無論是儲能快充,還是氫能源,都是新能源汽車發(fā)展過程中,對于緩解或者根除補(bǔ)能焦慮的嘗試和探索。
續(xù)航焦慮一直是限制以電動車為主的新能源車發(fā)展的重要因素之一。作為絕大多數(shù)從燃油時(shí)代走過來的汽車消費(fèi)群體,無論電驅(qū)帶來怎樣顛覆性的駕駛感,他們都會習(xí)慣性的在補(bǔ)能環(huán)節(jié)將充電與加油掛鉤。這個(gè)其實(shí)也無可厚非,汽車極強(qiáng)的工具屬性,決定了消費(fèi)需求對它的重要性。好在,作為電動車補(bǔ)能的重要場景之一,充電樁或者說超級充電樁的充電功率得以迅速提升。伴隨800V電壓平臺的逐漸鋪開,充電10分鐘續(xù)航數(shù)百公里的接近燃油車補(bǔ)能的效率,或有望成為常態(tài)。
但即使如此,這也僅僅是解決了狹義的充電焦慮問題,又或者形容為續(xù)航焦慮1.0版本。還是把充電樁類比為水龍頭,那么水龍頭本身也是并不產(chǎn)出水的。那么,如果水龍頭本身放不出水來的時(shí)候,該怎么辦呢?這或許就是更深一層的續(xù)航焦慮問題,也可以算是續(xù)航焦慮2.0版本吧。
電到底能不能存起來?
不過,雖然把充電樁類比為水龍頭,但其實(shí)電與水在這里有著一個(gè)核心區(qū)別,電能是無法像水那樣被直接儲存的。中學(xué)物理第一次說到這個(gè)概念的時(shí)候,我也懵了。心里盤算著,那平時(shí)用的充電電池算什么?這恰好解釋了第二個(gè)問題,電能雖然不能直接儲存,但可以通過轉(zhuǎn)化為其它形式,從而間接的儲存下來。這便給了電動車補(bǔ)能場景一個(gè)新的思考,即建設(shè)儲能站。
通過儲能站,將用電負(fù)荷低谷時(shí)期的電能給轉(zhuǎn)化儲存起來。然后在高負(fù)荷時(shí)期,供應(yīng)給站內(nèi)的充電樁,用于滿足日常補(bǔ)能需求。這一運(yùn)行邏輯閉環(huán)看起來無懈可擊,但接下來一個(gè)問題便是,怎么儲能呢?
比較常見的將電能轉(zhuǎn)化儲存的方式,有轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能、靜電能以及磁能,但它們也各有各的局限性。首先轉(zhuǎn)化為機(jī)械能最具有代表性的,就是將富余的電能轉(zhuǎn)化為抽水的機(jī)械能,然后將低地勢的水抽至高地勢蓄起來,待用電高峰時(shí),通過水位落差帶動發(fā)電。但想也知道,這套儲能方案對場地限制太大了,只適合少數(shù)條件允許的發(fā)電側(cè)或輸電側(cè)。因此,我國也大力發(fā)展壓縮空氣儲能技術(shù),雖然轉(zhuǎn)化邏輯沒變,但是替代了水這種媒介之后,整套儲能方式的適應(yīng)性,以及成本等等,都更有優(yōu)勢。
而靜電能的儲能形式,我們比較熟悉的就是電容器。正是因?yàn)槭煜ぃ袁F(xiàn)在的超級電容雖然能夠做到充放電速度快、密度大、壽命長等特點(diǎn),但它的儲能容量實(shí)在太小,只適合在具體產(chǎn)品中,扮演高速過渡的角色。至于磁能儲能就更局限了,其成本過于高昂,整個(gè)儲能方式更像是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)物,商業(yè)化場景有限。最后你會發(fā)現(xiàn),適合在終端用電側(cè)的儲能形式就是化學(xué)能,也就是我們非常熟悉的蓄電池。
而在2022年,儲能電池項(xiàng)目似乎也已經(jīng)邁上了高速發(fā)展的道路,各大新能源車企以及動力電池制造商,都投身其中。比如剛剛發(fā)布S4超充的小鵬汽車,也同時(shí)公布了其儲能充電樁的產(chǎn)品計(jì)劃。高合汽車也宣布了將與今年10月份啟動運(yùn)營旗下首座儲能超充站。而欣旺達(dá)、鵬輝能源、億緯鋰能都在今年公布了數(shù)十億甚至上百億投資的儲能電池項(xiàng)目。根據(jù)《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》中公布的數(shù)據(jù),2021年底國內(nèi)新型儲能累計(jì)裝機(jī)超過400萬千瓦。并且在規(guī)劃中,將新型儲能看做是建設(shè)新型電力系統(tǒng)、推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要裝備基礎(chǔ)和關(guān)鍵支撐技術(shù),是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要支撐。
加氫是不是最直接的解決辦法?
然而,要說解決深層次的新能源車?yán)m(xù)航焦慮問題,加氫這個(gè)老生常態(tài)的話題,就又要被提起。當(dāng)然,目前主流的氫動力,其實(shí)是氫燃料電池技術(shù),也可以理解為是在車內(nèi)用氫發(fā)電。直接把氫像汽油那樣在內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)燃的技術(shù)雖然也在研發(fā),但相對要更加小眾。但無論如何,氫的補(bǔ)能效率從下限來看無疑就比充電要更出色,而且可以更大限度保持現(xiàn)有消費(fèi)者對于燃油車補(bǔ)能的操作習(xí)慣。所以,每當(dāng)新能源車的充電效率被詬病的時(shí)候,就總少不了氫能源的話題。
即使只討論氫燃料電池技術(shù),在補(bǔ)能之外,其技術(shù)優(yōu)勢也是十分明顯的。比如其電能轉(zhuǎn)化效率高,以及使用起來“無污染”。在碳中和的發(fā)展趨勢下,氫能源似乎是妥妥的爽文男主劇本。但這里的“無污染”是建立在氫這種二次能源,是通過可再生能源,比如光伏、風(fēng)能發(fā)電等,制造而來的情況下。但現(xiàn)實(shí)是,目前全球主流的制氫方法,依舊是通過化石能源的熱化學(xué)方法制造而成。我國作為煤炭資源大國,煤制氫技術(shù)也是最主要的技術(shù)之一。
除了來源問題,氫能源在補(bǔ)能環(huán)節(jié)上也有“天然缺陷”,那就是儲存與運(yùn)輸。倒不是說談“氫”色變,比如低溫液態(tài)儲氫就是比較安全的做法,但是經(jīng)濟(jì)性差,僅適用于航空航天領(lǐng)域。而比較常見的是高壓氣態(tài)儲氫,這種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,而且充、放氣速度快,但顯然安全性較差。至于固態(tài)儲氫、有機(jī)液體儲氫等方案都還不太成熟。其它還有像儲氫瓶、氫氣管道等技術(shù)或基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),都還處于發(fā)展階段。
但還是有不少車企對這種實(shí)現(xiàn)真正商業(yè)化還需時(shí)日的能源抱有很高的熱情,其中大家比較熟悉的當(dāng)屬豐田汽車。豐田甚至在2014年就推出了其氫燃料電池車型Mirai。而就在不久前,寶馬也宣布正在與豐田合作研發(fā)氫燃料電池產(chǎn)品,并預(yù)計(jì)在2025年推出,這也不是寶馬第一次涉足該領(lǐng)域。對于熱衷純電動車的中國品牌而言,也并非對氫能源置之不理,長城、長安、吉利等車企都有相關(guān)的布局計(jì)劃。再比如上個(gè)月剛上市的長安深藍(lán)SL03中,就還包括一款氫電版車型。不過據(jù)了解,這款車型需要嚴(yán)格考核購買者的用車環(huán)境是否適合使用,購買之后也堪稱是“VIP”服務(wù)。畢竟截至今年6月底,全國已建成的加氫站也僅超過270座,能夠在當(dāng)下體驗(yàn)氫能源的消費(fèi)者注定少之又少。
寫在最后
無論是儲能快充,還是氫能源,都是新能源汽車發(fā)展過程中,對于緩解或者根除補(bǔ)能焦慮的嘗試和探索。從現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看,儲能快充似乎更具備因地制宜的“小快靈”特點(diǎn),能夠由點(diǎn)帶面的覆蓋更復(fù)雜的補(bǔ)能場景,而氫能源則更具備集中、高效的潛力。無論補(bǔ)能場景如何變化,可以確定的是,新能源車的整體用車體系正在高速完善,以帶給消費(fèi)者更好的體驗(yàn)。
作者丨阮嵩
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