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作者 | 快言慢说
顺应科技革命和产业变革的大趋势,在绿色转型发展机遇下,物流动力正在发生新的递变,除了锂电,一种新能源正被人们热议,这就是氢能,本文就此谈几点看法,错漏之处,敬请指正。
一、双碳目标下的物流动力选择
国家拟定的“双碳”目标,有两个时间节点,一个是2030年实现碳达峰,一个是2060年实现碳中和,2030年距离我们并不遥远,2060年也只是弹指一挥间。中国作为最大的二氧化碳排放国,在达成碳中和的道路上挑战重重。
在生产活动中,产品从投产到出售,制造加工时间仅占10%,而90%的时间处于存储、装卸、信息处理等物流过程中,因此,绿色物流,或者称低碳物流,成为实现双碳目标的关键因素。
物流活动全过程采取与环境和谐相处的清洁能源成为减碳的重要手段,也是国家资源战略和环境战略的重要组成部分。
物流行业的能源结构必须在“双碳”进程下进一步优化与提升,新能源化成为物流行业发展的必然选择,《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》中就明确提出,未来几年,物流配送等车辆中,新能源汽车比例不低于80%。
未来物流一定是新能源的,这是毫无疑问的,但是,新能源不等于纯电动,实际上,生物燃料、甚至于太阳能、核能都可能是未来物流运输的动力驱动形式。物流动力的选择,关系到物流的绿色价值,关系到物流系统的整体优化。
目前,新能源动力的技术路径是两条,一是锂电,一是氢能,物流中涉及的运输、搬运、包装等环节碳排放量相对而言较高,锂与氢都是减碳的重要途径,但谁与双碳的目标更近?
氢能和锂电池本质上都是几乎零排放的清洁能源,但锂电池更加成熟。
在锂电池进入新能源汽车行业之前,我们的手机电脑等就已经在大规模的使用了。目前,锂电池保持良性稳健发展态势,新能源车(锂电)车,正处于高光时刻,在物流场景中,锂电池开发和应用也比较广泛,突出的如锂电叉车,无人配送车等,因此,锂电池是物流动力目前最理想的选择。
锂电从产品结构到基础设施都相对比较简单。从成本和基础建设的角度来看,锂电显然更加合适。锂电依托于数十年来国家电网的投入,只需要配套和升级充电终端即可,这给锂电的推广提供了先天条件。锂电的充电桩,可以基于一切现有供电基础设施,而加氢站则要重打鼓,另升堂,从零做起。
但锂电池存在三大结构性应用缺陷:
一是能量密度小,电池重量重。压缩氢能的能量密度接近每公斤40kWh,而锂电池只有每公斤0.278kWh,氢能的能量密度是锂电池的239倍,国内的三元锂电池能量密度约为 240Wh/kg,磷酸铁锂电池能量密度仅为180Wh/kg。
二是全世界锂储量有限,如果各国在物流上都发展锂电池,锂资源明显是不够,近几年,锂价的疯涨证明这一点。锂电池中锂、钴等金属材料成本,在电池总体成本中占据了绝大比例,其相对稀缺的供需格局,在挖掘、生产加工等过程均有大量能量消耗及碳排放。
三是从生态链减碳效果看,锂电现在用的是网电,而网电还有70%来自煤电,而煤电并没有减少碳减排。废旧锂电池的处理,在环保和经济上都存在巨大的挑战,而氢能可以与风电和光伏形成内循环的生态体系,氢能源车也不用考虑电池衰减、电池报废处理等问题。
制约新能源驱动的是电池和充电效率,氢电池的一大优势是能量密度高,从而演生另一个优势是份量轻,续航能力强,还有一个显著优势是补充燃料快,只需要3-5分钟。
其实,氢燃料电池与锂电池的工作原理也不尽相同,锂电池是外接电网充电并储存在电池里,整个过程是“先存、再放”,而氢能电池是现发、现放。
正如人们所说,氢能源的根据地是商用车,锂电池的主舞台是乘用车,作为物流运输等场景,氢能源更适宜。
二、谁将成为物流的终极动力?
氢气直接燃烧或通过燃料电池发电的产物为水,能够实现真正的零碳排放,对环境不造成任何污染,故而被誉为终极能源。
在新一轮科技革命和产业变革推动下,当今世界能源格局正在深刻调整,从全球的视角来看,氢能作为终极清洁能源,将在未来成为能源结构中的支柱。
全球的战略竞争本质上是能源竞争,能源技术路线的选择不仅关乎物流运输行业的未来,更关乎整个社会的能源结构,很多国家都在氢能和电能之间做出了选择,积极布局氢能产业发展。