五千年(敝帚自珍)

主题:开个脑洞,关于燃料电池和混动 -- 唐门凤去

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  • 家园 开个脑洞,关于燃料电池和混动

    1. H燃料电池是个天坑,不知道氨,甲烷及类似燃料电池有没有希望?如果可以的话光伏电解制氢,再合成甲烷,氨就有了可行性。

    2. 同样逻辑,混动如果做天然气发动机,会不会有前途?

    • 家园 非氢燃料电池目前基本没有商业意义

      目前相关领域的研究主要的意义是发论文。氢目前仍是最靠谱的燃料电池燃料。。。

      通宝推:唐门凤去,
    • 家园 光伏不稳是阶段性的

      随着锂元素日益积累,技术成熟,将来锂电池和光伏的成本会无限贴近能源成本,也就是无限接近零。

      当化学储能降低到一两毛以内,虽然比不上坑口电站水平,垃圾电就变成普通电,左手光伏装机爆发,右手锂电池等供不应求,左脚、右脚、左脚地开始小跑再快跑,整个陆地都会铺满光伏,发电量数量级增长。

      加上芯片可以自产,电子产品和算力也会变成无限供应。网络连接会无限供应,家里的冰箱电饭锅都可以上网。

      彻底解决粮食来源----工业合成和藻类培养出的饲料。

      天然气,石油和煤炭会彻底变成化工原料,其他加热装置全部用电,干净可控,环境进一步改善。

      自动驾驶和物流分拣配送会加强。东部和中部地区会实现全面隔天快递,高价值货物省内普遍当天。最近买了两只小宠物兔子,卖家表示x通在江浙沪已经全面实现低价隔天到,不再是顺丰专有。

      随着物流更加高效,交通系统可以支持更大的城市群,大饼会摊更大,极大提升城市群可以承载的人口规模,提升居住质量,因此解锁高品质生活,这是科技和文化爆发的前置需求。创造力的解锁,结合能源电子自由,生产力和需求会循环无限上升。

      我们将是世界上第一个实现电力、温饱、居住、物流,和创造自由的国家。

      通宝推:不远攸高,秦波仁者,
      • 家园 也希望大饼更薄一点

        还是向往人口密度低一点的局部居住小环境。但是交通能不能更灵活呢

      • 家园 你这够高调的,比陈王更甚

        不过这种正面吹我很喜欢

        最近在微信群里看到这么一副:

        不忘初心

        要为人民写历史

        多替祖国吹牛皮

        😁

        • 家园 不算吹牛----欢迎两年后检验

          光伏和化学储能降低,芯片突破,都不是预测或者刚发生的,已经持续了以年为单位了。

          目前化学储能也就是锂电池大概800元一度(按项目而不是电池本身),用于峰谷调节下没有经济利益,或者说五年里省电费买了堆设备: 0.8*2*0.3*365*5=875 (容量利用系数*每天两个循环*电费差额*365(天/年)*5(年)). 可以非常粗略测算出成本在0.3元上下。此时电池容量已经在60%左右,开始淘汰。

          又有江浙地区,每天凌晨深谷0.3-早上尖峰1.3,和白天平价0.7-晚上高峰1.1,一次1元、一次0.4元,已经具备一定经济价值,储能可以不断规模扩大、生产降本。

          组件成本我两三年没关心了,2024Q3已经掉到一元以内,是真的没想到,太快了,太快了。

          华为芯片在没有境外代工前提下开始迭代,手机零售6000元敞开卖,两万多的三折叠我是抢了半个月没抢到。

          一条曲线已经画出四分之三个屏幕,只要没有被固有思路打上钢印,剩下四分之一都知道怎么回事。

      • 家园 光伏消纳问题解决了

        燃料电池当然意义就不大了,但看起来不那么容易,目前国内还是在大干快上抽水蓄能。

    • 家园 燃料电池功率低

      需要铂金等稀缺资源做催化剂,大规模普及后有瓶颈。解决功率低的问题又需要锂离子电池,等于把燃料电池作为增程的发电机。即使不谈功率低的问题,以燃料电池50%的转换效率,比目前国内混动40%+的燃油发动机高出有限,何必呢?

      将来光伏发电成本低于1分钱人民币(我估计5年内实现),可以电解水后生成氢气,最后加二氧化碳合成各种烷--人工汽油。现在的燃油车什么都不用改,继续开,直到报废。

      当中搞出一个甲烷什么的,发动机烧甲烷也可以,其中一个隐患就是甲烷泄露,对臭氧层的伤害很大,让人疑窦丛生,留给甲烷派发育的时间不多。有个澳洲回来的院士一直在推,很急,我看这条技术路径太悬。

      国内加气在靠近气源的城市营运车辆普遍实现了用气。由于用气成本低,混动就没有市场了。

      通宝推:唐门凤去,
      • 家园 能不能解释下为啥5年内光伏成本就能降到1分

        目前似乎还高很多

        而且如果真降到1分,生产光伏板的厂商是否还能赚钱?

        • 家园 光伏发电过去10年下降了30倍

          按照每2年降低一半的规律,5年减低到现在的1/5。

          从技术路线角度看,钙钛矿+背接触晶硅电池的转换效率到了28%,比现在主流的20%高了40%,2年内有望提升到35%。以目前20%转换效率计算,每提升1%等于发电成本下降5%。提升17%,等于下降85%。加上生产领域效率的提升,反正2年内下降一半是非常有可能的。

          钙钛矿是薄膜型的,理论上可以做得非常低的价格,无限接近0,现在在处理防水问题,一旦突破工艺,以后的建筑物都可以覆盖太阳能电池板,发电成本中场所的成本趋于零,制造成本趋于零,只剩下转换成本,这是硅基成本,也在不断下降。

          现在中国以外的太阳能发电成本一半是安装、合规成本,这些东西随着涌入行业人数的增加和规模的扩大,生产厂商也在不断完善设计,降低安装成本,整体成本肯定会不断降低。

          总之,5年内整体太阳能电池发电降低到目前的1/5是完全有可能的。

          • 家园 你说的这个下降,多少是政策因素?

            比如地方政府大力补贴造成的低成本。这个本来就是类似争取垄断过程中的赔本赚吆喝,是不可持续的。现在已经有一定的风险暴露了。

            所以这个所谓的成本降低“速度”不仅不会继续加速,还有可能减速。

            • 家园 政策中也有既得利益者的狙击

              因此从长期来看,二者是互相抵消的。怀疑光伏成本趋于零这一趋势的名人如过江之鲫,数不胜数,在历史面前他们都碰壁了。

              当太阳能发电能够自我盈利后杠杆资本逐利大军就加入了这个趋势,成本降低到趋势愈加浩浩荡荡,不可阻挡。

              其实现在对太阳能的利用,最大的障碍是储能,最大的投资和使用成本是储能投资以及储能成本。储能电池的成本每5年降低40%,意味着目前大约0.25一度电的储能成本自动每五年降低40%。

              另外储能过程中的充放电损失大约20%,储能寿命损失占据60%,如果直流微电网兴起,直接可以把储能成本一次性降低40%。

              开采石油等于是捡钱,太阳能行业以后也等于捡钱。捡钱的行业一定是发现最快的行业。

              世界潮流,顺之者昌。

              通宝推:亮子,rentg,
              • 家园 利用太阳能是人类想走向星际时代必须要走的未来

                化石能是存量,太阳能是增量

                太阳辐射只有22亿分之一到达地球,就能保证地球上的生物圈正常运转。比起来地球上那点化石能存量简直少得可怜。

                人类进入星际时代之后,需要的能量一定是天量的。单靠地球上的化石能完全支撑不起来。

              • 家园 光伏致命点在于新增投资的持续性

                光伏行业在很多地方是被当做高科技企业引进的,但是说到光伏,拆开来讲就是硅片、薄膜、电极(根据技术路线不同分为银电极、铜电极)和高透玻璃,外部骨骼支架。其中被人认定为属于高科技产品是硅片,次高科技产品有薄膜、电极、高透玻璃,普通产品就是外骨骼支架。

                那么光伏用的硅片和芯片晶圆用的硅片其实类似,差别仅仅是纯度,它们的制造过程和原理是类似的,只不过晶圆用的是极高纯度的电子级硅片(99.99999999999%)【不用数了,11个9】,而光伏用的是普通级别(99.999999%)【6个9】。这些硅片全部都是石墨拉晶炉里面生长出来的,为啥我们我们最近的芯片晶圆质量高(尤其是在芯片设计落后的情况,还能发挥睥睨国外产品的性能,散热问题就是设计落后的代表)。因为在石墨技术上我们突破了,拥有了世界最先进的石墨反应炉,因此我们的硅片纯度直接吊打国外产品。

                光伏的大面积应用就是作为金字塔塔基来供养塔顶尖那一点芯片硅片需求,一切都是成本。目前光伏产品为什么在国际上都有极强的价格竞争力,原因就在于我们极大的规模效应直接摊销了成本,加上国家政策和地方税收倾斜,地球上能比我们成本更低根本做不到。

                那么光伏生产致命点就在于新增投资的持续性,政府拿房地产挣的钱很多都投在了类似光伏这样的企业上面,现在部分省份还在兴建N型光伏产能,目前P型光伏效率和寿命已经吊打N型材光伏,就是有这样落后省份不断接力把光伏企业培养起来,才有陈王所说的光伏帝国。

                那么问题来了,在房地产明显熄火,地方财政收紧,那么新增类似光伏这样的新能源投资必然会遇到断崖式减少,可以预料得到结果就是落后产能需要出清。我预计的时间是在2027年,新能源将遇到产能缩减至极限点然后迎来再次增长的拐点,从现在到极限点的这一段时间内,电力增长需要传统发电方式进行填补,可能会迎来新增火力发电、水力发电新的投资阶段。

                最后就是光伏是芯片下游,希望中美芯片之争,能不辜负下游产业的负重前行。

                • 家园 光伏的投资已经不依赖政府了

                  过去2年受制于升息周期,储能的投资规模比较大,依赖金融工具。每升息1%,等同于涨价22%,升息3%,等同于80.6%。在如此重压下,储能不得不把价钱降低了50%以上,目前电芯价已经降低到了250块钱一度电,许继前一段时间的储能中标价格是564元一度电。

                  这样的价格到第三世界国家,就算涨3倍,也是低得令人发指。大规模的太阳能发电狂飙将席卷全世界。给电动摩托车充电,给电饭锅烧饭,给手机充电。北方还可以在衣服内置发热丝,用充电宝充电御寒,效果出奇地好。

                  如果开始降息周期呢? 降低3%,等于降价80.6%!

                  下一轮就是,衣食住行,全面电力化。

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