代替還是共存？氫燃料汽車的未來

電車資源了解到中國國內(nèi)首座油氫合建站——中國石化佛山樟坑油氫合建站于近日正式建成。這意味著由國企出資投建的油氫合建站進(jìn)入一個(gè)新征程。據(jù)統(tǒng)計(jì),中石化并非是全球第一家進(jìn)入氫能的油氣公司,中石油、BP、殼牌、道達(dá)爾等公司都在積極布局氫能。

相對(duì)于中國遲來的氫燃料布局,國外氫燃料布局很早就開始了。早在一個(gè)世紀(jì)之前,英國威爾士科學(xué)家威廉·格羅夫就已經(jīng)提出“燃料電池”這一理念,并發(fā)明了燃料電池。1968年通用汽車公司生產(chǎn)了第一輛搭載了氫燃料電池的汽車,這是一款續(xù)航僅有200km的廂式貨車。2015年豐田汽車公司生產(chǎn)了世界上第一款氫燃料電池量產(chǎn)車豐田Mirai。

氫燃料汽車歷史如此悠久,相比純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車而言,為什么布局如此緩慢?而縱使發(fā)展緩慢,在新能源汽車高速發(fā)展的關(guān)鍵年華,國家為何要主推氫燃料汽車?

電動(dòng)汽車能源來自于電能,電能來自于發(fā)電廠燃燒反應(yīng),這就相當(dāng)于將燃燒過程所產(chǎn)生的污染轉(zhuǎn)移至發(fā)電廠。而氫燃料汽車能源來自氫氣和氧氣的燃燒反應(yīng),燃燒產(chǎn)生能量和水,其中能量轉(zhuǎn)換成汽車前進(jìn)的動(dòng)能。從燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式上來看,氫燃料汽車能夠做到零污染。不過目前的制氫技術(shù)仍有一部分對(duì)于環(huán)境的污染,只是相比較于電動(dòng)汽車而言,氫燃料汽車所造成的污染小。

另一方面則是氫燃料汽車補(bǔ)充氫氣的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于電動(dòng)汽車充電速率,在目前電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域,一部電動(dòng)汽車想要充滿電的時(shí)間遠(yuǎn)大于一部氫燃料汽車加氫的時(shí)間,這其中的時(shí)間差會(huì)造成一系列的問題,如充電排隊(duì)。同時(shí),氫燃料汽車的平均續(xù)航時(shí)間也大于目前市面上的電動(dòng)汽車的平均續(xù)航時(shí)間。

那么氫燃料汽車真的會(huì)替代電動(dòng)汽車成為現(xiàn)目前最終的產(chǎn)物嗎?

從我國目前的情況來看,氫燃料汽車仍未擁有完全替代電動(dòng)汽車的能力,制氫技術(shù)、儲(chǔ)氫技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施等方面都有著不足之處。

儲(chǔ)氫技術(shù)

中國科學(xué)院院士歐陽明高曾多次在采訪中提到燃料電池行業(yè)發(fā)展的一大困境——儲(chǔ)氫技術(shù)。據(jù)電車資源了解,目前,氫的儲(chǔ)存主要有氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫和固體儲(chǔ)氫三種方式。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫已得到廣泛應(yīng)用,低溫液態(tài)儲(chǔ)氫在航天等領(lǐng)域得到應(yīng)用,有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫尚處于示范階段。

因此,只有在儲(chǔ)氫技術(shù)上得到發(fā)展,氫燃料汽車的配套基礎(chǔ)設(shè)施才能夠快速降低成本。

基礎(chǔ)設(shè)施

我國的加氫站建設(shè)還處于發(fā)展初期,現(xiàn)階段國內(nèi)運(yùn)營的加氫站均為高壓儲(chǔ)氫加氫站。數(shù)據(jù)顯示,設(shè)備成本占據(jù)國內(nèi)加氫站建設(shè)的70%左右。根據(jù)測(cè)算,不含土地費(fèi)用,國內(nèi)建設(shè)一座日加氫能力500公斤、加注壓力為35MPa的加氫站需要約1200萬元,約相當(dāng)于傳統(tǒng)加油站的3倍。對(duì)于商業(yè)化運(yùn)營的加氫站,除建設(shè)成本外,還面臨著設(shè)備維護(hù)、運(yùn)營、人工、稅收等費(fèi)用,折合加注成本約在13-18元每公斤左右。由此可見,高昂的成本阻礙著燃料電池行業(yè)的前進(jìn)。

以上所提到的也正是曾經(jīng)電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)燃油汽車所遭遇的問題:能源儲(chǔ)存運(yùn)輸與基礎(chǔ)配套建設(shè)成本昂貴。但是這些問題隨著技術(shù)的變革,都會(huì)逐步解決。那氫燃料汽車究竟會(huì)不會(huì)代替電動(dòng)汽車成為目前的最終產(chǎn)物呢?

電動(dòng)汽車和氫燃料電池汽車二者并非是替代的關(guān)系,而是一種共存的關(guān)系。

福田汽車集團(tuán)工程師王超認(rèn)為,“燃料電池車可以考慮從哪一場(chǎng)景來彌補(bǔ)動(dòng)力電池車的劣勢(shì)。未來純電動(dòng)車、混動(dòng)車和燃料電池車應(yīng)該是長期共存互補(bǔ)的關(guān)系,而非替代關(guān)系。根據(jù)使用場(chǎng)景的不同,來找出適合的車輛?！?/p>

將電動(dòng)汽車和氫燃料汽車二者進(jìn)行比較,電動(dòng)汽車雖然續(xù)航短,但是可以利用自家插座便能夠補(bǔ)充能源;氫燃料汽車?yán)m(xù)航長,卻需要到專門的加氫站才能夠補(bǔ)充氫能。很明顯將電動(dòng)汽車和氫燃料汽車分成了兩種類別。

隨著城市范圍的不斷擴(kuò)大,城市之間的交流也會(huì)變得頻繁,由于管理成本和建設(shè)成本問題,所以加氫站的普及面會(huì)小于電動(dòng)汽車充電樁的普及面。但是超高的續(xù)航能力能夠使氫燃料汽車成為城內(nèi)遠(yuǎn)途,城際運(yùn)輸?shù)倪x擇之一,如城際公交、貨運(yùn)車等。而充能方便簡單的電動(dòng)汽車則會(huì)成為城市內(nèi)部代步的主流。

也許在未來的某一天電動(dòng)汽車和氫燃料汽車都會(huì)被新的清潔汽車代替,畢竟技術(shù)一直在變革。

來源:電車資源 朱曉文

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