钜大LARGE | 点击量：836次 | 2021年06月03日
要什么样的可行性电池技术才可实现碳达峰和碳中和？
碳达峰、碳中和的目标实现，以解决能源的存储问题为前提。
2019年第9期《电工电能新技术》（储能应用专刊）发表文章《储能的度电成本和里程成本分析》，2017－2019年，我国化学与物理电源行业协会储能应用分会前后组织了六次全国范围的储能产业调研活动，共走访100多家储能相关企事业单位和30余个储能电站项目，掌握了丰富的实际储能数据。
抽水蓄能电站投资功率成本约5500～7000元／kW，度电成本0．21～0．25元／kW．h（其中度电能量成本0．12～0．17元）。
图表1常见规模储能度电成本
此外，还有氢能、可再生燃料等储能技术。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
作者在结合目前工作内容，认为有一种技术可以解决碳中和、碳达峰的最大储能问题。其度电成本同样可以最低达到0．2元／kW．H。而且该技术还能解决当前电动汽车的里程焦虑、充电难题。
这种技术不是全新的技术，而是一百多年前就已经出现的技术－－增程汽车。
增程汽车，能够解决储能问题？度电成本还能够低至0．2元／kW．H。
这里说的增程汽车是一种全新结构的纯电动＋燃油燃气车。关键的技术跟抽水蓄能电厂是相同的－－发电电动机技术
抽水蓄能电厂的核心部件是一个可以发电的抽水泵，假如我们在每个纯电动汽车上安装发电电动机。一个12KW发电机功率的发电电动机。全国的小汽车保有量是2．81亿辆，假如全部都利用起来其发电容量达到33亿KW。而我国2020年发电口径装机总容量22亿KW。而每天汽车闲置的时间10小时，年发电时长3000小时。可发电时长超过火电发电容量实际利用时间。
从总量上看能够利用起纯电动汽车＋燃油燃气增程车的发电能力，解决储能问题不在话下。
而从能源单价上看，这种发电方式也是有望低于抽水蓄能。
这是种新型的增程汽车，燃油燃气发动机可以从车上拆下来，车上就有两个电动机。相当于一辆纯电动汽车。电机可以串联，并联运行使用单轴驱动，可以降低其成本。也可以双轴驱动。
这样的既是纯电动汽车，也是燃油的的增程汽车。作为储能系统度电成本真的能比抽水蓄能还低吗？燃油燃气不是新增碳排放吗？
这种新型的增程汽车，度电成本包含两个方面。装置投资成本＋燃料成本。我们先说一下燃料成本。假如使用92＃汽油，其燃料成本超过1元。即便是最便宜的甲醇2000元一吨的。1千克发电2．2度（热效率40％）。其燃料度电成本也在0．9元。这样的电能成本只能利用在交通领域，并且只能作为电能的补充。
那么前文中说到0．2元一度电的成本是如何计算出来的呢？
通过沼气发电。根据国家秸秆发电项目、餐厨垃圾、垃圾填埋项目的未处理沼气单价是0．4元／标方。假如增程系统是一个沼气发动机，1标方沼气可以发电1．8～2．2度。其度电成本低至0．2元。从我国秸秆干重8亿的总量看来，可以产约2．8亿吨的沼气（约2800亿标方）。约合发电5600亿度。相当5个三峡电站。沼气的可存储性，可以用来作为太阳能发电的补充。夜晚电动汽车停下来，利用起闲置时间发电。假如2．8亿吨沼气和沼渣中碳利用起来，加入太阳能的电解氢气。可以出现甲烷＋二甲醚的压缩气体。其成分跟家用罐装液化天然气相同的。只是二甲醚含量更高。2．8亿吨沼气可以获得3．3亿吨罐装可燃气体。作为车载或者储能介质。这种技术方向比当前热炒的氢能源更具有价值。
当前的沼气发电不具有效应。很大一部分成本在于生物质的运输成本高，发电装置成本贵。生物质的运输成本占沼气成本60％以上，MW级沼气发电装置度电成本0．35元以上。KW级沼气发电装置度电成本更是高达1元以上。
沼气的成本也是要根据实际情况，有些项目成本单价超过1元。部分可以低至0．4元每方。而有这种移动式的发电装置之后，降低了生物质的运输成本，可能确保所有秸秆沼气都会低于0．4元／标方。并且沼气厌氧罐都是存储在农田地下不占用耕地，沼渣可以直接还田。
这种汽车发电还有一个隐形的成本，就是人力成本。假如将人力成本计算进去将是非常巨大的。但假如我们只是利用农机，比如拖拉机收割机这种长时间闲置的设备来作为发电设施。其人力成本将得到很好的解决。农机可以设计成发电效率优先的发电电动机。如其平均发电功率在100KW。按一年300天，10小时可发电时间。5600亿度的发电装置要只要187万辆这样的农机。
100万辆这样的农机就能解决了储能问题了，这些农机发出来的电能作为太阳能光伏的补充并入电网。
那么这种新型的增城汽车的发电装置度电成本又是多少呢？假如我们将12KW发电电动机＋电控＋燃油燃气发动机＋机械并联机构作为一个整体的话。其系统成本大概率超过1万。按照8000小时的使用寿命。那么度电装置成本在0．1元。折算度电投资833元／KW。远低于抽水蓄能。而且还不额外占据土地。
不到200万辆汽车就能解决储能问题，那么2亿多辆汽车还要不要改成增程汽车呢？下一篇文章，我们将从汽车用电成本角度论述，为何我们要将所有纯电动汽车改为纯电动＋燃油燃气的增程汽车。
这种新型的增程汽车，不只是解决了整个电网的储能问题，还从根本上解决了新能源汽车发展的种种瓶颈。这种增程汽车不存在里程焦虑，充电难题。
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