从移动电气化、能量密度和能量转化率谈谈新能源的核心逻辑

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从移动电气化、能量密度和能量转化率谈谈新能源的核心逻辑

一、从能量利用形式来说,电能是最便利、最高效、最清洁的能量。从便利性来说,电的利用可大可小,大到高炉炼钢,小到纳米级芯片,内燃机、汽轮机就做不到可大可小,很多地方体积限制了;电线可以拐弯,电路可以分配大小,功率还可以随意调节。从效率来说,电动机的效率比内燃机、汽轮机高得多,因为没有摩擦,不会产生大量的热耗散。清洁大家都懂。

二、从消费终端来说,电比内燃机好,因为效率高,所以消费者的直接感受就是省钱。电车比油车使用费用低是没有疑问的。还有清洁、安静等好处。从生产使用终端来说,电机比内燃机、汽轮机普遍也好,一般制造业工厂也是大量使用电机,而不是内燃机,农业能用电的地方绝不会用内燃机。

三、终端决定了整个产业链的组织形态,就像IPHON等智能机决定过去十年半导体行业发展的整体发展脉络一样。我们能够看到,过去一个世纪,但凡能够拉电线、接电机的地方,都发生了产业变革,二十世纪基本上都差不多把能改的地方都改了,这就是所谓的电气化革命。

四、电气化革命蔓延不到的地方,不是电力这种能源不好,而是无法脱离电线。但从这几十年的发展来看,移动通讯设备的兴起,推动产业在逐步解决储能问题,关键就是电池。电池突破的标志,就是解决功率重量比(又称功率密度)问题。很明显,如果背负一个重物,而不能提供足够的功率(或电力),就划不来,如果功率重量比足够,那电力的优势就能充分体现出来,就有了市场化的需求。现在,这个突破已经到来,电气化进入下半场,我称之为“移动电气化”。

五、电池就是新时代的内燃机。如果抛开纷杂的环保、补贴等概念不提,我们可以关注两个“电池+电机”替代“汽柴油+内燃机”小领域,一个是叉车,一个是客车。杭叉集团宇通客车就是利用了国内电池优势,在国际市场上的细分领域进行快速替代。这和德国人率先发明内燃机,然后在汽车等领域占有先发优势是一个道理。

六、从产业发展来看,一个产业必然有大量的新形态、新业态,但站在移动电气化这个新视觉,我们可以观察很多有有趣的问题。比如甲醇、LNG、液氨等能源形式,是不是仅仅只是内燃机的环保化;氢燃料电池背着一个储氢罐,功率重量比有没有竞争优势;如何看待技术临界点与应用临界点的先后,1876年奥托内燃机发明后,美国畜力仍是主要动力源,1918年饲养量才达到顶峰。

七、天才总是成批出现,而产业革命也是集中到来。光伏、风电本来是独立发展的产业形态,但通过电池这个储能方式,完整地将上下游产业全部打通了。因为储能能够将风光等垃圾电转变为稳定、持续的电力输出,马斯克很早就在实践这条技术路线,即使这个产业链不能完全同步发展,也不影响“电池+电机”的替代进程。

八、光伏、风电的核心逻辑是能量转化率。从理论上看,“化石能源+电厂”是稳定电,“风光发电+储能(多种形式)”也是稳定电,能否取代有两个关键因素,一个是能量转化效率,风光的的太阳能转化效率理论上是不如化石能源的,但只要提升上去,就有价值。第二个是费用,风光资源免费,不要钱的逻辑最为强大。所以,问题还是回到了能量转化率上,差一点不要紧,只要提升到一个临界值,就能在整体上胜过化石能源,这个场景已经在铺开和实现了。目前来看,上游风光,中游储能电池,下游电机的产业逻辑都完全能够跑通。

九、从小的方面看,风光是自主可控能源,从更宏大的视角看,目前能量利用只有两种形式,一种是直接利用太阳能,比如光伏、风电、水电等,另一种是利用储存太阳能,比如石油、煤炭等。如果不能大规模直接利用太阳能,只消耗储存太阳能,人类文明持续时间可能不到几百年。

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