天天熱訊:從可再生能源思考汽車工業未來發展

每看到圖1的照片，常有人問起，這是太陽能電站嗎？我回答說，是的，但它不是利用光伏原理，是熔鹽儲能原理：27000多個定日鏡自動跟蹤太陽，把太陽光的光能聚焦到中央，加熱工作媒介（熔鹽）至565度高溫、高溫熔鹽工作媒介加熱冷水而產生高溫高壓蒸汽，以此驅動汽輪機發電，加熱的熔鹽熱能甚至可以儲存至夜間， 持續發電。據報道，青海省德令哈市的這個塔式熔鹽儲能發電站一年可發電1.46億度電， 價值約1.07億元（以工業用電平均價格0.73元/度計算），每年減少二氧化碳氣體排放12.1萬噸，同時提供數十個運營、維修電站員工的工作崗位，一個生動、令人振奮的案例：1. 每年創造價值1億元；2. 每年減少二氧化碳排放12.1萬噸；3. 解決（高附加值）就業崗位數十個。中國廣袤的西部（甘肅、寧夏、青海、新疆、西藏），一片片“可再生能源的沃土”。

圖1 青海省德令哈市50MW（兆瓦）的塔式熔鹽光熱儲能發電站（網上公開圖片）

(資料圖片僅供參考)

甘肅省敦煌市的100MW塔式熔鹽光熱儲能發電站，更是令人嘆為觀止；新疆哈密已成為中國的“太陽能谷”， 光伏、光熱等電場、電站不斷涌現；寧夏風電場數不甚數。

據統計（見圖2），至2021年，中國的可再生能源產能，已經是美國、巴西、印度、德國、日本、加拿大、法國產能的總和，在2022年中國又增加可再生能源產能約156GW，這幾乎是美國總產能的50%。

圖2 全球可再生能源產能國家排行（圖片來源：Statista）

對比全球其它國家，中國的可再生能源正在以高速度、高技術含量向前發展，除了裝機產能外，中國在可再生能源的裝備上也處在全球領先地位，比如全球60%以上的光伏太陽能面板產自中國，在全球風電整機制造商新增吊裝容量前十排名中，中國企業占據其中六席，中國的新疆金風科技再次登頂全球，以12.7GW的裝機容量位居第一。

據國家能源局2023年3月21日發布的全國發電裝機容量、根據電能來源分布如下（見圖3）：

圖3 全國發電裝機容量、根據電能來源分布（單位：GW）

令人欣慰的是，現在中國的可再生能源產能（水力、風能、太陽能等）已經超過燃煤火電。

可再生能源（水力、風能、太陽能）均以電能形式呈現，順應未來發展大趨勢、支持2060年國家的碳中和承若，汽車工業未來發展路徑是什么呢？

電動汽車

作者認為，首先是電動汽車，中國有優秀的、技術領先的電動汽車制造廠家，比如：比亞迪、廣汽埃安、蔚來等，也有全球一流的動力電池制造商，比如寧德時代、比亞迪、中創新航等，大力發展電動汽車、相關充電裝備、電池再利用和回收，是一條可持續性發展的主流路徑。

氫能源

鑒于水力、風能、太陽能的間斷性，需要一個中間媒介來緩沖，比如用剩余電能來泵水蓄能、電池儲能、或者制作氫作為能源載體，應用于多乘員或物質的長距離運輸，比如城際大巴、重卡等。氫能源替代柴油，作者認為是一個未來選項，基于氫的運輸和安全保障、儲存和加注基礎設施較少、高成本，眼光需要前瞻未來20至30年， 這個時間軸也適用于燃料電池的電動汽車。

至于歐盟2035年“禁止銷售燃油汽車”后容許e-fuel（可再生能源產出的氫+二氧化碳制成的“燃料”， 抵消了使用e-fuel時排放的二氧化碳），也是需要“綠色”氫能源。

混合動力

至于讀者問起各種混合動力汽車，弱混動（HEV），插電式混動（PHEV）， 增程式混動（Range-Extender），每臺車都有一個燃油發動機，隨著可再生能源的進一步發展，作為過渡車型，將逐漸被電動汽車替代。

結束語

總之，汽車工業正處在一個大變革的時代，電動汽車及其數字化是未來汽車工業的主流發展方向，車企的高層決策者們，需要胸懷大格局，順應未來發展潮流、為中國2060年實現碳中和目標作出應有的貢獻。

作者劉曉毅博士（觀昱機電技術（www.costkey-solutions.com）創始人、CEO），德國戴姆勒集團（奔馳汽車）20多年新生產工藝、整車企劃（含新能源汽車）和成本工程；德國物理學家獎獲得者；工信部“長風計劃”新能源與智能網聯汽車產業智庫專家；長城汽車技術中心高層技術管理；中國工信出版集團“國之重器出版工程”重點圖書《制造企業的成本工程體系》作者；上海交通大學電子信息與電氣工程學院研究生企業導師；同濟大學汽車學院客座教授; 工信部人才交流中心/中國汽車產業培訓基地/高頓財稅學院成本工程特聘講師；蓋世汽車《劉曉毅專欄》作者；CostKey是觀昱機電技術自主開發的國內首個云端企業級成本工程SaaS軟件系統， 獲得上海市科委創新基金獎。