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氫能源汽車迎頭追趕 降低成本是關鍵

來源:中國經濟導報 瀏覽次數:1135 發布日期:2018-08-25
    據中國汽車工業協會近期統計數據顯示,2018年6月份新能源汽車產銷量分別為8.6萬輛和8.4萬輛,同比分別增長31.7%和42.9%。今年上半年,新能源汽車產銷量分別為41.3萬輛和41.2萬輛,同比分別增長94.9%和111.5%。
由此看來,消費者對于新能源汽車的接受程度越來越高,購買力也越來越強,不過,新能源汽車細分類型繁多,目前我們的固有印象里仍以純電動汽車、插電混合動力汽車為主。事實上,氫能源汽車正在迎頭追趕。
在近日召開的2018中國國際能源峰會上,加拿大能源協會主席安德魯斯表示,美國加利福尼亞港口要求到2030年禁止使用柴油,而在中國,相關部門也出臺了新的法規,這意味著未來使用能源的車輛不能有任何污染氣體排放,那么氫能燃料電池或將是惟一的清潔能源解決方案。

記者在采訪中也了解到,氫能與燃料電池被認為是最清潔的能源,近年來正在得到日益廣泛和深入的關注,《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030)》將氫能燃料電池技術列為十五項重點任務之一;《汽車生產中長期發展規劃》明確部署了氫能燃料電池車的創新和示范工作。依托國內廣闊的能源和車用市場,氫能燃料電池在可預見的數年時間內,將進入快速發展階段。

氫燃料電池被認為是最清潔的能源
目前能源消耗帶來的能源安全和環境污染問題亟待解決,世界各國已將新能源汽車作為國家戰略,而氫燃料電池汽車似乎更具優勢。中國氫能聯盟趙明輝在接受中國經濟導報記者采訪時表示:“氫燃料電池汽車利用氫的化學反應為汽車提供電能,動力更可持續,能效更高,續航里程更長;排放物只有水,實現了零碳排放,沒有二次污染;加氣時間也大大縮短;氫氣密度較輕,一旦發生泄漏會向上豎狀擴散,爆炸的可能性不大;而更具優勢的是,氫氣屬于可再生資源,工業廢氣、風水發電等均可帶來充足的氫氣。”
據了解,豐田曾經在日本本土上市過一臺氫燃料電池汽車Mirai,在車子充滿燃料的時候,其續航里程與我們傳統汽油車差不多,達到500公里左右。其動力9.6秒的0~100公里也完全夠用,補充燃料的時間也就在5分鐘左右。
由此看來,氫能源汽車似乎比純電動汽車更具優勢。不過,在中國城市經濟文化研究會副秘書長周軍看來,兩者并非替代關系,這兩種新能源汽車都能實現零排放,且在不同的應用場景中各有所長,兩者將實現并行發展,不可顧此失彼。
那么,純電動汽車與氫燃料電池汽車在成本優勢上,誰會更勝一籌?續航里程在500公里以內,氫燃料電池轎車沒有成本優勢;續航里程在100公里以上,氫燃料電池商用車就具備成本優勢。因此,周軍認為,鋰離子電池系統更適合替代汽油機,氫燃料電池系統更適合替代柴油機。
氫能源汽車剛剛起步 降低成本是關鍵
趙明輝表示,截至目前,中國的氫能源汽車產業剛剛起步。但各產業鏈相關企業分散布局于較小的區格領域,尚未有一個組織或聯盟能強有力地將氫產業鏈進行有效整合和利用。
目前行業在發展的初級階段也暴露出一系列問題。周軍表示,燃料電池汽車的商業化、產業化滯后,特別是產業生態和市場還沒有建立,具體來說有幾個比較顯著的問題:國內氫燃料汽車部分關鍵技術難題久攻不下,且與國外差距明顯;產業化、商業化進度顯著落后。此外,產業鏈較薄弱,工程化能力不足,企業主體作用缺失;制氫、供氫和加氫的系統較落后,造成氫成本劇增;技術標準、檢測體系嚴重滯后等。
“采用新的無污染的清潔能源替代現有的化石能源是當今發展的趨勢,氫燃料電池汽車與傳統汽車相比,燃料電池車能量轉化率高達60%至80%,為內燃機的2~3倍,但關鍵問題是燃料電池的高成本,其核心是電池零部件的知識產權及國產化問題。”在趙明輝看來,目前我國氫燃料電池高成本的現狀制約了氫能產業的發展。
因此,要實現燃料電池的能源替代最關鍵的還是成本問題。對此,趙明輝表示,要減低燃料電池汽車成本,一方面要有更好的技術,另一方面則是進行大批量生產。他指出,對于燃料電池汽車,除了成本問題還有很多問題要解決,如加氫站的基礎設施建立,以及氫氣價格等等。對于各國政府來說,只有持續增加加氫站的基礎設施建設投入,消費者才會去購買燃料電池汽車。
還有一點需要注意的是,氫氣儲存有危險,所以找到有效的儲存氫氣的容器更是當務之急。傳統的儲存氫氣的方法是用高壓鋼瓶,但是容積太小。還有一種是儲存液態氫,但是需要的容器特別龐大,用在汽車上似乎也不可行。趙明輝認為,最好的方法是有一種儲氫合金,在溫度和壓力一定的條件下,金屬能夠吸收氫化物形成儲氫合金,在使用時可以通過加熱或者減壓的方式把氫氣釋放出來,所以這種合金對于汽車使用氫氣來說尤為重要。
我國已有完善的產業政策支持
我國如果想要成熟地發展燃料電池汽車產業,必須要有完善的產業政策支持。
在《中國制造2025》中提到,到2020年要生產1000輛左右的燃料電池車。同時,《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》(以下簡稱《規劃》)中專門指出要系統推進燃料電池汽車研發與產業化。
《規劃》提出未來著力解決的兩大重點問題是解決氫燃料電池成本高企和加氫站數量不足。

《節能與新能源汽車技術路線圖》明確提出:2020年實現5000輛級規模在特定地區公共服務用車領域的示范應用,建成100座加氫站;2025年實現5萬輛規模的應用,建成300座加氫站;2030年實現百萬輛氫燃料電池汽車的商業化應用,建成1000座加氫站。

除了中央下發的相關政策以外,各省市也陸續發布了推進燃料電池車發展的文件。
當然,談到中國的燃料電池發展,趙明輝也表示,除了相關政策的支持,這兩年中國燃料電池或相關企業發展速度非常快,科研單位也在向企業滲透和發展。
比如,日前云浮(佛山)氫能標準化創新研發中心公布了其在加氫站建設管理方面的研究成果——“加氫站管理辦法”,該辦法對加氫站從立項、報建、施工、驗收投產到運營等各個環節做出了明確規定,將為國內加氫站的建設運營提供良好的借鑒意義。
相關企業也在進行探索,我國正在開發續駛里程超過450公里的第四代氫燃料電池客車,以及續航里程超過350公里的第二代氫燃料電池物流車。中國長城汽車正在計劃打造一款長距離的燃料電池汽車,并考慮在城市關鍵領域建更多的加氫站,成本每公斤低于5元人民幣。此項計劃大約在2025年得到實現。
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