充氢3分钟，行驶600公里，中国锂电激战正酣，美日欧却联手发力氢能

环境和能源问题是本次G20大阪峰会的主题之一，而日本在氢能领域的专利数量居世界首位，积累了丰富的经验和技术。日本车企正大步迈入被称为“终极环保”的氢燃料电池车量产阶段。Mirai未来组合，丰田的氢燃料电池汽车，近年来非常受欢迎。我们之前分享过它的原理和制造工艺，走进车间看一看:目前日本的道路上有4000多辆氢动力汽车。财经频道特约记者王梦溪在日本了解到，日本有100多个加氢站，与普通加油站非常相似。工作人员可以通过管道在3分钟左右加满5公斤氢燃料，加满一箱的价格在400元人民币左右，可以行驶的距离在600公里左右。日前，美国能源部副部长(DOE) Dan Brouillette、日本经济产业大臣(METI) Hiroshige Seko和欧盟委员会气候行动和可再生能源专员(ENER)Miguel Caete在G20部长级会议期间签署了一份联合声明，称三方将在未来共同开发和共享氢能源和燃料电池技术。在声明中，三方表达了在氢能和燃料电池技术的研发方面分享和合作的强烈意向。同时，三个机构将探讨如何优化项目的启动和实施，坚持在能源会谈中的承诺，制定高效的氢能合作框架，或通过签署合作备忘录(MOC)为第二阶段氢能部长级会议做准备。会议将于今年9月25日举行。氢能和燃料电池是可持续能源计划的重要组成部分。加快这一领域的研究和开发不仅会给能源工业带来巨大的利益，而且有利于经济和环境的发展。还能为各行业创造新的发展机遇，带来经济效益，有助于实现可靠、清洁、实惠的发电方案。对于我国来说，氢能汽车还处于起步阶段。数据显示，2018年我国氢燃料电池汽车产量仅为1619辆，以乘用车和专用车为主，乘用车几乎没有。中汽协数据显示，2019年1-4月，氢燃料电池汽车产销分别为237辆和230辆，同比分别增长154.8%和289.8%。今年可以说是电动车安全元年。以前买电动车的厂家和用户都只关心性能和续航里程，没人关心电池安全。直到特斯拉曝出自燃事件，大家才开始更加关注电动车的安全性。这也使得很多三元锂电池的性能缺陷，过去不为人知，被厂商回避，逐渐浮出水面，使得人们逐渐意识到磷酸亚铁锂的好处。如果拿三元锂和磷酸亚铁锂对比，相信很快就会有很多人知道磷酸亚铁锂的安全性能比三元锂电池好。但如果三元锂和氢燃料电池相比，谁更安全？以前人们总是谈论氢的变色，认为氢是比汽油危险得多的储能方式。真的是这样吗？氢燃料电池的工作原理是什么？它的安全性是如何设计的？锂三元谁更安全？本期我们将讲解:氢燃料和锂电池:成本是短期制约因素。随着近年来全球应对气候变化、节能减排、发展转型的变化，非化石能源消费比重持续增加，这些能源的用途一般是发电，这也促进了整个经济的整体电气化水平。如果说看不到过去十年交通领域能源结构的演变趋势，目前来看，电气化、智能化、信息化的端倪正在显现。在铁路运输中，电力牵引已经取代内燃机牵引成为主导……模式，而中国、俄罗斯、德国、日本、法国等电气化铁路里程已占50%以上。其次，新能源汽车销量方面，纯电动汽车销量占比超过70%，混合动力汽车占比30%左右。在补贴和优惠政策的影响下，电动汽车脱颖而出，正在逐渐蚕食传统汽柴油内燃汽车的增量市场。但近年来，日本频频发布氢能源汽车成果，三分钟即可充满高压储氢罐，续航里程达到700公里以上，同时还能进入量产，颇具吸引力。但目前的制氢工艺主要有天然气蒸汽重整、石油蒸汽重整、甲醇裂解、液氨裂解、水电解、煤气化等。氢能的市场价格约为3-6美元/公斤，百公里成本约为5-10美元，约为电动汽车的3-10倍。氢气管道成本约65万-225万美元/公里(直径和长度1-4米)，天然气管道成本约30万-130万美元/公里，电网成本视输电电压和线路不同约200-450万美元/公里，800-1100 UHV平均输电成本仅2-4分钟/公里。即使考虑到充电站、加氢站等基础设施的建设，电力在成本上仍然优于交通领域的氢能。要实现氢能的规模扩张，还需要从技术到体制的大突破。谁掌握着真相？氢能技术路线之争主要吸引邻国日本民众的注意力。日本政府正与其国内最大的制造企业联手打造所谓的“氢能社会”，引人注目的“2020氢能奥运会”，即将推出的“未来氢能汽车”和“氢能住宅”，对氢能的补贴远高于电动汽车。然而，氢能的来源仍然是个问题，“核能+海水”和“澳煤进口”的制氢路线并不乐观。技术的推广也和应用规模有关。日系车企在全球市场占有率较高，有推动氢动力汽车发展的基础，但也面临与电动汽车相同的基础设施和成本挑战。合理的建设成本和创新的商业模式仍然是前提。氢燃料电池车最大的优势是续航能力完全可以和燃油车媲美。但从目前市场力量对比来看，很难说不会出现赢者通吃的局面，小众路线届时可能会付出沉重代价。电最大的优势是可以自由互联，有自己的信息属性，与数字同质同源，大概是氢能无法比拟的。但在配电和储能领域，氢燃料电池也可以和电力联手，形成新能源网络。不久前，德国勃兰登堡建成了世界上第一座以氢能为储能介质的混合电站。这项技术可以高效地将当地过剩的风能和太阳能转化为氢能，并利用现有的天然气设施进行长期储存，必要时再转化为电能。“将电转化为氢”的尝试可能为缓解电力长期储存和远距离输送的瓶颈提供一种新的思路。只有突破储能这个大问题，一个全新的可再生能源时代才能早日到来。氢能和可控核聚变技术一样，是人类的梦想。主载和主载之争可能不太重要，现在做更长远的判断还为时过早。真正重要的是彼此形成能源革命的合力，共同驱动一个更美好的世界。燃料电池和锂电池:从技术角度来说，氢燃料电池远远优于动力电池，比如氢燃料电池的充满时间是3分钟5分钟，一个大车顶多花10分钟20分钟，而纯电动汽车至少需要半个小时80%；里程可以跑300公里，500公里，700公里，甚至1000公里，2000公里的重卡，纯电动车不行。另外，氢燃料电池的使用是无污染的，即使拆解后也是如此，但是电池拆解就是污染。总之，氢燃料电池作为汽车的动力源，相比锂电池有很多优势，能量密度高、续航里程长、充电时间短、重量轻、性能提升空间大。从两者的技术难度和成本来看，锂电池技术难度相对较小，生产相对成熟，整个制造产业链完善，处于扩大规模效应阶段，而氢燃料电池关键材料催化剂、质子交换膜、双极板等国内产业链基本处于空白状态，制造成本和加氢站建设成本较高。但在氢能源明天总经理兼创始人王朝云看来，如果追求短期利益最大化，就不会想到氢燃料电池。纯电动路线的真正问题是，许多企业都有强烈的短期利益野心。“其实只是兴趣问题。(干氢燃料电池)一开始你可能生活很苦，但是三五年就能解决。”王朝云说。当然也有人持不同意见:纯电动汽车是我国新能源乘用车的主流方案，燃料电池汽车不太可能取代纯电动汽车。从城市间的短途客车，到长途高铁，再到农村的两轮车、三轮车，都有大量的纯电动技术积累和优势。从交通合理性来看，纯电动应该也是主流方案。对于未来氢燃料电池和锂电池的关系，清华大学教授高(同时也是动力锂电池和氢燃料电池的科研带头人)表示，两者最有可能共存:“至少到2030年，纯电动汽车可能会在乘用车中更占优势，而有长途运输需求的商用车中将会有更多的燃料电池汽车。”环境和能源问题是本次G20大阪峰会的主题之一，而日本在氢能领域的专利数量居世界首位，积累了丰富的经验和技术。日本车企正大步迈入被称为“终极环保”的氢燃料电池车量产阶段。Mirai未来组合，丰田的氢燃料电池汽车，近年来非常受欢迎。我们之前分享过它的原理和制造工艺，走进车间看一看:目前日本的道路上有4000多辆氢动力汽车。财经频道特约记者王梦溪在日本了解到，日本有100多个加氢站，与普通加油站非常相似。工作人员可以通过管道在3分钟左右加满5公斤氢燃料，加满一箱的价格在400元人民币左右，可以行驶的距离在600公里左右。日前，美国能源部副部长(DOE) Dan Brouillette、日本经济产业大臣(METI) Hiroshige Seko和欧盟委员会气候行动和可再生能源专员(ENER)Miguel Caete在G20部长级会议期间签署了一份联合声明，称三方将在未来共同开发和共享氢能源和燃料电池技术。在声明中，三方表达了在氢能和燃料电池技术的研发方面分享和合作的强烈意向。同时，三个机构将探讨如何优化项目的启动和实施，坚持在能源会谈中的承诺，制定高效的氢能合作框架，或通过签署合作备忘录(MOC)为第二阶段氢能部长级会议做准备。会议将于今年9月25日举行。氢能和燃料电池是可持续能源计划的重要组成部分。加快这一领域的研究和开发不仅会给能源工业带来巨大的利益，而且有利于经济和环境的发展。它还可以为各种产业创造新的发展机会……这有助于实现可靠、清洁和廉价的发电方案。对于我国来说，氢能汽车还处于起步阶段。数据显示，2018年我国氢燃料电池汽车产量仅为1619辆，以乘用车和专用车为主，乘用车几乎没有。中汽协数据显示，2019年1-4月，氢燃料电池汽车产销分别为237辆和230辆，同比分别增长154.8%和289.8%。今年可以说是电动车安全元年。以前买电动车的厂家和用户都只关心性能和续航里程，没人关心电池安全。直到特斯拉曝出自燃事件，大家才开始更加关注电动车的安全性。这也使得很多三元锂电池的性能缺陷，过去不为人知，被厂商回避，逐渐浮出水面，使得人们逐渐意识到磷酸亚铁锂的好处。如果拿三元锂和磷酸亚铁锂对比，相信很快就会有很多人知道磷酸亚铁锂的安全性能比三元锂电池好。但如果三元锂和氢燃料电池相比，谁更安全？以前人们总是谈论氢的变色，认为氢是比汽油危险得多的储能方式。真的是这样吗？氢燃料电池的工作原理是什么？它的安全性是如何设计的？锂三元谁更安全？本期我们将讲解:氢燃料和锂电池:成本是短期制约因素。随着近年来全球应对气候变化、节能减排、发展转型的变化，非化石能源消费比重持续增加，这些能源的用途一般是发电，这也促进了整个经济的整体电气化水平。如果说看不到过去十年交通领域能源结构的演变趋势，目前来看，电气化、智能化、信息化的端倪正在显现。在铁路运输中，电力牵引已取代内燃牵引成为主导方式，中国、俄罗斯、德国、日本、法国等电气化铁路里程已占50%以上。其次，新能源汽车销量方面，纯电动汽车销量占比超过70%，混合动力汽车占比30%左右。在补贴和优惠政策的影响下，电动汽车脱颖而出，正在逐渐蚕食传统汽柴油内燃汽车的增量市场。但近年来，日本频频发布氢能源汽车成果，三分钟即可充满高压储氢罐，续航里程达到700公里以上，同时还能进入量产，颇具吸引力。但目前的制氢工艺主要有天然气蒸汽重整、石油蒸汽重整、甲醇裂解、液氨裂解、水电解、煤气化等。氢能的市场价格约为3-6美元/公斤，百公里成本约为5-10美元，约为电动汽车的3-10倍。氢气管道成本约65万-225万美元/公里(直径和长度1-4米)，天然气管道成本约30万-130万美元/公里，电网成本视输电电压和线路不同约200-450万美元/公里，800-1100 UHV平均输电成本仅2-4分钟/公里。即使考虑到充电站、加氢站等基础设施的建设，电力在成本上仍然优于交通领域的氢能。要实现氢能的规模扩张，还需要从技术到体制的大突破。谁掌握着真相？氢能技术路线之争主要吸引邻国日本民众的注意力。日本政府正与其国内最大的制造企业联手打造所谓的“氢能社会”，引人注目的“2020氢能奥运会”，即将推出的“未来氢能汽车”和“氢能住宅”，对氢能的补贴远高于电动汽车。然而，…e氢能来源仍是问题，“核能+海水”和“澳煤进口”制氢路线不容乐观。技术的推广也和应用规模有关。日系车企在全球市场占有率较高，有推动氢动力汽车发展的基础，但也面临与电动汽车相同的基础设施和成本挑战。合理的建设成本和创新的商业模式仍然是前提。氢燃料电池车最大的优势是续航能力完全可以和燃油车媲美。但从目前市场力量对比来看，很难说不会出现赢者通吃的局面，小众路线届时可能会付出沉重代价。电最大的优势是可以自由互联，有自己的信息属性，与数字同质同源，大概是氢能无法比拟的。但在配电和储能领域，氢燃料电池也可以和电力联手，形成新能源网络。不久前，德国勃兰登堡建成了世界上第一座以氢能为储能介质的混合电站。这项技术可以高效地将当地过剩的风能和太阳能转化为氢能，并利用现有的天然气设施进行长期储存，必要时再转化为电能。“将电转化为氢”的尝试可能为缓解电力长期储存和远距离输送的瓶颈提供一种新的思路。只有突破储能这个大问题，一个全新的可再生能源时代才能早日到来。氢能和可控核聚变技术一样，是人类的梦想。主载和主载之争可能不太重要，现在做更长远的判断还为时过早。真正重要的是彼此形成能源革命的合力，共同驱动一个更美好的世界。燃料电池和锂电池:从技术角度来说，氢燃料电池远远优于动力电池，比如氢燃料电池的充满时间是3分钟5分钟，一个大车顶多花10分钟20分钟，而纯电动汽车至少需要半个小时80%；里程可以跑300公里，500公里，700公里，甚至1000公里，2000公里的重卡，纯电动车不行。另外，氢燃料电池的使用是无污染的，即使拆解后也是如此，但是电池拆解就是污染。总之，氢燃料电池作为汽车的动力源，相比锂电池有很多优势，能量密度高、续航里程长、充电时间短、重量轻、性能提升空间大。从两者的技术难度和成本来看，锂电池技术难度相对较小，生产相对成熟，整个制造产业链完善，处于扩大规模效应阶段，而氢燃料电池关键材料催化剂、质子交换膜、双极板等国内产业链基本处于空白状态，制造成本和加氢站建设成本较高。但在氢能源明天总经理兼创始人王朝云看来，如果追求短期利益最大化，就不会想到氢燃料电池。纯电动路线的真正问题是，许多企业都有强烈的短期利益野心。“其实只是兴趣问题。(干氢燃料电池)一开始你可能生活很苦，但是三五年就能解决。”王朝云说。当然也有人持不同意见:纯电动汽车是我国新能源乘用车的主流方案，燃料电池汽车不太可能取代纯电动汽车。从城市间的短途客车，到长途高铁，再到农村的两轮车、三轮车，都有大量的纯电动技术积累和优势。从交通合理性来看，纯电动应该也是主流方案。对于未来氢燃料电池和锂电池的关系，清华大学教授高(同时也是动力锂电池和氢燃料电池的科研带头人)表示，两者最有可能共存:“至少到2030年，纯电动汽车可能会在乘用车中更占优势，而有长途运输需求的商用车中将会有更多的燃料电池汽车。”

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