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中國氫燃料電池車離普及還有多遠

來源:新能源網(wǎng)
時間:2020-03-30 09:12:29
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中國氫燃料電池車離普及還有多遠  氫,宇宙中分布最廣的元素,易燃,也易爆炸?! ∷遣簧偃诵闹械男率兰o“終極能源”?! 浜脱醴磻尫懦龌瘜W能,這便是氫能

  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(xié)會預計,到2050年全球環(huán)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(xiàn)12000臺套燃料電池電堆和系統(tǒng)的產(chǎn)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(chuàng)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(yè)將正式誕生。

  各國也在加緊氫能的研究。據(jù)不完全統(tǒng)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(qū)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(fā)展規(guī)劃。

  技術(shù)在發(fā)展,政府也在扶持,新能源車的舞臺上,氫能源的身影越發(fā)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(guī)范去做氫能產(chǎn)業(yè),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(fā)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(jīng)起跑一段時間。2006年,氫能源和燃料電池已經(jīng)出現(xiàn)在國家的規(guī)劃文件里,發(fā)展氫能燃料電池技術(shù)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(chǎn)業(yè)的培育。

  中國有足夠的底氣發(fā)展氫能源。目前中國是世界上最大的產(chǎn)氫國,年產(chǎn)氫將近2200萬噸,占到世界產(chǎn)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(xiàn)SOP,推出成熟的燃料電池乘用車車型。目前長城汽車已經(jīng)在保定建立氫能技術(shù)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(tǒng)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目,其總投資額達到3億元,項目建成后,可實現(xiàn)年產(chǎn)氫燃料電池總成440套。根據(jù)官方信息,基于艾瑞澤5打造的氫燃料電池車,續(xù)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(chǎn),官方表示,預計到2024年可實現(xiàn)12億元的產(chǎn)值。

  根據(jù)中國汽車工程學會制定的氫燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略,2030年中國將實現(xiàn)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(xiàn)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(shù)、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(chǎn)銷直接拿到“零蛋”的成績。對于已經(jīng)出售的燃料電池車,目前大部分也集中在公共交通、商業(yè)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(fā)展的充電樁,加氫站的發(fā)展幾乎陷入停滯。根據(jù)新興產(chǎn)業(yè)研究與顧問公司TrendBank數(shù)據(jù),截至2019年年底,中國建成加氫站僅為51座。 美國能源部的數(shù)據(jù)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(shù)字僅增長至61個。

  Autotrader和Kelley Blue Book的執(zhí)行出版人卡爾·布勞爾(Karl Brauer)表示,燃料電池技術(shù)10年前面臨的挑戰(zhàn),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(shù)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(tǒng)及上下游產(chǎn)業(yè)均有布局,但零部件方面的相關(guān)企業(yè)仍較少,尤其是最基本的關(guān)鍵材料和部件,如質(zhì)子交換膜、催化劑等大部分關(guān)鍵零部件及關(guān)鍵材料仍依賴進口。

  “國內(nèi)有的做氫燃料電池電堆的企業(yè)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(shù)研究院教授王誠曾在一次采訪中談道,國內(nèi)公司主要是買來膜和催化劑,再組裝,關(guān)鍵技術(shù)和原材料都被國外壟斷。

  氫氣儲存國內(nèi)也處于弱勢。目前國外液氫儲運較為成熟,據(jù)低溫裝備制造商北京中科富海低溫科技有限公司銷售經(jīng)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(nèi)在液氫技術(shù)、液氫工廠以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)化上幾乎處于空白,國內(nèi)液氫工廠還處在為航天火箭發(fā)射服務的階段,受法規(guī)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(jīng)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(fā)展“氫能社會”的戰(zhàn)略方向。根據(jù)羅蘭貝格的統(tǒng)計數(shù)據(jù),截止到2018年年底,全球加氫站總數(shù)369座,其中日本以96座加氫站位居第一,占全球加氫站數(shù)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(shù)一直遙遙領先。

  美國則是在技術(shù)、成本控制方面擁有絕對優(yōu)勢。美國擁有世界最大的燃料電池叉車企業(yè)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(fā)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(xiàn)實殘酷,眼下實現(xiàn)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(fā)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(fā)展拐點。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,產(chǎn)業(yè)市場化推廣和發(fā)展有賴于政策驅(qū)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(shù)開發(fā)部經(jīng)理何廣利看來,行政審批政策也需要給氫能的發(fā)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(qū)都在積極發(fā)展氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)。

  不過單憑政策扶持能讓氫燃料電池產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)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(nèi)的燃料電池商用車未形成可觀的規(guī)模,乘用車仍在技術(shù)探索階段,看不到市場利益的相關(guān)企業(yè)參與產(chǎn)業(yè)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(qū)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(fā)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(nèi),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(nèi)氫能源基礎設施建設極為緩慢,嚴重影響燃料電池汽車發(fā)展。在王鳳英看來,目前急需加強氫能源基礎設施建設發(fā)展,理順整個氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)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(nèi)過于追求在乘用車的普及。工信部節(jié)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(xù)航里程較短、更適合在城區(qū)內(nèi)使用的電動汽車,現(xiàn)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(xiàn)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(jīng)理凌文則樂觀地認為,中國的氫能源勝在已經(jīng)蓄力完畢,通過有序發(fā)展,氫能源和燃料電池產(chǎn)業(yè)將實現(xiàn)技術(shù)快速進步、創(chuàng)新成果爆發(fā)式涌現(xiàn)。

  “既是國際戰(zhàn)略,也是能源轉(zhuǎn)型,發(fā)展氫能,是中國一定要走的路”。(作者 | 秦章勇)