铅酸电池与锂电池生死较量的4个焦点
电动自行车的发展状态一直是行业关注的焦点。由于铅污染的原因,人们普遍认为锂电车相较铅酸车更为环保。记者走访北京、天津、广州、深圳、江苏等一线城市发现,锂电车持续畅销,增长在15%-30%不等,总体占比接近20%。究竟拥有巨大品牌及渠道优势的铅酸电池与锂电池之间的较量谁会更胜一筹,今天小编就给大家进行四点浅析。
价格翻番 成本难控锂电作何发展
据了解,一般的铅酸电池的单价在300-600元之间,而据调研结果显示,目前锂电自行车的电池组单价在1000元左右,单产品本身锂电池就较铅酸电池高出一倍多。
为了能够与传统铅酸一较高下,所以只能降低电池容量来降低锂电池的成本,降低容量也就意味着降低锂电车的续航里程,这使得大部分以电动车作为代步工具的人往往不会选择锂电车。
然而,若想打破这一尴尬局面就必须降低锂电池成本,技术便成为至关重要的一步,开发更节能的驱动成为难点。
锂电池略胜一筹 能效转化高
据了解,铅酸电池一般深充深放电400次以内,有记忆,寿命在两年左右。相比较之下,锂电池耐用性较强,消耗慢,充放超过500次,并且无记忆,一般寿命在4—5年。esc
质保寿命与价格对消 难分高下
目前市场上主流电池是48伏,如果更换的话,铅酸电池450元左右,质保期为1;锂电池价格相对较贵,需要1000元左右,但是质保期为两年。就质保折算下来,两者是不相上下的。
消费者的选择,就全凭各自喜好。
锂电池运输成本成本低 铅酸电池渠道优势强
一般铅酸电池组重量是16-30公斤,体积较大;锂电池一般在2.5—3公斤,体积相对较小,所以骑行轻便、搬运方便。
首先,锂电池轻巧,携带方便,运输成本也非常的低廉,再者,传统铅酸电池企业具备优
良的运营商信息渠道、资质认证,以及多年来与运营商悉心维护的客户关系。这些都是初入运营商供应体系的锂电厂商不具备 的。上述人士表示,对于目前锂电厂商而言,要想打入到已经稳定的供应链体系需要较长的市场培育和客户积淀,并非一朝一夕可以实现。
总而言之,2014年是锂电发展的高峰期,尽管2013年一线城市的锂电份额占比还不到20%,今年锂电的发展势头有望在一线城市达到并超过20%的市场份额。传统铅酸电池与锂电池面对新一轮的市场激战,铅酸电池企业在传统业务积累下的品牌、渠道等优势将集中凸显,而锂电的技术不完善正是研发型企业瞄准的焦点,一旦成功将称霸市场。最终行业态势如何,还要看两方交战。
燃料电池疯炒难掩5瓶颈 难以上位锂电池
最近,一则燃料电池汽车消息引起了大家关注。据外电报道,丰田汽车日前表示,其氢燃料电池系统单价将从当前原型的百万美元级别削减至约5万美元,首款丰田氢燃料电池车将在2015年前后上市。
大家对FCV如此关注,应用前景迷人是主要原因之一。一位业内专家说:到目前为止,还
没有哪一项能源生成技术像燃料电池那样将诸多优点集于一身。人们憧憬未来美好生活,今后在城市中,不再被汽车尾气困扰。
燃料电池将化学能直接转换为电能,具有较高的能效,不会因为燃烧产生大量废气与废热,能量转换率约为传统内燃机的3倍以上。目前,直接使用氢气的系统效率超过50%,如果将燃料电池排放的废热加以回收利用,能量利用率超过85%,传统内燃机的热效率大约为20%~30%
燃料电池具有环境亲和性。部分燃料电池会排放二氧化碳,但远低于燃烧汽油的排放量(约为其1/6)。氢燃料电池的排放只有水,真正做到了无污染。
人们对新能源汽车的续驶里程极为关注,纯电动汽车在这方面广受诟病。FCV不存在这个问题,国外相关机构研究表明,一加仑汽油与一公斤氢气行驶里程相当。
丰田将上市的FCV4座轿车,价格约为7万美元,日本政府补贴2万美元后价格降至约5万美元(约合人民币30.91万元);丰田的FCV充一次氢可行驶约700km(JC08模式);使用了可令粒径为数μm的铂类催化剂在不凝结状态下涂布的电极形成技术,为提高输出功率密度作出了巨大贡献,等等。丰田研发的FCV技术进步确实不小。
燃料电池汽车的应用前景迷人,丰田又拿出了具有推广价值的车型,似乎,FCV的道路变得平坦了。事实上并非如此,燃料电池或是美丽的谎言
笔者一直与燃料电池圈的数位研究人员长时期接触,了解到燃料电池汽车的难点主要在5个方面:催化剂、膜、储氢、系统复杂性和制氢。前面4个与FCV本身有关系,制氢牵扯到配套供应体系。
FCV的催化剂要用贵金属铂制造。资料显示,铂金在世界市场上售价为每盎司(28)1,380美元,这使得以往几家汽车企业拿出来做实验的FCV高达百万美元。丰田采用镀层技术,把铂的用量降到车辆摇号结果查询100宝来1.6自动克,技术进步很明显。但是,一位业内专家说,铂金的储量非常少,全部供给汽车业使用可能都不够。
笔者一直与燃料电池(Fuel Cell)圈的数位研究人员长时期接触,了解到燃料电池汽车的难点主要在5个方面:催化剂、膜、储氢、系统复杂性和制氢。前面4个与FCV本身有关系,制氢牵扯到配套供应体系。
FCV的催化剂要用贵金属铂制造。资料显示,铂金在世界市场上售价为每盎司(28)1,3
80美元,这使得以往几家汽车企业拿出来做实验的FCV高达百万美元。丰田采用镀层技术,把铂的用量降到100克,技术进步很明显。但是,一位业内专家说,铂金的储量非常少,全部供给汽车业使用可能都不够。
全球汽车保有量已经超过10亿辆,即使按照丰田的说法,未来达到一辆车使用20克,意味着需要铂金2万吨。资料显示,世界铂族元素矿产资源总储量约为3.1万吨,其中,铂金总储量约为1.4万吨。很显然,燃料电池汽车必须摆脱对铂金的依赖,才有广阔的发展空间。另外,随着铂金用量不断增加,价格直线上涨,一位业内人士说,近5年来,铂金价格上涨了近5倍,研发人员在FCV上降低成本的努力在某种程度上被价格上涨抵消了。
那则消息没有提到膜、储氢和系统复杂性,既然丰田将于奥丁越野车2015年推出FCV,相信这几个问题,他们已经解决了。但是,有一个问题绕不过去,就像我们使用传统汽车必须加注燃油一样,FCV的氢气从何处来?
FCV对氢气的纯度要求较高,如果氢气纯度不高,铂催化剂会中毒。专家指出,氢气纯度一般要求达到99.99%,有些要求达到99.9999%。一般工业制氢纯度为99%,每提高一个数量级,成本增加很多。
目前,FCV使用的氢气主要来源于化工副产品和天然气重整。
先来说化工副产品制氢,既然这些氢气是化工副产品得来,那么其成本大部分被主产品承担了,当然价格比较便宜,人们使用FCV加注氢气的成本就不太高,体现出FCV既经济又环保的优势。但是,化工副产品制氢的数量有限,当FCV大规模投入使用,化工副产品制氢还能满足需求吗?
再来看天然气重整制氢。姑且不说这个方法能耗较高,生产周期长,看看几个城市天然气出租车排队2小时加气的景象,不难想象,未来大规模使用FCV会陷入居民生活使用与FCV争夺气源的尴尬境地。从另一个角度看,用天然气重整制氢满足FCV的使用,也不见得比直接燃烧天然气更环保、更经济。
唯一可满足FCV大规模使用的氢气来源只有电解水,但是,这个方法需要耗费大量的电能,成本非常高。
目前,FCV的使用空间取决于几种工业制氢量与FCV使用量的平衡点,这个平衡点在哪里?希望专业人士解答这个问题。FCV有迷人的应用前景,是未来的发展方向,要想大规模使用,只有等到可控核聚变技术成熟后,那时候,电解水的成本将变得非常低。
深度解读未来汽车动力源:燃料电池VS锂电池
几个月前,特斯拉CEO“给力哥”Elon˙Musk在德国接受外媒采访时将燃料电池(Fuel Cell)称为傻瓜电池”(Fool Cell),并表示:他们非常愚蠢,就算从理论上实现燃料电池的最佳性能,也无法同今天的锂离子电池抗衡。他还指出锂离子电池还有很大潜力没有发掘。
而另外一方面,通用汽车和丰田等多家车企巨头各自同合作伙伴签订合作开发燃料电池协议,计划未来数年内推出燃料电池车投入实用。早在2011年丰田就在东京车展上就亮相了FCV-R氢燃料电池概念车,今年东京车展则将展出量产型号。丰田公司同宝马签署协议在四个领域进行合作,其中就包括燃料电池。
除了丰田,通用汽车和本田汽车宣布将联合开发下一代燃料电池技术,以便2020年投放到市场。韩国现代汽车已经率先投产燃料电池车,福特、戴姆勒和雷诺-日产正合作开发燃料电池技术。
丰田表示,即将量产的燃料电池车售价大约接近宝马5系或者特斯拉Model S,大约为5万美元左右,一次加注燃料续航里程高达300英里(483公里)。因而性价比具有较高的竞争力。
那么到底是特斯拉的给力哥对,还是丰田以及一众车厂对,为什么会有燃料电池和锂离子电池之争,未来电动车的动力之源会是什么呢?我们来做一个深度解读。
电动车和传统汽车
现在林林总总的电动车,其实是传统汽车的一个延续,人们做的,只是把传统汽车动力部分、燃油部分换成了电机和电池。
电动车的历史其实非常非常悠久,1839年,苏格兰的罗伯特˙安德森给四轮马车装上了电池和电动机,将其成功改造为世界上第一辆靠电力驱动的车辆。内燃机汽车的发明时间则要推迟到四十余年之后的188510月,卡尔˙特斯拉电池日奔驰设计制造了世界上第一辆三轮汽油汽车,同年戈特利布˙戴姆勒也制造出了一部四轮汽油汽车。两人各自成立了自已的汽车公司,1926年两家合并为戴姆勒-奔驰汽车公司。
电动车在历史上经历过三个发展期,1885年到1915年是电动车的第一次黄金时期。这一期间,由于内燃机技术相当落后,行驶里程短,故障多,维修困难,不及电动车,因此电动车在这一时期被普遍认可。当时美国总统的座驾就是电动车,而不是内燃机汽车。
第二个阶段是60年代,中东战争引发石油危机的大背景下,美国通用汽车公司与福特汽车公司分别研发了新型电动汽车。雪铁龙、标致则将现有车型改装成小型电动汽车。以此为契机,全球掀起了电动车热潮。法拉利enzo价格
第三个阶段是20世纪90年代后,随着锂电池技术的进步,成本的降低,电动车的性能有了巨大提升。最终实现了特斯拉、日产等的量产电动车。
从电动车的历史可以看出,电动车和传统的内燃机汽车,实际上是平行发展,互相竞争的关系。当电动车的性能、成本、用户体验高于内燃机汽车的时候,电动车就有一个黄金发展期,而当内燃机技术进步,体验超过电动车时,电动车就归于沉寂。