为什么国家补贴纯电动汽车7年之后还是断奶就死

2019年3月5日12:13:48 评论 1,816

昨天网上突然爆出了比亚迪新能源汽车部门2019年3月1日至2019年5月31日放假的通知,放假的人员包括生产部、品质部、计划部现场一线员工,换句话说就是比亚迪新能源汽车在此期间停产了。而比亚迪这几年一直是我国纯电动汽车的销量冠军,2018年还相比2017年增长了13.41万辆,但与销量上涨相伴的却是利润下滑。

2018年比亚迪营收1300.55亿元,同比增长22.79%,其中归属上市公司股东的利润为27.91亿元,同比下滑31.37%,可以简单算出归属上市股东的利润仅为营收的2% 。比亚迪是一个营收严重依赖纯电动汽车的公司,因为目前他的三大业务板块中锂电池和纯电动汽车都和纯电动汽车销量密切相关。

比亚迪2018年利润持续下滑的关键原因就是国家对纯电动汽车补贴的减少,目前车用锂电池行业全线亏损,而整车也是微利状态,因此稍有政策的变化就会导致企业的整体亏损。而2019年比亚迪停产就是因为2019年对于新能源汽车的国家和地方补贴都将降低,从而导致预期销量降低。

其实纯电动汽车企业生存艰难已经不是新鲜事了,去年的银隆、沃特玛、恒通客车等事件就已经说明了这一问题。

2018年中国钛酸锂电池标杆企业银隆处于了停摆状态,而银隆旗下的银隆客车也停止了生产。2016年银隆营业收入为78.98亿元,净利润8.36亿元。但当年银隆申报的国家补贴金额就高达21.35亿元,这意味着如果扣除补贴将亏损近13亿。2016年底格力董明珠以个人身份入股银隆,占股17.4%,成为第二大股东,同时董明珠还拉来万达、中集集团等公司共同增资银隆。

但是2017年银隆的营业收入仅为87.52亿元,净利润为2.68亿元,客车销量为6042辆,远未达到年初3万辆的销售目标。

董明珠入驻银隆后开启了快速扩张之路,先后建设了南京、珠海、武安、石家庄、成都、兰州、天津等地布局了11个产业园,总投资至少达800亿元。而这些产业园的产能也远远超出了目前市场对于纯电动汽车的需求,仅南京银隆新能源项目就投资100亿元,建成后具备年产3万辆纯电动商用车、25亿安时动力电池和储能电池,以及40万台启停电源的生产能力。

但事实情况确是银隆客车的年销售量仅能达到11个产业园其中一个产能的五分之一。

与银隆相似,沃特玛此前曾是全球锂电池出货量前十的生产企业,其停产也是因为资金链断裂,而资金链断裂的原因也是扩张太快。

纯电动汽车企业停产简单的来看基本上都是因为产能扩张太快,而市场跟不上;

再往深里看则是因为国家对纯电动汽车补贴减少导致销量和利润下降;

再往深里看则是因为消费者对纯电动汽车不认可,只有补贴后的低价才能有吸引力;

再往深里看则是因为纯电动汽车在享受7年补贴之后技术依然不成熟。

为什么纯电动汽车在享受7年补贴之后还是断奶就死?当初国家补贴纯电动汽车有两个目的,一个是应对环境污染问题,而另一个则是想在纯电动汽车上弯道超车。目前来看这两个目的似乎都没有达到,国家是不是很伤心呢?

纯电动汽车不环保

关于纯电动汽车不环保的问题网上争议很多,但主要集中在以下四点:

1、纯电动汽车是用电的,而我国电力主要靠火电,火电就要烧煤,烧煤一样有污染,在排放标准上汽车比煤电可能更好。对于这一点我不怎么认可,因为目前火电厂对燃煤的能量利用在90%以上,而汽车内燃机对汽油的能量利用尽在30%左右,也就是产生同样的动力电动汽车的化石原料销量更高。当然这是没有考虑电力传输损耗、充电转化效率、汽车动力系统的销量等问题,因此结果可能不像90:30这么乐观。

2、基于上一点,有很多人认为纯电动汽车的利用是将污染从城市转移到了农村,因为火电厂基本上都是建在农村,是污染的转移,而不是减少。

3、电动汽车充电对电网冲击很大

以目前家庭用车主流的50度电,也就是350公里左右的续航车来说,其支持慢充和快充两种方式,慢充10小时充满,充电功率大约为5500W;快充1小时充满,充电功率就有55000W(考虑了充电器效率)。如此大的功率家庭的电力很难满足,而如果多辆车同时充电的话小区、写字楼等电力系统也扛不住,而如果一个城市多车同时充电的话城市电网可能也需要改造。这还是没有考虑像银隆的钛酸锂方案,如果15分钟充满的话50度电的家用轿车的充电功率将达到220KW,什么样的电网才能支持这种功率的充电器?

4、纯电动汽车电池报废后污染环境,而这一点才是纯电动汽车污染的真正所在。

很多人都认为纯电动汽车用的锂电池不含重金属,所以没有污染,其实这个是大错特错的。相对铅酸电池而言,很多人认为铅酸电池含铅,所以会造成很大污染,但事实却正好相反。

因为铅酸电池是可回收的,回收后的铅被重新制作铅酸电池,因此不能因为铅有污染就铅酸电池的污染比锂电更大。而锂电池所使用的电解液中的六氟磷酸锂,在空气环境中容易水解产生五氟化磷、氟化氢等有害物质,对人体、动植物有强烈腐蚀作用。最关键的是目前锂电池报废后元素级别的回收价值很低,回收成本远比购买新材料更贵,所以厂家根本不愿意回收,国家也没有强制的回收制度,因此这部分污染不容忽视。

而一旦建立了完整的回收机制,那么纯电动汽车的价格将进一步上升,这对整个产业来说是很不利的,因此在保产业和保环境之间还需要平衡。

消费者为什么不喜欢纯电动汽车

目前我国纯电动汽车销量基本上都是靠政策推动的,除了大力补贴将车价降到60%甚至是半价外,通过限制燃油车上牌等方法强迫消费者购买纯电动汽车。而目前在没有上牌限制的地区纯电动汽车的销量基本上可以忽略不计,这是政策强推纯电动汽车最明显的表现。

消费者不喜欢纯电动汽车的原因具体如下:

1、纯电动汽车品质良莠不齐

很多纯电动汽车生产商此前可能不是生产汽车的,可能是做电池的、也可能是做电机等配件的、更甚至是做互联网的,而之所以这么多门外汉进入纯电动汽车行业,就是这些企业认为纯电动汽车进入门槛低,而进入后的工作就是攒汽车。没有经验的企业靠资本进入纯电动汽车领域,在汽车的设计和制造、减震、耐用性、内饰等方面都不如传统汽车厂商有经验,因此产品质量良莠不齐,给消费者纯电动汽车不好的印象。

2、纯电动汽车充电不方便

虽然目前国家建设了很多充电站,但很多小区、商场等场合依然充电桩不足,而高速充电桩也很少、农村等地方更是没有充电桩,只能用车载的充电器,充电时间太慢。因此纯电动汽车很难去陌生的地方,也很难出远门。

3、纯电动汽车充电时间较长

目前纯电动汽车支持快充,但用快充要充满电也需要2个小时左右,这和燃油车比简直无法忍受。同时需要注意的是充电速度越快对电池的寿命影响也越大,假如设计使用充电1000次的电池组,在一直用快充的情况下可能只有600次循环寿命。

4、纯电动汽车续航里程过短

目前很多国产车标称350公里的续航里程,但在消费者实际使用时续航里程只有250公里左右。这与车企的测试环境有关,车企在测试时关闭了车上的所有电器,并且在平坦路面上以每小时40公里的匀速行驶,试问有那个驾驶员能够保证实际会以这种方式驾车。

5、纯电动汽车保值率太低

前几年纯电动汽车的补贴比例过高,导致使用5年后更换电池的成本比新买一辆车还贵,因此使用5年后的纯电动汽车基本上没有残值。使用五年后的燃油车可能还有新车4折左右的价格,而纯电动车则很难出手。

6、纯电动车使用成本不比燃油车便宜

尽管目前纯电动车宣称的使用成本仅每公里0.15元左右,而2.0L排量的燃油车普遍在0.5元左右,但目前的锂电技术在使用五六年后电池组基本上都得换,因此将更换电池组的十几万元均摊到使用的公里数里面去不见得会燃油车低。如果每年的里程数较低的话很可能用纯电动车的每公里费用比燃油车还要高不少。

和燃油车不同的是,燃油车使用后对发动机才有磨损,才影响发动机性能,但纯电动车的电池放着不用,就是存储状态也会影响电池的性能。换句话说就是锂电池的性能会随着时间的延长而降低,标称350公里续航的纯电动汽车,即使每年使用很少,5年后续航里程可能也仅有300公里了,这还是没有考虑电池组各种电子元器件在老化后故障率增加的因素。

7、电动车修车难

燃油车可以在4S店修,也可以在路边修,而且路边修车店不见得会比4S店修的差多少,但目前纯电动汽车基本上只能在4S店修,如果使用中出现问题维修很麻烦。

8、用车风险高

燃油车车企都是很多年的老企业,相对而言比较稳定,而且燃油车的配件比较通用,因此在后续保养中比较方便。但是纯电动车的很多配件都不通用,像电池组这种核心配件更是每个企业的标准都不同。但从这两年的情况看,纯电动汽车生产企业很不稳定,这个月还风风火火的在进行各种推广活动,下个月可能就停产歇业了。如果购买力纯电动汽车,运气不好这家企业恰好停产了,在此后的使用过程中如果出现问题需要维修就成了问题。

目前我国纯电动车是否实现了弯道超车呢?

如果仅从销量来看的话,我国纯电动汽车确实实现了弯道超车,2018年我国纯电动汽车销量占全球销量的49%,而比亚迪、北汽、江淮等众多品牌销量都名列前茅。

但是目前国产电动汽车中的电机、电池原材料、电控系统基本上都是进口,国产车企和电脑、手机等企业一样,只是掌握了组装流程。这样说并不是诋毁这些产业的国产企业,而是一旦离开了这些核心组件这些产业可能会瞬间归零,因此从这个角度来看很难说我国纯电动车实现了弯道超车。

目前纯电动汽车电池主要有哪些

目前纯电动汽车用的电池主要有三元锂电池、磷酸鉄锂电池和钛酸锂电池三种材料体系,下面具体说说他们的不同。

三元锂电池

三元锂电池是目前单价最便宜的锂电池方案,每Wh的价格大约在1.4元左右,但循环寿命仅为1000次左右,是三个中最短的,同时安全性也最差。

磷酸鉄锂电池

磷酸鉄锂电池价格居中,每Wh价格为1.8元左右,循环寿命超过2000次,如果使用得当达到3000次也没有问题,安全性比三元好。

钛酸锂电池

钛酸锂电池是这三个中最贵的,每Wh价格为5元左右,循环寿命超过20000次,并且使用环境较宽泛,不惧冷热,基本上不会发生自燃和爆炸事故,安全性良好。

能量密度

通过以上数据看似乎钛酸锂最好,除了价格外,但还有一个很重要的参数没有写,那就是能量密度,能量密度决定同样体积下电池组能存储的电能。简单的来看,三元假如为10,磷酸鉄锂就为6,而钛酸锂只有2,更形象的来说,同一款车,用三元电池续航里程500公里,用磷酸鉄锂300公里,用钛酸锂则只有100公里。

充电倍率

除了能量密度外充电倍率也很重要,充电倍率越大则充电速度越快。目前车用三元电芯的充电倍率一般为0.5C,磷酸鉄锂1C,钛酸锂10C,换算成时间的话就是三元电芯可以2小时充满,磷酸鉄锂1小时充满,而钛酸锂6分钟充满。上面说的是标准充电倍率,同时还有个最大充电倍率,基本上是上满时间的一半,但提高倍率就会减少电池使用寿命,而电池的使用寿命是根据标准充电倍率确定的,这就是为什么经常使用快充会减少电池使用寿命的原因。

综合上面的参数来看,目前技术下磷酸鉄锂电池似乎是最佳的纯电动车电池,但事实是目前用量最大,最受车厂欢迎的电池是三元电池。造成这一结果的原因是目前消费者普遍喜欢长续航里程的车型,同时国家对纯电动汽车的补贴是按照电池的能量密度计算的,因此三元电池最具优势。

所以说市场和政策共同选择了寿命、安全性都最差的三元电池,而这一点和消费者要求的汽车是耐用品相矛盾。

为什么插电式混动车不算新能源车

我个人认为,在现有技术条件下插电式混动车是最好的新能源车方案,能够解决燃油车污染、电动车续航、充电、后期养护成本高等各种问题,而唯一的缺点可能就是初购成本较高。

插电式混动可以仅依靠电池来行驶,在这种情况下和纯电动汽车没有区别,同时也可以油电混动,这时和不能插电的油电混动又一样,综合来看他的燃油消耗可达到百公里4L,相比传统的燃油车百公里8L左右能节约一半燃油。

但是混动车技术含量很高,甚至比燃油车还高,而我国汽车行业的技术储备较差,在燃油车上短时间还达不到世界先进水平,在混动上就更不可能。这不符合我国汽车产业弯道超车的想法,因此没有得到鼓励。目前油电混动和插电式混动汽车都没有进入我国的新能源车补贴目录,同样也不能享受新能源车绿牌的各种特权。

新能源车的终极目标——燃料电池汽车

其实新能源汽车的终极目标并非纯电动汽车,而是燃料电池汽车,目前最成熟的是氢燃料电池汽车,目前我国已将氢燃料电池汽车作为新能源汽车的扶持对象。

氢燃料电池汽车使用后仅产生水,没有其他任何污染品,同时氢气的重量能量密度高,是汽油的5倍、电池的50倍。尽管氢燃料电池有很多优点,但氢燃料电池汽车想要普及目前还有很多障碍要克服,下面我们大致的看下。

1、氢气的制备比较困难

常规的氢气制造方法有以下几种:

(1) 电解水制氢法

技术成熟、过程简单,但是成本较高、耗电巨大;

(2) 甲醇裂解制氢法

甲醇(CH3OH)原料来源广泛,制氢投资低,但是生产规模有限。目前也有加注甲醇的燃料电池车,就是在车上完成制氢、氢发电的过程。

(3) 焦炉气中取纯氢法

这是个大规模制氢的方法,技术成熟成本也低。焦炉气主要含有H2(55~60%)、CH4(23~27%)、CO(5~8%)等,是炼焦工业的副产品,具有污染。

(4) 天然气制氢法

也是大规模制氢法,但是工艺复杂、原料利用率低,并且我国的天然气也是比较缺乏的资源(天然气通式是CnH(2n+2),n≥1。甲烷(CH4)占大部分,少量乙烷(C2H6),丙烷(C3H8)和丁烷)。

在制氢方法上,存在方法多问题多并举的局面,以上几种制氢方法是都不能同时兼顾环保、高效、低成本、大规模。

2、氢气储存困难

氢气储存有高压气态储存、低温液态储存、固态储存三种方法。目前氢燃料电池车用的是高压气态储存,即利用高压将氢气压入储氢罐。储氢罐也绝不是普通的储气钢瓶,高压气态存氢罐是由碳纤维、玻璃、陶瓷等组成的薄壁容器。

目前全球范围内,量产氢燃料车用储氢罐达到耐压70MPa的水平,正在往80MPa级别发展,而我国的70Mpa高压储氢容器尚处于探索阶段,目前使用的是35MPa的标准。

氢燃料电池大巴

以我国主要推广的氢燃料汽车为公交车,其所配备的储氢罐压力为35MPa级别,储氢罐体积巨大,这种技术标准完全无法塞入普通乘用车中。

丰田Mirai氢燃料轿车

以丰田Mirai举个例子,车身长度4890mm,轴距2780mm,典型的中型车(B级车)尺寸。该车搭载2只70MPa储氢罐,可容纳122.4L氢气,可供车辆行驶约500公里。尽管搭配了70MPa储氢罐,但丰田Mirai的后排乘坐空间和后备箱空间已是非常鸡肋。如果轿车使用我国推行的35MPa储氢罐会是什么情况,估计连后排座都不用安装了。

同时氢气储存困难在制氢厂同样存在,因为氢原子太小,因此即使在复合材料的罐中它依然会逃逸,不是没有密封严,而是从罐体分子的间隙逃逸了。

3、氢气运输困难

目前氢气的运输主要使用长管拖车,运输储存压力为20MPa,一辆车每次运输的氢气还不足500公斤,该方式适用于短距离氢气运输,经济运输半径为200km左右,运输成本极高。目前各国整个研究高压罐运输、液态氢运输、化合物运输、天然气管道运输等多种运输方式,相信随着氢燃料需求的提高其制备和运输技术都会相应提高。

4、氢燃料电池制造技术还不成熟

(1)质子交换膜

常用的质子交换膜为全氟磺酸质子交换膜。全氟物质的合成和磺化都非常困难,而且在成膜过程中的水解、磺化容易使聚合物变性、降解,使得成膜困难,导致成本较高。

目前美国科慕Nafion是质子交换膜的最大生产商,价格约为120美元/kW,以一个100kW的氢堆为例,仅质子交换膜成本就高达1.2万美元(约8万人民币)。而我国仅有东岳集团通过AFCC技术鉴定,其质子交换膜年产能满足2.5万辆燃料电池汽车所需。

(2)催化剂电极原料稀缺

目前氢燃料电池的催化剂主要是铂,铂是一种贵重金属,俗称白金,它的化学符号Pt。铂有良好导热性和导电性,并且有很高的化学稳定性,耐腐蚀性极强,催化活性高。铂除用于珠宝饰物外,大量用于化学反应的催化剂。

但是存在铂产能的难题,10吨矿石只能提取出1盎司铂(约31.1克),提取时间更是超乎你的想象,6个月。而提取同样分量的黄金,只需要3周和3吨矿石。所以放眼全球,铂的产量仅为黄金的三十分之一,并且全球80%的铂产自南非。

根据公开资料,现代NEXO氢燃料电池SUV的铂金用量是56克,技术较为先进的本田Mirai则需要15克铂。全球铂的年产量仅为90吨。简单计算即可知道,即使把全球铂产量都用来造丰田Mirai氢燃料电池车,Mirai的产能也不过600万辆,而2018年中国汽车产销量是2800万辆,全世界汽车产销超9000万辆。

因此寻找其他的替代催化剂是迫在眉睫的事情。

(3)氢堆的寿命和功率密度

目前氢燃料堆的寿命仅为3000小时,还不如美国F22战斗机的航空发动机使用寿命长。目前国产技术的氢燃料电池寿命普遍只有3000小时(效率在40%左右),较为先进能突破5000小时的技术还处于研发阶段。

因此就目前阶段来看,氢燃料堆不适合大规模在汽车上商用,无论是价格还是寿命都不适合。

综合上面来看,虽然氢燃料电池汽车是未来汽车发展的终极目标,但是就现阶段技术水平而言还有很多需要克服的困难,和纯电动汽车相比其产业成熟度也远远不如。

结语

虽然国家一直在补贴纯电动汽车,并且在补贴7年之后仍然无法断奶,但是就目前的环境问题和国家的产业政策来看,此后国家还是会继续扶持纯电动汽车的发展。即使是补贴政策退坡,也会有其他的政策跟进,比如说限制燃油车上牌,增加燃油税等方法。

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