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从可再生能源思考汽车工业未来发展

2023-04-24 16:49:08 来源:盖世汽车网

每看到图1的照片,常有人问起,这是太阳能电站吗?我回答说,是的,但它不是利用光伏原理,是熔盐储能原理:27000多个定日镜自动跟踪太阳,把太阳光的光能聚焦到中央,加热工作媒介(熔盐)至565度高温、高温熔盐工作媒介加热冷水而产生高温高压蒸汽,以此驱动汽轮机发电,加热的熔盐热能甚至可以储存至夜间, 持续发电。据报道,青海省德令哈市的这个塔式熔盐储能发电站一年可发电1.46亿度电, 价值约1.07亿元(以工业用电平均价格0.73元/度计算),每年减少二氧化碳气体排放12.1万吨,同时提供数十个运营、维修电站员工的工作岗位,一个生动、令人振奋的案例:1. 每年创造价值1亿元;2. 每年减少二氧化碳排放12.1万吨;3. 解决(高附加值)就业岗位数十个。中国广袤的西部(甘肃、宁夏、青海、新疆、西藏),一片片“可再生能源的沃土”。

图1 青海省德令哈市50MW(兆瓦)的塔式熔盐光热储能发电站(网上公开图片)


(资料图片仅供参考)

甘肃省敦煌市的100MW塔式熔盐光热储能发电站,更是令人叹为观止;新疆哈密已成为中国的“太阳能谷”, 光伏、光热等电场、电站不断涌现;宁夏风电场数不甚数。

据统计(见图2),至2021年,中国的可再生能源产能,已经是美国、巴西、印度、德国、日本、加拿大、法国产能的总和,在2022年中国又增加可再生能源产能约156GW,这几乎是美国总产能的50%。

图2 全球可再生能源产能国家排行(图片来源:Statista)

对比全球其它国家,中国的可再生能源正在以高速度、高技术含量向前发展,除了装机产能外,中国在可再生能源的装备上也处在全球领先地位,比如全球60%以上的光伏太阳能面板产自中国,在全球风电整机制造商新增吊装容量前十排名中,中国企业占据其中六席,中国的新疆金风科技再次登顶全球,以12.7GW的装机容量位居第一。

据国家能源局2023年3月21日发布的全国发电装机容量、根据电能来源分布如下(见图3):

图3 全国发电装机容量、根据电能来源分布(单位:GW)

令人欣慰的是,现在中国的可再生能源产能(水力、风能、太阳能等)已经超过燃煤火电。

可再生能源(水力、风能、太阳能)均以电能形式呈现,顺应未来发展大趋势、支持2060年国家的碳中和承若,汽车工业未来发展路径是什么呢?

电动汽车

作者认为,首先是电动汽车,中国有优秀的、技术领先的电动汽车制造厂家,比如:比亚迪、广汽埃安、蔚来等,也有全球一流的动力电池制造商,比如宁德时代、比亚迪、中创新航等,大力发展电动汽车、相关充电装备、电池再利用和回收,是一条可持续性发展的主流路径。

氢能源

鉴于水力、风能、太阳能的间断性,需要一个中间媒介来缓冲,比如用剩余电能来泵水蓄能、电池储能、或者制作氢作为能源载体,应用于多乘员或物质的长距离运输,比如城际大巴、重卡等。氢能源替代柴油,作者认为是一个未来选项,基于氢的运输和安全保障、储存和加注基础设施较少、高成本,眼光需要前瞻未来20至30年, 这个时间轴也适用于燃料电池的电动汽车。

至于欧盟2035年“禁止销售燃油汽车”后容许e-fuel(可再生能源产出的氢+二氧化碳制成的“燃料”, 抵消了使用e-fuel时排放的二氧化碳),也是需要“绿色”氢能源。

混合动力

至于读者问起各种混合动力汽车,弱混动(HEV),插电式混动(PHEV), 增程式混动(Range-Extender),每台车都有一个燃油发动机,随着可再生能源的进一步发展,作为过渡车型,将逐渐被电动汽车替代。

结束语

总之,汽车工业正处在一个大变革的时代,电动汽车及其数字化是未来汽车工业的主流发展方向,车企的高层决策者们,需要胸怀大格局,顺应未来发展潮流、为中国2060年实现碳中和目标作出应有的贡献。

作者刘晓毅博士(观昱机电技术(www.costkey-solutions.com)创始人、CEO),德国戴姆勒集团(奔驰汽车)20多年新生产工艺、整车企划(含新能源汽车)和成本工程;德国物理学家奖获得者;工信部“长风计划”新能源与智能网联汽车产业智库专家;长城汽车技术中心高层技术管理;中国工信出版集团“国之重器出版工程”重点图书《制造企业的成本工程体系》作者;上海交通大学电子信息与电气工程学院研究生企业导师;同济大学汽车学院客座教授; 工信部人才交流中心/中国汽车产业培训基地/高顿财税学院成本工程特聘讲师;盖世汽车《刘晓毅专栏》作者;CostKey是观昱机电技术自主开发的国内首个云端企业级成本工程SaaS软件系统, 获得上海市科委创新基金奖。

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