作,一年合作建立了175年换电站,可以说双方都是真金白银的投入。【图1】
显然,中石化搞这些事情肯定不是为蔚来锦上添花的,而是想借这个契机将「加油站」转化为「综合补能站」 —— 既能加油,也能充电、换电、加氢,以确保自己在中国双碳战略中不掉队。
但是,怎么才能将蔚来换电推广给全行业? 在推广过程中,中石化与蔚来分别扮演什么角色? 这一切变数很大,我们不好估计。站在今天这个时间点,我们只能说:蔚来换电成功≠换电模式崛起。
[威武]3. 换电的根本优势是什么?
提起换电优势,我们想的是场景4与5的便利:就像加油一样的3分钟换电,比充电1小时方便多了。此外,还避免了大功率充电对电网的冲击、对电容量的要求低。【图2】
实际上,这点优势超快充也能实现,比如即将发布的小鹏G9,基于800V平台可以实现5分钟充200公里。实际上,充电功率达到400kW这个水平之后,换电/充电是3分钟还是10分钟,对消费者并没有什么区别了,除非你正在跑F1。
480kW对电网的冲击是很大的,这点劣势怎么破? 自建储能可以破:储能电池平时充电就行,这和换电电池仓库平时慢充是差不多的。【图3】
所以,将目光往未来看个两三年,补能速度并不是换电的根本优势。如果只关注补能速度,就会觉得换电没有前途,超充一统江湖。
换电的根本优势是什么呢? 需要从宁德时代发布的换电品牌EVOGO和「巧克力换电块」上寻找答案。
宁德换电的主要意义在于「可掰开可组合」。【图4】
为什么说「可掰开可组合」非常重要,因为它指出了电动汽车的一个根本问题:一个80度电的长续航电动车,其中前26度是高频使用的电,中间26度是低频使用的电,后26度是应急使用的电。
从消费者的角度来讲,前26度最值钱,但后52度又不得不买。从产品角度来讲,虽然大部分情况下使用的是前26/52度电,但26度电池的重量每时每刻都在承担着。
总结一下这种「可掰开可组合」换电模式的意义:
- 消费者角度:只需要花一半的电池钱,就可以满足日常短途通勤+偶尔长途自驾的全部需求。
- 行业角度:车重降低20%,相当于碳减排20%,这么大的收益,光从电机效率上是扣不回来的;降低了全行业的锂资源消耗,促进行业健康发展。
这才是换电模式的根本意义,也是充电模式不可能实现的效果。【图5】
[威武]4. 换电的根本劣势是什么?
考虑换电的根本劣势,我们需要做一个思想试验: 假设宁德时代的EVOGO「巧克力换电块」已经搞成功了,那是不是所有车企都会选择兼容呢?
你的回答也许是肯定的。因为兼容了「巧克力换电块」,就意味着低成本实现了超快充、多了很多第三方换电站、降低了整车成本,这对产品竞争力的增强是显而易见的。反过来,如果不兼容的话,可能就卖不出去了。【图6】
我们不只能看到好处,还要看到代价:无法采用液冷、整包能量密度较低、无法采用底盘电池一体化技术。
总体来说,就是采用「巧克力电池包」不利于打造极致的产品,因而不适用于头部车企。必须指出的是,所谓的极致是相对而言的,「巧克力电池包」的技术本身并不差,只是不极致:
- 能量密度高:在可掰开、可灵活组合的前提下,能量密度高达160Wh/kg、体积能量密度高达325Wh/L,性能表现非常优秀!—— 可以查一下,2022年的一些电动车能量密度还不到160Wh/kg。
- CTP技术:能实现这么高的能量密度,离不开宁德时代的CTP(Cell to Pack)技术 —— 电芯直接组成电池包,省去了模组(Module)这一步。
- 无线BMS技术:这项前沿技术使换电块外部只有高压正负接口,提高插拔部件的可靠性。另外一家用上无线BMS技术的就是凯迪拉克Lyriq,但不像「巧克力换电块」可以把这项技术的优势发挥得这么彻底。
还有一个额外的代价,目前还没显现出来:选择了换电,就拒绝了「底盘电池一体化」技术路线。
特斯拉 Structure Battery【图7】
所以我们可以看到,就算宁德时代「巧克力换电块」的换电模式做成功了,也不可能一统江湖。那时候的电动车,会呈现两极分化的趋势:
- 追求极致的集成化:采用「底盘电池一体化」技术,降低车重、提升空间利用率、降低成本,打造极致的车型。因为电池包比较贵,所以相对来说更适合做中高端车型。
- 追求极致的灵活性:采用宁德时代的「巧克力换电块」,平时只装一块电池,长途装三块电池,既省钱又灵活,换电也方便,追求极致的经济性,相对来说更适合做平价家用车型
。
注意,以上这种假设,是基于宁德时代EVOGO能做成功。现在它才刚刚起步,而且在to C领域也没有成功的经验,未来能不能搞成功还很难讲。
如果搞不成的话,将来的格局很可能是蔚来换电一枝独秀,网约车出租车换电有一席之地,其它私家电动车全部充电模式。所以说:充电逐渐成熟,换电拼死一搏。
[威武]二、商用车:重卡虽少但重要,氢能与换电在角逐
商用的种类特别多,微卡、轻卡、皮卡、客车、重卡。除重卡外,其它几种类型的电动化路线都很显然:纯电+充电。【图8】
从绝对数量上来说,重卡也不多,但不可轻视:商用车碳排放占所有车的64.6%,而重卡占商用车83.5%。也就是说,这1000多万辆重卡的碳排放,比所有轿车SUV加起来还多!
解决了重卡的新能源问题,就建成了汽车电动化的半壁江山啊。
重卡的充电模式存在难以解决的难题:【图9】
- 充电时间:乘用车90%的时间都是闲置的,大部分情况下搁家里慢慢充就行;商用客车、轻卡也不需要24小时连轴跑。重卡不行,一般是两班倒不停地开,要是充个10小时的电,相当于运力减一半,划不来啊!麦肯锡出过一个报告,说德国纯电重卡充电比换电好,主要是国情不一样,他们国土面积小,重卡不是两班倒。
大电池占用运力、成本高:电动乘用车2吨重,坐人载货最多400公斤;重卡不一样,装个几十吨货拉走,这就需要超级大的电池。但电池本身也重,占用运气,赚钱效率又低了;电池也贵,初期成本高,也更难赚钱。
- 路线固定:重卡一般就在干线上跑,不进城市,所以这降低了对加氢站、换电站的选址要求。
考虑到锂电技术再有大突破很困难,所以氢燃料电池重卡基本上是立于不败之地的。换个角度,氢能和燃油的属性相似,就凭这一点,锂电池是很难追上能量密度的,这也就决定了氢燃料电池在重卡领域的不败之地:
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【新的一周,十二星座转发好运不断,财运满满】
[砖头]天秤座,白羊座,狮子座:努力很久的事情获得巨大回报
[砖头]处女座,巨蟹座,双鱼座:担心的事情都被有效解决
[砖头]双子座,水瓶座,射手座:正在做的事情会圆满成功
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#大仙祈福# #星座# #大仙祈愿祠[超话]#
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【#汽车资讯#】内燃机的守护者们站出来了。#新能源汽车#汽车资讯#
如火如荼的全球电气化进程,收到了一封来自机械工程领域的“警告信”。
2022年4月下旬,德国机械设备制造业联合会(VDMA)公开立场,表示从2035年起只允许销售电动汽车的计划是错误的。比起将内燃机汽车从市场上消除,要达成净零目标,应当将枪口对准真正的罪魁祸首——化石燃料。
这一言论的导火线是2022年4月初,英国立法机构发布的一份关于政策设计的技术咨询文件,其中为2035年之前的电动汽车销售市场份额制定了具有法律约束力的年度目标:
到2024年,在英国销售的所有汽车中,22%以上都应该是零排放的电动车型;到2028年,这一比例应上升到一半以上(52%),到2030年则要求80%以上,此外禁止销售新的燃油车;到2035年,新的混合动力车也会被禁止销售,达成全电动目标。
总部设在法兰克福的机械工程领域专家小组呼吁欧盟政策制定者要把眼界放宽,不要忽略合成“e-燃料”(e-fuels,其中“e”代表“可再生电力”,e-fuels是可以将水电解生成的H2和CO2通过催化反应进而合成的一种液体碳氢链燃料)的可能性。一些制造商(例如保时捷和马自达)已经在这方面进行了大量投资,以挽救传统汽车发动机即将到来的厄运。
VDMA的主席卡尔·霍伊斯根(Karl Haeusgen)解释道:“与其通过禁止内燃机将尾气排放限制为零,更应该做的是考虑所有对气候友好的驱动方案。”
“由e-燃料驱动的内燃机确确实实是道路运输电气化之外的环保选项之一。毕竟,问题不在于发动机,而在于至今为止我们所使用的传统化石燃料”。
该协会在最新的《转型中的驱动系统III》报告中写道,取缔内燃机将使整个欧洲的动力总成价值链损失16万个工作岗位。
“诚然,新的发展会创造出新的就业机会,例如在电池材料加工和充电基础设施环节。但这完全是两回事。术业有专攻,机械工程专业人员的岗位与新兴岗位是不能仅凭数量互相抵消的。”霍伊斯根说。
不仅仅是就业机会,VDMA认为,如果内燃机被完全淘汰,工业实力和发展也将面临风险。
VDMA副总经理哈特穆特·劳恩(Hartmut Rauen)说:“在亲环境的前提下,有更多样性的技术选择能够减少对稀缺原材料的依赖,提高经济弹性。”
纯电动汽车成本昂贵,至少在一定时期内定价会继续高出传统燃油车,因此消费者可能选择将他们的旧燃油车保留更长时间。那么法规大力推行电动汽车的最终目的——碳中和,便会被延缓速度。
英国汽车制造商和贸易商协会首席执行官迈克·霍伊斯(Mike Hawes)也在谈到上述立法文件时表示,对汽车制造商的要求只有在“与消费者激励措施相匹配”和“达到基础设施建设目标”时才能成功。
围绕着e-燃料的质疑声
e-燃料的化学结构主要由氢原子和碳原子组成,而不是使用石油来制造汽油和柴油,它是利用水的氢和空气中的碳制造的。虽然这个过程需要大量的能源,但可以利用可再生资源,如风能和太阳能。
2021年9月,保时捷与西门子、能源公司Enel、AME以及石油公司ENAP合作在智利建立了一家e-燃料工厂。该工厂的目标是到2024年每年生产5500万升e-燃料,到2026年达到5.5亿升。
2022年4月6日,保时捷官宣了在电子燃料公司HIF Global的7500万美元“长期”投资股份,继续加大对e-燃料的投入。
据了解,博世也在研究制造合成燃料的可能性,而马自达则在2022年早些时候成为第一个加入“e燃料联盟”(eFuel Alliance)的汽车制造商。
然而,根据一份报告显示,使用e-燃料的汽车排放的有毒氮氧化物(NOx)与使用传统化石燃料的汽车一样多。
2021年12月,代表智囊团“运输与环境”(T&E)在实验室里对一辆使用三种不同e-燃料混合物的梅赛德斯-奔驰A级车进行了测试,由于目前没有e-燃料在市场上销售,他们自己生产了100升不同成分混合的e-汽油。
然后与使用传统E10汽油的奔驰车进行了对比,发现氮氧化物水平几乎是相同的,而且一氧化碳和氨气也多得多,只是二氧化碳排放量较低而已。
于是得出了这样的结论:e-燃料对缓解城市空气质量问题的作用并不显著。
T&E的车辆和电动汽车高级主管茱莉亚·波利斯卡诺娃(Julia Poliscanova)说道:“e-燃料已经在清洁汽车的比赛中失败了。”
除了在生态方面没有建树以外,该报告认为,e-燃料将在很大程度上只限于富人使用。据估计,在五年内使用e-燃料的汽车将比使用纯电动汽车的司机多花费大约8500英镑。
报告还提到,假如在10%的新车中使用e-燃料,而不是将其电动化,就需要在欧洲增加23%的可再生发电量。
此外,生产成本也远远高于电气化车辆,这使得它们不适合用于现有车队的碳中和行动。
然而,T&E并没有完全否定e-燃料的概念,而是认为它们应该优先用于飞机。大多数飞机无法使用电池来实现脱碳,而且目前,比起道路交通,可能飞机所燃烧的化石燃料对空气污染更严重。
代表石油行业的研究组织Concawe同样把票投给了电动汽车,认为T&E的研究非常有意义,相比较之下,电动汽车仍然是减少新乘用车碳足迹的最有效解决方案。不过他们认为内燃机汽车在未来十年内依旧会代表道路上的绝大多数车辆。
科学研究会一直持续下去。不管是哪一种正在发展中的新技术,总会经历被质疑的阶段。只要它比正在被取代的旧技术更清洁,更有效,更具成本效益,那么为行业和消费者提供广泛的选择可能是最佳结果。
借用一位网友评论:我们需要公开的自由竞争。在寻求更高效率的过程中,让新燃料有公平的机会,找到自己的利基市场。
如火如荼的全球电气化进程,收到了一封来自机械工程领域的“警告信”。
2022年4月下旬,德国机械设备制造业联合会(VDMA)公开立场,表示从2035年起只允许销售电动汽车的计划是错误的。比起将内燃机汽车从市场上消除,要达成净零目标,应当将枪口对准真正的罪魁祸首——化石燃料。
这一言论的导火线是2022年4月初,英国立法机构发布的一份关于政策设计的技术咨询文件,其中为2035年之前的电动汽车销售市场份额制定了具有法律约束力的年度目标:
到2024年,在英国销售的所有汽车中,22%以上都应该是零排放的电动车型;到2028年,这一比例应上升到一半以上(52%),到2030年则要求80%以上,此外禁止销售新的燃油车;到2035年,新的混合动力车也会被禁止销售,达成全电动目标。
总部设在法兰克福的机械工程领域专家小组呼吁欧盟政策制定者要把眼界放宽,不要忽略合成“e-燃料”(e-fuels,其中“e”代表“可再生电力”,e-fuels是可以将水电解生成的H2和CO2通过催化反应进而合成的一种液体碳氢链燃料)的可能性。一些制造商(例如保时捷和马自达)已经在这方面进行了大量投资,以挽救传统汽车发动机即将到来的厄运。
VDMA的主席卡尔·霍伊斯根(Karl Haeusgen)解释道:“与其通过禁止内燃机将尾气排放限制为零,更应该做的是考虑所有对气候友好的驱动方案。”
“由e-燃料驱动的内燃机确确实实是道路运输电气化之外的环保选项之一。毕竟,问题不在于发动机,而在于至今为止我们所使用的传统化石燃料”。
该协会在最新的《转型中的驱动系统III》报告中写道,取缔内燃机将使整个欧洲的动力总成价值链损失16万个工作岗位。
“诚然,新的发展会创造出新的就业机会,例如在电池材料加工和充电基础设施环节。但这完全是两回事。术业有专攻,机械工程专业人员的岗位与新兴岗位是不能仅凭数量互相抵消的。”霍伊斯根说。
不仅仅是就业机会,VDMA认为,如果内燃机被完全淘汰,工业实力和发展也将面临风险。
VDMA副总经理哈特穆特·劳恩(Hartmut Rauen)说:“在亲环境的前提下,有更多样性的技术选择能够减少对稀缺原材料的依赖,提高经济弹性。”
纯电动汽车成本昂贵,至少在一定时期内定价会继续高出传统燃油车,因此消费者可能选择将他们的旧燃油车保留更长时间。那么法规大力推行电动汽车的最终目的——碳中和,便会被延缓速度。
英国汽车制造商和贸易商协会首席执行官迈克·霍伊斯(Mike Hawes)也在谈到上述立法文件时表示,对汽车制造商的要求只有在“与消费者激励措施相匹配”和“达到基础设施建设目标”时才能成功。
围绕着e-燃料的质疑声
e-燃料的化学结构主要由氢原子和碳原子组成,而不是使用石油来制造汽油和柴油,它是利用水的氢和空气中的碳制造的。虽然这个过程需要大量的能源,但可以利用可再生资源,如风能和太阳能。
2021年9月,保时捷与西门子、能源公司Enel、AME以及石油公司ENAP合作在智利建立了一家e-燃料工厂。该工厂的目标是到2024年每年生产5500万升e-燃料,到2026年达到5.5亿升。
2022年4月6日,保时捷官宣了在电子燃料公司HIF Global的7500万美元“长期”投资股份,继续加大对e-燃料的投入。
据了解,博世也在研究制造合成燃料的可能性,而马自达则在2022年早些时候成为第一个加入“e燃料联盟”(eFuel Alliance)的汽车制造商。
然而,根据一份报告显示,使用e-燃料的汽车排放的有毒氮氧化物(NOx)与使用传统化石燃料的汽车一样多。
2021年12月,代表智囊团“运输与环境”(T&E)在实验室里对一辆使用三种不同e-燃料混合物的梅赛德斯-奔驰A级车进行了测试,由于目前没有e-燃料在市场上销售,他们自己生产了100升不同成分混合的e-汽油。
然后与使用传统E10汽油的奔驰车进行了对比,发现氮氧化物水平几乎是相同的,而且一氧化碳和氨气也多得多,只是二氧化碳排放量较低而已。
于是得出了这样的结论:e-燃料对缓解城市空气质量问题的作用并不显著。
T&E的车辆和电动汽车高级主管茱莉亚·波利斯卡诺娃(Julia Poliscanova)说道:“e-燃料已经在清洁汽车的比赛中失败了。”
除了在生态方面没有建树以外,该报告认为,e-燃料将在很大程度上只限于富人使用。据估计,在五年内使用e-燃料的汽车将比使用纯电动汽车的司机多花费大约8500英镑。
报告还提到,假如在10%的新车中使用e-燃料,而不是将其电动化,就需要在欧洲增加23%的可再生发电量。
此外,生产成本也远远高于电气化车辆,这使得它们不适合用于现有车队的碳中和行动。
然而,T&E并没有完全否定e-燃料的概念,而是认为它们应该优先用于飞机。大多数飞机无法使用电池来实现脱碳,而且目前,比起道路交通,可能飞机所燃烧的化石燃料对空气污染更严重。
代表石油行业的研究组织Concawe同样把票投给了电动汽车,认为T&E的研究非常有意义,相比较之下,电动汽车仍然是减少新乘用车碳足迹的最有效解决方案。不过他们认为内燃机汽车在未来十年内依旧会代表道路上的绝大多数车辆。
科学研究会一直持续下去。不管是哪一种正在发展中的新技术,总会经历被质疑的阶段。只要它比正在被取代的旧技术更清洁,更有效,更具成本效益,那么为行业和消费者提供广泛的选择可能是最佳结果。
借用一位网友评论:我们需要公开的自由竞争。在寻求更高效率的过程中,让新燃料有公平的机会,找到自己的利基市场。
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