氫燃料電池汽車(chē)取代電動(dòng)汽車(chē)面臨成本等三座大山

2017-12-20 15:04:50 界面新聞　作者：韓沁珂　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

汽車(chē)成本、氫氣制備及儲(chǔ)運(yùn)、加氫站建設(shè)，是擺在燃料電池汽車(chē)前的三座大山。到2030年，全球氫能產(chǎn)業(yè)投資總額將達(dá)到2800億美元。氫燃料電池汽車(chē)終究會(huì)替代電動(dòng)汽車(chē)。來(lái)自于美國(guó)市場(chǎng)調(diào)研及咨詢(xún)公司Information T

汽車(chē)成本、氫氣制備及儲(chǔ)運(yùn)、加氫站建設(shè)，是擺在燃料電池汽車(chē)前的三座大山。到2030年，全球氫能產(chǎn)業(yè)投資總額將達(dá)到2800億美元。

“氫燃料電池汽車(chē)終究會(huì)替代電動(dòng)汽車(chē)。”

來(lái)自于美國(guó)市場(chǎng)調(diào)研及咨詢(xún)公司Information Trends， LLC于11月發(fā)布的報(bào)告《燃料電池汽車(chē)：全球市場(chǎng)分析》顯示，從1968年第一輛氫燃料電池車(chē)問(wèn)世到今年9月，全球已售出超過(guò)5500輛燃料電池汽車(chē)。今年前三季度的銷(xiāo)量將近2400輛，幾乎占到了累計(jì)銷(xiāo)量的半壁江山。

燃料電池車(chē)所用燃料包括氫氣、甲醇或天然氣等，目前氫燃料電池汽車(chē)已逐步成為眾多車(chē)企發(fā)展的新重點(diǎn)。該報(bào)告稱(chēng)，預(yù)計(jì)到今年底，氫燃料電池汽車(chē)全球累計(jì)銷(xiāo)量將輕松突破6000輛。

盡管燃料電池汽車(chē)在全球約300萬(wàn)輛的新能源汽車(chē)中占比不到1%，但燃料電池汽車(chē)仍然是近期最受關(guān)注的產(chǎn)業(yè)之一。美國(guó)工程院和能源部的數(shù)據(jù)顯示，2025年氫燃料電池將處于支配地位，到2045年，氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)占有率將達(dá)到95%。

科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼在日前召開(kāi)的第十九屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)上表示，氫具有來(lái)源廣泛、大規(guī)模穩(wěn)定儲(chǔ)存、持續(xù)供應(yīng)、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、快速補(bǔ)充等特點(diǎn)，在未來(lái)車(chē)用能源中，氫燃料與電力將并存互補(bǔ)，共同支撐新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

氫燃料電池汽車(chē)即以氫為主要能量作為移動(dòng)的汽車(chē)。在催化劑的作用下，氫氣和氧氣混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生電流，由此驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)汽車(chē)行駛。

“中國(guó)政府對(duì)氫能發(fā)展的支持力度和中國(guó)市場(chǎng)的潛力是其他國(guó)家沒(méi)有的。” 愛(ài)德曼氫能源裝備有限公司CEO龔靖，在11月初佛山舉行的“氫能周”期間向界面新聞?dòng)浾弑硎荆?ldquo;燃料電池將是中國(guó)(汽車(chē)產(chǎn)業(yè))實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)的一個(gè)方向。”

2016年，發(fā)改委、能源局等聯(lián)合發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》將 “氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新”列為能源技術(shù)革命重點(diǎn)創(chuàng)新行動(dòng)的15項(xiàng)具體任務(wù)之一，氫能產(chǎn)業(yè)正式被納入中國(guó)國(guó)家能源戰(zhàn)略。

《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)線路圖》提出，到2020年，生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車(chē)并進(jìn)行示范運(yùn)行;到2025年，制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善，燃料電池汽車(chē)實(shí)現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行;到了2030年，燃料汽車(chē)的銷(xiāo)售規(guī)模將達(dá)到百萬(wàn)輛的級(jí)別。

《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)(2016)》預(yù)計(jì)，到2020年，中國(guó)燃料電池車(chē)輛將達(dá)到1萬(wàn)輛;到2030年，燃料電池車(chē)輛保有量達(dá)到200萬(wàn)輛。屆時(shí)，中國(guó)有望成為全球最大的燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)。

與電動(dòng)汽車(chē)相比，氫燃料電池汽車(chē)載運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生污染，同時(shí)，其續(xù)航里程和充電時(shí)間方面也具有明顯優(yōu)勢(shì)。

隨著規(guī)模效應(yīng)與技術(shù)優(yōu)化，燃料電池電堆成本可以從目前380美元/千瓦，下降至40-50美元/千瓦甚至更低，2030年燃料電池汽車(chē)成本有望接近燃油車(chē)水平。

目前，氫燃料電池汽車(chē)?yán)m(xù)航里程可以達(dá)到500-600公里，燃料加注僅需3分鐘。豐田在今年?yáng)|京車(chē)展上發(fā)布的Fine-Comfort Ride氫燃料電池概念車(chē)，續(xù)航里程已達(dá)到1000公里。

“氫燃料電池汽車(chē)只能算是邁出了產(chǎn)業(yè)化的第一步。”龔靖稱(chēng)，“電堆原材料的國(guó)產(chǎn)化還不成熟，燃料電池的配套設(shè)備生產(chǎn)與國(guó)際也有所差距。”清華大學(xué)汽車(chē)工程系教授陳全世在“2017全球未來(lái)出行高層論壇”上表示，氫燃料電池的核心技術(shù)，燃料電池反應(yīng)堆(電堆)技術(shù)難關(guān)有待克服。

成立于2016年的愛(ài)德曼氫能源裝備有限公司，是一家從事電堆研發(fā)及生產(chǎn)的中德合資企業(yè)。今年11月，該公司與東風(fēng)汽車(chē)公司合作的燃料電池廂式運(yùn)輸車(chē)入選《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄(2017年第11批)》。

單體燃料電池由正極(氧化劑電極)、負(fù)極(燃料電極)和電解質(zhì)組成。除了電池本體，燃料電池的正常運(yùn)轉(zhuǎn)還需要一套輔助系統(tǒng)，包括反應(yīng)劑供給系統(tǒng)、排熱系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、電性能控制系統(tǒng)及安全裝置。輔助系統(tǒng)同樣占到燃料電池系統(tǒng)總成本的近一半。

“我們目前主要使用進(jìn)口的材料，因?yàn)樗麄兊募夹g(shù)更成熟。” 龔靖頗為無(wú)奈的表示，進(jìn)口材料也意味著高成本。據(jù)她介紹，膜電極的成本占到燃料電池總成本的60%左右，是減低成本的關(guān)鍵。

“作為一個(gè)投入市場(chǎng)的產(chǎn)品，性?xún)r(jià)比非常重要，所以像膜、催化劑這種原材料和氫氣泵、加濕器這些配套設(shè)施制造，我們希望中國(guó)企業(yè)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程再快一點(diǎn)，成本能降得再低一點(diǎn)。”龔靖向界面新聞?dòng)浾弑硎尽?/span>

另一方面，沒(méi)有批量化生產(chǎn)也是中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)成本居高不下的重要原因。“關(guān)鍵輔助部件一旦實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、批量化生產(chǎn)，成本就會(huì)下降若干倍。”新研氫能源科技有限公司CTO、IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)召集人齊志剛此前曾表示。降低催化劑鉑(Pt)的使用量也是研究方向之一。

受政策鼓勵(lì)影響，包括上汽、一汽和東風(fēng)在內(nèi)的多家車(chē)企開(kāi)始計(jì)劃、生產(chǎn)燃料電池專(zhuān)用車(chē)。早在幾年前已推出氫燃料電池乘用車(chē)的豐田，在10月底完成了首個(gè)在華加氫站，并開(kāi)始動(dòng)力實(shí)證試驗(yàn)。

根據(jù)去年底發(fā)布的新能源汽車(chē)推廣補(bǔ)貼政策，氫燃料電池汽車(chē)的補(bǔ)貼金額高達(dá)30萬(wàn)-50萬(wàn)元/輛，多數(shù)地方政府對(duì)燃料電池車(chē)的補(bǔ)貼也保持與國(guó)家補(bǔ)貼1：1的額度。

以上汽大通于11月發(fā)布首款氫燃料電池輕客FCV80為例，標(biāo)價(jià)130萬(wàn)元，主要針對(duì)城市小型公交、園區(qū)班車(chē)和城市物流需求，該車(chē)享受100萬(wàn)元的政府補(bǔ)貼，購(gòu)買(mǎi)者只需支付30萬(wàn)元。

“考慮到電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)貼下滑，氫燃料電池汽車(chē)現(xiàn)階段仍享受高補(bǔ)貼，一定程度上提高了氫燃料電池汽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)力。”一位投資界人士在參加“氫能周”展會(huì)時(shí)向界面新聞?dòng)浾弑硎尽?/span>

FCV80上市后的表現(xiàn)也印證了他的觀點(diǎn)。據(jù)上汽大通介紹，F(xiàn)CV80已經(jīng)獲得了100臺(tái)的訂單。

“汽車(chē)成本、氫氣制備及儲(chǔ)運(yùn)、加氫站建設(shè)，是擺在燃料電池汽車(chē)前的三座大山。” 中國(guó)工程院院士衣寶廉公開(kāi)表示。

據(jù)國(guó)際氫能源委員會(huì)估計(jì)，到2030年，全球氫能產(chǎn)業(yè)投資總額將達(dá)到2800億美元。其中，大約60%的投資將用于提高氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和分配效率，30%投入到系列開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)線和新的商業(yè)模式中。約200億美元將用于建造全球范圍內(nèi)的氫能源燃料電池充電設(shè)施，約15000個(gè)充電站。

在氫氣制備方面，北京中電豐業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司董事長(zhǎng)王德軍表示，目前國(guó)內(nèi)制氫方法主要有電解水制氫、水煤氣法制氫、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫和化工業(yè)副產(chǎn)氫一種。“其中，考慮到環(huán)保和成本問(wèn)題，天然氣轉(zhuǎn)換制氫和化工業(yè)副產(chǎn)氫的性?xún)r(jià)比較高。”

“在棄風(fēng)、棄光、棄水情況較為嚴(yán)重的地方，發(fā)展電解水制氫也是一個(gè)(解決)方法。”他表示，一般情況下，每立方米氫氣電耗為4.5-5度左右。“利用低價(jià)可再生能源電制氫，能有效降低制氫成本。”

加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的不完善是制約氫能及氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展的另一個(gè)重要原因。

中國(guó)正在運(yùn)營(yíng)的加氫站只有七座，分別位于北京、上海、鄭州、大連、佛山、云浮和常州。

衣寶廉表示，有限的加氫站數(shù)量制約了國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展，乘用車(chē)嚴(yán)重依賴(lài)于能源補(bǔ)給，現(xiàn)階段氫燃料電池只能在商用車(chē)上先進(jìn)行試運(yùn)營(yíng)。

“理順和明確政府行政審批是中國(guó)加氫站建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。在行政操作的探索方面，需要地方大膽先行先試。”佛山市副市長(zhǎng)、佛山對(duì)口幫扶云浮指揮部總指揮許國(guó)在“氫能周”上表示，政府需要持續(xù)加大對(duì)加氫站建設(shè)的扶持和推動(dòng)力度，研究制定加氫站發(fā)展總體規(guī)劃布局，推動(dòng)加氫站科學(xué)合理布點(diǎn)對(duì)加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)的行業(yè)監(jiān)管。

在加氫站建設(shè)模式探索方面，中石化廣東石油分公司和中石油廣東分公司與佛山市、云浮市展開(kāi)戰(zhàn)略合作。通過(guò)在原有加油站基礎(chǔ)上增設(shè)加氫功能，將其合建為加氫加油合建站。

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院資源與環(huán)境分院副院長(zhǎng)、全國(guó)氫能標(biāo)委會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)王賡表示，利用現(xiàn)有加油站改造為加氫加油合建站的建設(shè)方法可以有效、快速解決加氫站的規(guī)劃布局和建設(shè)問(wèn)題，具有示范推廣的現(xiàn)實(shí)意義。

此外，與幾萬(wàn)元的電動(dòng)汽車(chē)充電樁不同，加氫站的建設(shè)成本約1000萬(wàn)元左右。

上海氫楓能源技術(shù)有限公司總經(jīng)理方沛軍在接受界面新聞?dòng)浾卟稍L時(shí)表示：“在加快加氫站建設(shè)方面，資金是大問(wèn)題，這需要政府和大企業(yè)共同參與解決。”

上海氫楓主要從事加氫站投資建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，運(yùn)營(yíng)和在建的加氫站12座。據(jù)其運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)統(tǒng)計(jì)，截止到11月30日上午，累計(jì)加氫16603.44公斤，累計(jì)加注車(chē)次1838次。

目前，對(duì)于符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池加氫站，國(guó)家將直接給與400萬(wàn)元/座的“獎(jiǎng)勵(lì)”。“這筆獎(jiǎng)勵(lì)會(huì)在加氫站運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)放。”一位加氫站工作人員表示。

“等到氫能應(yīng)用的價(jià)格、效率達(dá)到企業(yè)和用戶(hù)都可以接受的水平，用戶(hù)使用習(xí)慣有所改變的時(shí)候，氫能才能真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”制氫企業(yè)米頓羅工業(yè)設(shè)備(上海)有限公司產(chǎn)品銷(xiāo)售經(jīng)理盧哲嵩向界面新聞?dòng)浾弑硎尽?ldquo;用戶(hù)習(xí)慣也非常重要，人們要接受氫能，愿意使用氫能應(yīng)用，才會(huì)產(chǎn)生需求，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”

責(zé)任編輯：lixin

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