新能源汽車市場化發(fā)展進(jìn)入新階段，銷量和滲透率在2021年加速提升。
中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2021年1-10月，我國新能源汽車銷量已經(jīng)超過250萬輛。中國科學(xué)院院士歐陽明高預(yù)測，今年新能源汽車總體大約在330萬輛左右。
他表示，明年可能會到500萬輛，如果沒有電池供應(yīng)、芯片供應(yīng)和產(chǎn)能限制，完全按需求側(cè)推算，預(yù)計比這一數(shù)字還要高。
11月2日，在百人會年度媒體溝通會上，歐陽明高談到上述內(nèi)容。他認(rèn)為，今年市場增長超出預(yù)期，但符合邏輯，市場爆發(fā)的原因主要是技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品豐富、政策給力的結(jié)果。
中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高
隨著電池技術(shù)持續(xù)改進(jìn)及成本下降，純電驅(qū)動產(chǎn)品已經(jīng)全面覆蓋所有車型，具備了快速增長的基礎(chǔ)。
根據(jù)S型曲線，新能源汽車已經(jīng)進(jìn)入了陡峭的增長期。他認(rèn)為，明年市占率肯定能超過20%，如果按照單月來看，到明年12月底，市占率有望超過30%。
有關(guān)新能源汽車未來十年的發(fā)展，國內(nèi)外都進(jìn)行了相關(guān)預(yù)測，整體來看，國際給出的數(shù)字更加激進(jìn)、樂觀。
歐陽明高介紹，國際能源署（IEA）在今年5月發(fā)布的全球碳中和路線圖認(rèn)為，從2020年到2030年全球電動車將增長18倍，2030年年銷量達(dá)到5500萬輛。這一數(shù)字是按照碳中和要求倒推出來的，屬于比較激進(jìn)的預(yù)測，相對保守的預(yù)測認(rèn)為，2030年全球電動汽車銷量為3000萬輛。
參考國際預(yù)測及國內(nèi)市場的綜合因素，他估計我國新能源汽車銷量2025年將在700萬輛-900萬輛之間，2030年在1700萬輛-1900萬輛之間。從保有量來看，2025年會超過3000萬輛，2030年大概接近1億輛，2035年大概接近2億輛，2040年接近3億輛。
目前來看，自主品牌具備一定競爭優(yōu)勢，但可以預(yù)見，各合資企業(yè)會在明后年集體發(fā)力，預(yù)計2023年會進(jìn)入競爭的激烈期。他認(rèn)為，未來五年將是市場的窗口期，市場處于高速增長的狀態(tài)，企業(yè)生存壓力不會很大，但五年之后一定會淘汰一批企業(yè)。
總體來看，新能源汽車市場趨勢很好，但在迎接市場爆發(fā)增長的同時，也遇到一系列挑戰(zhàn)，涉及到電池技術(shù)、充換電技術(shù)以及氫燃料電池等領(lǐng)域。歐陽明高圍繞新能源汽車下一步發(fā)展可能面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對進(jìn)行了深入闡述。
電池材料需求巨大
循環(huán)利用是關(guān)鍵
歐陽明高介紹，隨著電動汽車爆發(fā)式增長，動力電池的可持續(xù)發(fā)展非常值得關(guān)注，包括動力電池全生命周期的碳排放與材料回收，電池材料體系的中長期發(fā)展路線，動力電池全鏈條的智能化等。
從裝機(jī)量來看，2021年1-9月，動力電池共裝車92GWh。他預(yù)計，動力電池今年全年裝車量在150GWh億千瓦時左右，2025年在600GWh左右，2030年在1500-2000GWh之間。
基于新能源汽車保有量，可以預(yù)測我國車載電池的總保有量，預(yù)計2025年將超過2000GWh，2030年會超過7000GWh，2035年會超過15000GWh。
電動汽車市場火爆刺激上游電池產(chǎn)業(yè)快速擴(kuò)產(chǎn)。歐陽明高介紹了一個統(tǒng)計數(shù)據(jù)，他指出，中國動力電池規(guī)劃產(chǎn)能2023年將達(dá)1000GWh，2025年接近2500GWh。
2025年規(guī)劃產(chǎn)能為當(dāng)年預(yù)測裝機(jī)量的4倍之多，產(chǎn)能規(guī)劃遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過動力電池的年產(chǎn)量，產(chǎn)能過剩問題需要給予一定警惕。
寧德時代是當(dāng)前披露產(chǎn)能規(guī)劃最高的動力電池企業(yè)
與此同時，電池產(chǎn)量的快速膨脹會刺激上游材料周期性漲價，同時也引發(fā)行業(yè)對材料資源短缺的擔(dān)心。
歐陽明高介紹，從鋰、錳、鎳等核心電池材料的開采潛力來看，全球鋰資源經(jīng)濟(jì)可采儲量為2100萬噸，如果按三元811電池材料體系算，可以生產(chǎn)電池2000億kWh。按平均一輛車100千瓦時算，可以制造20億輛電動汽車。
他認(rèn)為，鋰資源的儲量無需擔(dān)心，錳資料更加非常富余。但是鈷的資源就沒有那么樂觀了，經(jīng)濟(jì)可開采儲量也就710萬噸。按照這個算，就只能做950億千瓦時電池。
表面來看，電池材料短缺的風(fēng)險在于鈷資源。但隱性的問題是，全球資源分布極度不均勻，也給材料短缺帶來風(fēng)險。
他介紹稱，鋰礦的3/4在澳大利亞、智利、阿根廷，鈷礦的2/3是依賴于非洲的剛果金，鎳礦的一半依賴于印尼和俄羅斯。
因此，動力電池的回收再利用非常重要，而循環(huán)利用帶來的另一個問題是能耗和排放。以三元811鋰離子電池為例，每千瓦時全生命周期碳排放大約是87kg。
三元鋰電池相對碳排放比較高，主要原因在于正極材料的制備。磷酸鐵鋰電池全生命周期碳排放相比三元811化學(xué)體系約降低1/3，鈉離子電池的碳排放會更低。
怎么解決碳排放問題？歐陽明高提出三點(diǎn)建議：
第一，電能清潔化，現(xiàn)在電池產(chǎn)業(yè)鏈要盡可能往西部轉(zhuǎn)移，四川、貴州、云南、青海是非常合適的地方，利用可再生能源和當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢，這是一個根本途徑。
第二，電池回收利用再生制造。從回收的角度看，2025年中國需要回收和梯次利用的電池總量就將達(dá)到125GWh。
目前，動力電池主要的回收手段有三種：干法、濕法和物理回收。其中，最推崇的就是物理回收、電池修復(fù)和材料再生等創(chuàng)新技術(shù)。
從動力電池全生命周期減排的潛力看，在現(xiàn)有電力結(jié)構(gòu)下，物理回收減排超過50%，濕法回收減排32%，火法回收減排3-5%。
寶馬回收i3電池用于工廠儲能
第三，全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)工藝的改進(jìn)、提升關(guān)鍵環(huán)節(jié)的能效。簡單來講，就是要挖掘現(xiàn)有材料性能潛力。每一種電池材料比容量都有一個理論值，但實際上做出來的電池產(chǎn)品很難達(dá)到理論值。
實現(xiàn)全過程智能化生產(chǎn)、回收是歐盟2030年電池計劃的核心思想，就是通過智能設(shè)計使電池實際性能與理論值之間差距減少一半，通過智能回收使回收原材料的利用率接近100%，以及全生命周期的碳足跡減少1/2。
超充、快換、有序充電各有場景
目前來看，長續(xù)航的電動汽車越來越多，消費(fèi)者里程焦慮在明顯減弱，但開始擔(dān)心續(xù)航里程上去后怎么充電。超級快充是一個解題思路，但充電倍率太大，電池、車、電網(wǎng)都受不了。
歐陽明高談到，要實現(xiàn)超級快充，電池要具備4C-6C倍率的充電能力，車載平臺的電壓要提高到800伏以上，同時需要通過儲能電池放電來解決電網(wǎng)負(fù)荷的問題。
他進(jìn)一步談到，快充技術(shù)要解決安全問題，又不影響電池壽命，其中最難的是動力電池本身快充潛力的發(fā)揮。充電過程最容易發(fā)生安全事故，主要原因是快充導(dǎo)致鋰枝晶造成內(nèi)短路。
為此，除了需要開發(fā)無析鋰的快充技術(shù)外，還要選擇超快充電區(qū)間和幅度，研究表明比較合適的是在電量低到一半以下，5分鐘充1/3的電量。電池充滿會遇到很多問題，安全問題、壽命問題、發(fā)熱問題等。
他認(rèn)為，超快充電應(yīng)當(dāng)主要用在高速公路應(yīng)急補(bǔ)電，比如600公里的車，5分鐘充1/3電量，這是比較科學(xué)合理的。
如果說要做基于儲能電池放電的超級快充，儲能電池從哪兒來？
歐陽明高談到有兩種辦法，其一，直接帶儲能的充電站，但成本偏高；其二，跟換電結(jié)合，利用換電的備用電池做儲能電池。
目前來看，商用車快速換電趨勢已經(jīng)非常明顯了，“高出勤率、重型載荷、短途運(yùn)輸?shù)目ㄜ嚫銚Q電是最火的，比如礦區(qū)、建筑工地、鋼鐵廠、港口等，這是首先要進(jìn)行的，將來會逐步擴(kuò)展到城市和高速公路”。
他認(rèn)為，快速充電和快速換電相結(jié)合，商用車快換乘用車車快充，換電備用電池給乘用車快充，將是一個優(yōu)勢互補(bǔ)資源共享的解決方案。
而且，他預(yù)計，這種快充快換站的使用，與燃油車加油的習(xí)慣、頻率及位置會很接近。因此，他認(rèn)為，大型能源企業(yè)非常適合在加油站建設(shè)快充、快換耦合站。
殼牌在國內(nèi)布局的充電樁
在慢充領(lǐng)域同樣存在一定隱患。據(jù)統(tǒng)計，目前家用電動汽車充電量的75%通過慢充獲得，而慢充主要是在家里慢充。隨著電動車數(shù)量快速增加，慢充會給電力負(fù)荷帶來很大壓力。
“大家下班回家都充電，電力系統(tǒng)受不了，現(xiàn)在深圳等地已經(jīng)出現(xiàn)這個問題了”，歐陽明高談到。
無序充電的時代即將結(jié)束，后續(xù)將進(jìn)入有序充電階段，會有后臺來管理充電，通過電價機(jī)制把充電調(diào)整到電力負(fù)荷低谷區(qū)間，深圳目前已經(jīng)開始示范。
“管理充電的信息網(wǎng)會智能調(diào)度電網(wǎng)的充電能量，能源互聯(lián)網(wǎng)的雛形就出現(xiàn)了，這是一件非常非常大的事情”。
他進(jìn)一步談到，有序充電還是單向的能量流動，下一步發(fā)展就是雙向流動，電動汽車既充電又放電。
隨著向可再生能源轉(zhuǎn)型，風(fēng)電光伏發(fā)電波動大，電多的時候先儲存一部分，沒電的時候再放出，這樣來看，儲能的作用會很大，電價差也會越來越大，電動汽車作為儲能裝置的價值就會發(fā)揮出來。
十年成本將下降85%
氫燃料電池迎來技術(shù)突破點(diǎn)
“我對氫能和燃料電池總體看法是樂觀的，不是悲觀的，尤其是從整個氫能看更是如此，燃料電池是氫能的一個部分，但它是先導(dǎo)部分，是引領(lǐng)部分”，歐陽明高談到，這是他對氫燃料電池的一個長期態(tài)度。
他表示，氫燃料電池技術(shù)在這兩年有了重大突破，已經(jīng)到了一個技術(shù)突破的節(jié)點(diǎn)。電池技術(shù)突破節(jié)點(diǎn)大概是在十多年前，氫燃料電池技術(shù)的突破晚了十多年。
目前，氫燃料電池會進(jìn)入成本下降的快速通道，這與十年前動力電池成本開始快速下降的邏輯基本一致。歐陽明高談到，未來十年是氫燃料電池技術(shù)成本下降期，大概會下降85%。
現(xiàn)在，氫燃料電池汽車已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)示范階段。在即將開幕的北京冬奧會期間，將示范運(yùn)營1000多輛燃料電池車，已經(jīng)建成30多個加氫站，這是全球最大的一次燃料電池汽車示范。
從中國氫燃料電池汽車技術(shù)路線圖的規(guī)劃來看，2025年氫燃料電池汽車保有量發(fā)展到5-10萬輛；2030-2035年間保有量增加到80-100萬輛。
歐陽明高談到，目前對于這一預(yù)測依然維持不變。他表示，“未來5年將是氫燃料電池的關(guān)鍵期，在2025年，我們會做出一個明確的判斷，現(xiàn)在只是初步判斷”。
目前來看，氫燃料電池的優(yōu)勢場景主要還是在商用車市場，歐陽明高認(rèn)為，氫燃料電池想在乘用車市場與純電動技術(shù)已經(jīng)不太可能，動力電池技術(shù)的前景已經(jīng)非常確定，而且純電動乘用車市場已經(jīng)爆發(fā)，中長期看都不太可能改變?yōu)闅淙剂想姵丶夹g(shù)。
另外，他還提到，純電動汽車只需要實現(xiàn)動力電池單點(diǎn)突破就解決了基本問題，而氫能燃料電池汽車不僅需要燃料電池，還有氫能的制、儲、運(yùn)、加以及車載儲氫。因此，必須從氫能的大戰(zhàn)略角度看問題。
氫燃料電池客車示范運(yùn)營
針對這一系列的問題，他提出三點(diǎn)建議：
其一，清潔低碳、主攻綠氫。他談到，從碳中和與新能源革命的角度，可再生能源的載體只有兩個，一個是電，一個是氫。電與氫在動力和儲能應(yīng)用方面是互補(bǔ)的。在儲能方面，氫能是集中式、長周期、大規(guī)模儲能；電池是分布式、短周期、小規(guī)模儲能。
氫能的合理性主要取決于可再生能源大規(guī)模、長周期的能量儲存和多元化利用需求。氫的關(guān)鍵是成本，這取決于綠電的成本。如果綠電低到每千瓦時1毛5以內(nèi)，經(jīng)濟(jì)性就體現(xiàn)出來了。這在大規(guī)?？稍偕茉椿厥侨菀讓崿F(xiàn)的，例如，比如四川的水電、新疆的光伏，內(nèi)蒙的風(fēng)電等，要盡可能在這些地方發(fā)展氫能。
其二，自立自強(qiáng)，實現(xiàn)氫能科技的新突破。氫能與燃料電池跟電能與動力電池不一樣，前者鏈條很長，難點(diǎn)很多，亟待制氫、儲氫、運(yùn)氫、加氫、車載儲氫、燃料電池動力、氫儲能系統(tǒng)全鏈條技術(shù)取得新突破。
目前，當(dāng)務(wù)之急是要突破產(chǎn)業(yè)化卡脖子的問題，比如基礎(chǔ)材料，催化劑、質(zhì)子膜、碳紙、高強(qiáng)度碳纖維、安全閥、加氫站離子壓縮機(jī)，這些現(xiàn)在國內(nèi)廠家多數(shù)還做不好，還要依賴進(jìn)口。
同時，要打造安全的產(chǎn)業(yè)鏈體系。他提到，動力電池剛進(jìn)入汽車市場的時候安全就很敏感，現(xiàn)在的氫燃料電池安全也同樣很重要，要建立測試評價規(guī)范、安全監(jiān)控平臺、開展安全操作培訓(xùn)等。
此外，他還指出，跟動力電池相比，燃料電池的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、人才隊伍要薄弱很多，氫能燃料電池行業(yè)現(xiàn)在缺人。在動力電池方向，我國總體是領(lǐng)先，但在燃料電池上，我國與國外先進(jìn)水平比還有一定差距。
其三，市場主導(dǎo)，政府引導(dǎo)，遵循新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律。他談到，氫燃料電池的發(fā)展不能完全靠政府，政府不可能像補(bǔ)貼新能源汽車那樣進(jìn)行全面補(bǔ)貼，只能選擇重點(diǎn)。
他認(rèn)為，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展會跟純電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展類似，從孕育期到導(dǎo)入期、成長期再到爆發(fā)式增長期，要經(jīng)歷一個艱難的過程。氫燃料電池汽車比純電動汽車晚大概十余年，目前正處于產(chǎn)品導(dǎo)入期，即將進(jìn)入成本快速下降的產(chǎn)業(yè)成長期。
補(bǔ)貼退出對市場影響不會太大
按照現(xiàn)行政策，新能源汽車補(bǔ)貼將持續(xù)到2022年底。而隨著新能源汽車市場進(jìn)入新發(fā)展階段，補(bǔ)貼政策或?qū)⒄酵顺鰵v史舞臺。
對于《電動汽車觀察家》提問的，2022年后補(bǔ)貼是否還會延續(xù)的問題，歐陽明高沒有明確回答，但他表示，從市場表現(xiàn)來看，非補(bǔ)貼城市銷量也很好，新能源汽車已經(jīng)完全進(jìn)入市場化的軌道，雖然沒有補(bǔ)貼還有雙積分、碳排放、路權(quán)等非補(bǔ)貼形式的鼓勵政策，因此補(bǔ)貼政策的存在與否對于市場的影響不會很大。
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