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            中國氫燃料電池車離普及還有多遠

            來源:[db:來源] 編輯:電工吧 時間:2020-04-10 21:58:22
            摘要:氫,宇宙中分布最廣的元素,易燃,也易爆炸。 它是不少人心中的新世紀終極能源。 氫和氧反應,釋放出化學能,這便是氫能,能量密度大、燃燒熱值高、來源廣、可電可燃。而且,

              氫,宇宙中分布最廣的元素,易燃,也易爆炸。

              它是不少人心中的新世紀“終極能源”。

              氫和氧反應,釋放出化學能,這便是氫能,能量密度大、燃燒熱值高、來源廣、可電可燃。而且,氫能源有利于對抗全球變暖,減碳減排,世界氫能協會預計,到2050年全球環境20%的二氧化碳的減排要靠氫氣來完成。這意味著,氫能汽車要占到全球車輛的20%到25%,并承擔18%以上的能源需求,主導脫碳社會。

              未來的機會,激勵著當下的努力。

              日前,上汽集團旗下上海捷氫科技有限公司燃料電池項目,在上海正式啟動,計劃2021年實現12000臺套燃料電池電堆和系統的產能。幾乎同一時間,奇瑞汽車在氫燃料電池汽車領域也有了新動作。

              前不久,成立5年的氫燃料重卡制造初創公司尼古拉(Nikola)宣布將在納斯達克上市,這意味著全球首個IPO的氫燃料整車制造企業將正式誕生。

              各國也在加緊氫能的研究。據不完全統計,近十年來以歐洲、美國、日本以及中國為代表的國家和地區已在氫能與燃料電池領域投入近50億美元,各國政府也相繼制定了較為完備的氫燃料汽車發展規劃。

              技術在發展,政府也在扶持,新能源車的舞臺上,氫能源的身影越發顯眼,但距離舞臺中央,依然有著不小的距離。

              從“談氫色變”到終極能源

              氫能源要普及,首先要解決安全問題,打破公眾的顧慮。

              “氫氣比天然氣安全!” 廣東國鴻氫能科技有限公司董事長馬東生曾感嘆,只要按照規范去做氫能產業,安全程度是很高的。隨著氫能源突破“概念性”的階段,公眾才逐漸放下芥蒂并開始接受。

              豐田為了消除公眾對高壓的儲氫瓶的安全擔憂,曾做過用一顆5mm口徑的子彈射擊儲氫瓶的實驗,實驗表明,子彈雖然射穿儲氫瓶外壁,但儲氫瓶整體性保持完好,氫氣只從很小的孔洞溢出,并沒有發生爆炸。

              不過,安全問題的解決,只是讓氫能源有資格來到起跑線上,眼前的跑道還很漫長。

              中國已經起跑一段時間。2006年,氫能源和燃料電池已經出現在國家的規劃文件里,發展氫能燃料電池技術也被“劃重點”,2019年《政府工作報告》首次寫入氫能源,表示要推動充電、加氫等設施建設,隨后各地政府也相繼加強氫能產業的培育。

              中國有足夠的底氣發展氫能源。目前中國是世界上最大的產氫國,年產氫將近2200萬噸,占到世界產氫量的34%。

              頂層設計振臂高揮,中國車企隨之跟進。

              長城汽車是較早布局燃料電池的車企之一。長城汽車副總裁唐海鋒曾公開表示,長城汽車將會在2020年展示首款燃料電池樣車,計劃在2023實現SOP,推出成熟的燃料電池乘用車車型。目前長城汽車已經在保定建立氫能技術中心,具備燃料電池汽車核心部件的測試、試制,以及整車集成與測試能力。

              日前,奇瑞上報了名為“奇瑞燃料電池電極反應式系統開發及產業化”項目,其總投資額達到3億元,項目建成后,可實現年產氫燃料電池總成440套。根據官方信息,基于艾瑞澤5打造的氫燃料電池車,續駛可達540公里。此外,上海捷氫科技有限公司的一期燃料電池項目將于明年8月投產,官方表示,預計到2024年可實現12億元的產值。

              根據中國汽車工程學會制定的氫燃料電池發展戰略,2030年中國將實現百萬輛級別的氫能燃料電池汽車在路上行駛,2050年氫能燃料電池汽車能夠和純電動汽車共同實現汽車的零排放。

              仍在起步階段

              達成這個目標并非易事。

              雖然和純電動車一樣都是新能源汽車,不過受制于成本、技術、儲存運輸困難等原因,氫燃料汽車在普及程度上一直落后于純電動汽車,而且與后者之間的差距不斷拉大。

              就在2月份中國新能源汽車遭遇“八連跌”時,燃料電池的產銷直接拿到“零蛋”的成績。對于已經出售的燃料電池車,目前大部分也集中在公共交通、商業客車等領域,私家車相對而言非常少。中國電動汽車百人會副秘書長王賀武曾公開表示,燃料電池轎車“也就幾十輛”。

              氫燃料電池車的補給也是一大問題。相較于快速發展的充電樁,加氫站的發展幾乎陷入停滯。根據新興產業研究與顧問公司TrendBank數據,截至2019年年底,中國建成加氫站僅為51座。 美國能源部的數據顯示,2012年全美有58個加氫站(包括公用和私用),到2019年底這一數字僅增長至61個。

              Autotrader和Kelley Blue Book的執行出版人卡爾·布勞爾(Karl Brauer)表示,燃料電池技術10年前面臨的挑戰,如今隨著純電動汽車的不斷普及而變得更加復雜。特斯拉CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)更是直言不諱地說道,該項技術愚蠢極了,是個“愚蠢的燃料”。

              此外,對于中國氫燃料電池車市場來說,雖然在整車、氫燃料電池系統及上下游產業均有布局,但零部件方面的相關企業仍較少,尤其是最基本的關鍵材料和部件,如質子交換膜、催化劑等大部分關鍵零部件及關鍵材料仍依賴進口。

              “國內有的做氫燃料電池電堆的企業號稱很大,但所有的原材料都依賴進口。”清華大學核能與新能源技術研究院教授王誠曾在一次采訪中談道,國內公司主要是買來膜和催化劑,再組裝,關鍵技術和原材料都被國外壟斷。

              氫氣儲存國內也處于弱勢。目前國外液氫儲運較為成熟,據低溫裝備制造商北京中科富海低溫科技有限公司銷售經理寧永強透露,美日等國已將液氫的運輸成本降低到高壓氫氣的八分之一。然而國內在液氫技術、液氫工廠以及相關產業化上幾乎處于空白,國內液氫工廠還處在為航天火箭發射服務的階段,受法規所限,還不能應用在民用領域。

              相比之下,其它國家在氫燃料電池車領域已經開始了小步快跑。

              由于資源短缺,日本政府對氫能和燃料電池的推廣力度是最大的。早在2014年,日本政府就明確提出了加速建設和發展“氫能社會”的戰略方向。根據羅蘭貝格的統計數據,截止到2018年年底,全球加氫站總數369座,其中日本以96座加氫站位居第一,占全球加氫站數量的26%。而日本車企豐田一直把氫燃料電池車作為新能源車終極目標,其技術一直遙遙領先。

              美國則是在技術、成本控制方面擁有絕對優勢。美國擁有世界最大的燃料電池叉車企業Plug Power,目前已有超過2萬輛燃料電池叉車。韓國氫燃料電池車市場也開始蓬勃發展,2019年燃料電池乘用車全球銷量超過7500輛,同比增長90%,其中韓國氫燃料電池汽車銷量躍居全球第一。

              2030年達到百萬輛

              預期美好,但現實殘酷,眼下實現氫燃料電池車的普及顯然還有很長的一段路要走。

              清華大學發布一份報告曾預計,中國氫能及氫燃料電池車將會在2025年迎來發展拐點。在產業發展初期,產業市場化推廣和發展有賴于政策驅動。在北京低碳清潔能源研究所新能源中心助理主任、氫能技術開發部經理何廣利看來,行政審批政策也需要給氫能的發展"開綠燈"。

              早期燃料電池車乘用車單車可以得到20萬的國家補貼,一輛客車得到國家和地方的財政補貼更是可以高達100萬,以上汽大通V80氫燃料電池車為例,該車指導價130萬,補貼后售價僅為30萬。如今包括京津冀、長三角、珠三角等地區都在積極發展氫燃料電池汽車產業。

              不過單憑政策扶持能讓氫燃料電池產業迎來發展嗎?政策催熟的純電動車市場在補貼滑坡后銷量隨即下滑,如今“八連跌”仍然是揮之不去的陰影。

              “國內的燃料電池商用車未形成可觀的規模,乘用車仍在技術探索階段,看不到市場利益的相關企業參與產業的熱情會降低。”清華大學汽車工程系教授田光宇坦言,單獨使用氫燃料電池作為汽車驅動目前來看并不劃算。

              他認為,在加氫站設施稀少、氫燃料供給不足的情況下,將氫燃料電池用作乘用車的發電單元是合理的,燃料電池配套鋰電池可以使成本和耗氫量大幅下降,“至少在十年之內,都是較好的新能源燃料電池車解決方案。”

              同時,和當前處于新基建風口上的充電樁相比,加氫基礎設施并沒有跟上。長城汽車總裁王鳳英表示,國內氫能源基礎設施建設極為緩慢,嚴重影響燃料電池汽車發展。在王鳳英看來,目前急需加強氫能源基礎設施建設發展,理順整個氫燃料電池汽車產業生態鏈。

              也有分析認為,燃料電池在重型商用及物流汽車領域大有可為,不必在短時間內過于追求在乘用車的普及。工信部節能與綜合利用司司長高云虎在接受媒體采訪時表示,相對于續航里程較短、更適合在城區內使用的電動汽車,現階段燃料電池車更適合應用于商用車領域。

              對于中國氫燃料電池車的普及,王賀武曾解釋為近中遠三個階段。在2020年有5000輛燃料電池車,到2025年有5萬輛,包括實現1萬輛商用車和4萬輛乘用車,2030年則達到百萬輛。隨著2019年保有量突破6000輛,又把2020年底的目標變更為“接近萬輛”。

              國家能源集團總經理凌文則樂觀地認為,中國的氫能源勝在已經蓄力完畢,通過有序發展,氫能源和燃料電池產業將實現技術快速進步、創新成果爆發式涌現。

              “既是國際戰略,也是能源轉型,發展氫能,是中國一定要走的路”。(作者 | 秦章勇)

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