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氫燃料汽車漸入“快車道”,距離百萬(wàn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)還有多遠(yuǎn),?

2020-02-11
來(lái)源:汽車電子網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 氫燃料汽車 氫能

  隨著環(huán)保壓力加大,,氫能作為一種清潔、高效,、安全的二次能源被寄予厚望,。尤其近兩年,無(wú)論是國(guó)家還是地方政府,,在相關(guān)規(guī)劃和政策中“氫能”被頻頻提及,,而車企及相關(guān)供應(yīng)鏈企業(yè)亦加快在此方面的投入力度,,且在核心技術(shù)上取得了一定突破。

  根據(jù)我國(guó)2016年發(fā)布的“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”,2030年,,中國(guó)燃料電池汽車的規(guī)模要達(dá)到100萬(wàn)輛,。從目前整個(gè)行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)看,這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)或許不難,,但也沒(méi)有那么簡(jiǎn)單,,尤其是商業(yè)化推進(jìn)過(guò)程中,依然面臨著諸多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,,如運(yùn)輸與存儲(chǔ)安全,、加氫站配套建設(shè)、車輛擁有成本等,。

  氫燃料汽車發(fā)展?jié)u進(jìn)“快車道”

  隨著環(huán)保壓力加大以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,,除了電氣化外,現(xiàn)今越來(lái)越多企業(yè)開始將氫燃料汽車作為開發(fā)重點(diǎn),。

  當(dāng)中,,豐田作為氫燃料汽車領(lǐng)域的較早涉入者和有力推動(dòng)者,其Mirai氫燃料電池車已經(jīng)推向市場(chǎng)5年,,全球銷量超過(guò)了10000輛,。近日,該司宣布將在日本富士山附近打造一座以氫燃料為核心動(dòng)力的未來(lái)社區(qū),,名為“Woven City”,。

  電池,氫燃料電池,新能源,100萬(wàn)輛,豐田MIRAI,2035年

  與豐田一樣,,戴姆勒早在1990年代就開始研究氫燃料電池車,,相關(guān)產(chǎn)品包括梅賽德斯-奔馳公交車、扶??ㄜ嚭虵-Cell SUV,。不過(guò),該司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,,未來(lái)的重點(diǎn)將會(huì)從乘用車轉(zhuǎn)移到重型卡車和公共交通上,,2020年下半年將開始增加氫燃料卡車的產(chǎn)能。

  此外,,現(xiàn)代汽車近年在氫燃料汽車方面亦取得較快進(jìn)展,,并將其作為各大展會(huì)的主題進(jìn)行呈現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示,,2019年1-10月,,現(xiàn)代共出售氫燃料電池車3207輛,同比增長(zhǎng)576%。另寶馬,、雷諾等國(guó)際車企亦在加大相關(guān)進(jìn)程,。

  電池,氫燃料電池,新能源,100萬(wàn)輛,豐田MIRAI,2035年

  而在中國(guó)市場(chǎng),,以省,、市、區(qū)域?yàn)閱挝坏母骷?jí)政府相繼出臺(tái)了氫燃料電池汽車長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,,而各大車企在氫能源汽車方面亦展開了積極布局,。據(jù)了解,長(zhǎng)城汽車已經(jīng)開發(fā)了燃料電池和氫儲(chǔ)存系統(tǒng)方面的所有核心技術(shù),,并準(zhǔn)備投入生產(chǎn)設(shè)施,。而吉利亦于2019年5月發(fā)布了首款氫燃料電池公交客車F12,該車采用國(guó)際頂尖氫燃料電堆技術(shù),,通過(guò)實(shí)際運(yùn)營(yíng)測(cè)試,,加滿氫氣可以滿足一天運(yùn)營(yíng)需求。在多方努力下,,中汽協(xié)最新數(shù)據(jù)顯示,,2019年,我國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成2833輛和2737輛,,同比分別增長(zhǎng)85.5%和79.2%,。

  突破:技術(shù)攻關(guān)正當(dāng)時(shí)

  伴隨著國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車的快速發(fā)展和推進(jìn),相關(guān)技術(shù)研發(fā)亦有了新突破,。

  據(jù)了解,,在氫燃料電池領(lǐng)域深耕多年的億華通,于去年12月初發(fā)布了全新一代氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)YHTG60SS,,新品功率密度超過(guò)500W/kg,,并且實(shí)現(xiàn)了核心零部件的100%國(guó)產(chǎn)化,這為后續(xù)市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。

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  圖:億華通YHTG60SS氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)

  除此之外,氫燃料電池中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——全氟質(zhì)子膜,,也在東岳集團(tuán)的努力下取得了突破性的進(jìn)展,,不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)攻關(guān),同時(shí)通過(guò)了各項(xiàng)試驗(yàn),。據(jù)了解,,目前東岳集團(tuán)已經(jīng)在建設(shè)對(duì)應(yīng)的大規(guī)模生產(chǎn)線,有望2025年以前滿足國(guó)內(nèi)燃料電池汽車對(duì)于全氟質(zhì)子膜需求的供應(yīng),。

  然而不能回避的是,,雖在技術(shù)上取得較大突破,氫燃料電池汽車在商業(yè)化過(guò)程中依然存在較多局限性,要實(shí)現(xiàn)過(guò)百萬(wàn)的目標(biāo),,還有系列挑戰(zhàn)需要克服,。

  挑戰(zhàn):如何更安全?如何更經(jīng)濟(jì),?

  眾所周知,,氫燃料電池汽車的推廣,涉及的不僅僅是一款車,,而是一套完善成熟的系統(tǒng)支撐,。而這套系統(tǒng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)于行業(yè)及相關(guān)企業(yè)而言沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可借鑒,,均是在摸索中前行,,且挑戰(zhàn)重重。

  首先,,安全問(wèn)題無(wú)法回避亦至為關(guān)鍵,。作為一種熱值極高的燃料,氫氣如果不能妥善處理其蘊(yùn)含能量,,將很有可能造成難以挽回的事故,。因此,在討論如何將氫燃料電池汽車規(guī)?;?,首先要確保氫能源的運(yùn)輸和存儲(chǔ)安全,與此同時(shí),,對(duì)于氫能源防泄漏以及泄露后的防堆積等要做好相關(guān)保障,。目前已知的儲(chǔ)氫方法有4種,分別為高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫,、固態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)物液體儲(chǔ)氫,由于后兩種方式儲(chǔ)氫密度不高,,且容易產(chǎn)生雜質(zhì)和副反應(yīng),,因此目前主要使用的方式為前兩種。

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  圖:Pure Hydrogen儲(chǔ)氫罐

  其次,,加氫站配套方面亦是影響氫能源汽車推廣的重大障礙,。目前,受限于加氫站1000萬(wàn)元/座的建設(shè)成本,,我國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)投入使用的加氫站只有39座,,未投入使用以及在建的加氫站約有100座,主要用于氫燃料電池中大型客車的能源補(bǔ)充,。而在氫燃料電池汽車時(shí)下主戰(zhàn)場(chǎng)之一的美國(guó)加州,,根據(jù)美國(guó)能源部的數(shù)據(jù),,在2018年底該地區(qū)就已經(jīng)有40座對(duì)外營(yíng)業(yè)的加氫站,為加州超過(guò)7000輛(2019年8月數(shù)據(jù))氫燃料電池汽車供能,。相比之下,,目前中國(guó)的氫燃料電池汽車市場(chǎng)主要集中在公共交通和商用車領(lǐng)域,若使氫燃料電池汽車能夠像電動(dòng)車一樣“野蠻生長(zhǎng)”,,如何降低加氫站成本,,并大范圍建設(shè)和開放,將成為一個(gè)重要議題,。

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  圖:殼牌加氫站

  第三是氫燃料電池汽車的成本問(wèn)題,。目前氫燃料電池汽車的主要成本集中在了燃料電池系統(tǒng)方面,約占整車成本的65%,,這直接導(dǎo)致了氫燃料電池汽車的售價(jià)居高不下,,動(dòng)輒40萬(wàn)以上的售價(jià),成為了它普及路上的最大障礙之一,。

  拋開售價(jià)不談,,單從加氫成本這一項(xiàng)來(lái)看,以0.3元/度電計(jì)算,,目前加氫站制氫在考慮設(shè)備損耗的情況下,,綜合加氫成本在30元/kg左右,而如果選擇外供氫的方式,,其綜合加氫成本在23.3元/kg-36.7元/kg之間(取決于運(yùn)輸距離,、運(yùn)輸方式等因素),雖然相比燃油車有一定優(yōu)勢(shì),,但是和純電動(dòng)汽車相比仍然差距明顯,,這也是為什么計(jì)劃中氫燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)保有量的時(shí)間點(diǎn)在2035年的原因之一,只有當(dāng)用成本足夠低,,氫燃料電池汽車才具備絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)力,。

  當(dāng)然,關(guān)于氫能源的想象空間,,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,。以氫能形式儲(chǔ)存可再生能源,進(jìn)一步豐富氫能源產(chǎn)業(yè)鏈,、逐步降低化石能源的參與比重,,同時(shí)優(yōu)化氫氣的存儲(chǔ)和運(yùn)輸,將制氫從加氫站中脫離出來(lái),,從而降低加氫站的建設(shè)成本,方便加氫站的大規(guī)模建設(shè)才是我們理想中無(wú)碳社會(huì)最終的樣子,,就像上文所說(shuō),,這是一整個(gè)全新的系統(tǒng),在實(shí)現(xiàn)我們最終愿景的路上,必然伴隨著很多困難,,但是只有邁出第一步,,才能迎接藍(lán)天。


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