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氫能技術(shù)瓶頸拖累商業(yè)化

作者:杜巧梅 來(lái)源:中國(guó)汽車(chē)三十人智庫(kù) 發(fā)布時(shí)間:2018-07-05 瀏覽:

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:6月28日,“氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇”在京舉行,會(huì)議對(duì)當(dāng)前國(guó)際動(dòng)力電池的研發(fā)路徑進(jìn)行探討,其中固態(tài)鋰離子電池和燃料電池被普遍認(rèn)為是未來(lái)動(dòng)力電池的發(fā)展方向。

由于氫氣被認(rèn)為是當(dāng)前最豐富的清潔能源,不僅易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,作為汽車(chē)燃料被使用時(shí),也能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳零排放。研發(fā)氫燃料電池車(chē)(FCEV)不只是一次解決地區(qū)環(huán)境和能源問(wèn)題的嘗試,也是對(duì)未來(lái)交通工具發(fā)展規(guī)劃的路線(xiàn)。

能否成為終極解決方案?

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),自2013年氫燃料電池車(chē)商業(yè)化,到2017年底,全球總計(jì)售出6475輛氫燃料電池乘用車(chē),其中豐田銷(xiāo)量占比超過(guò)75%。

豐田在氫燃料電池乘用車(chē)一枝獨(dú)秀,而我國(guó)氫燃料電池車(chē)則在商用車(chē)領(lǐng)域率先落地。去年,東風(fēng)、福田、宇通等8家車(chē)企共生產(chǎn)1272輛氫燃料電池商用車(chē)。

2016年10月,中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)線(xiàn)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。

隨著國(guó)家相關(guān)政策推動(dòng),目前中國(guó)在氫燃料電池各關(guān)鍵材料領(lǐng)域已初步形成產(chǎn)業(yè)鏈,但在商業(yè)化方面依舊存在技術(shù)不成熟和成本昂貴的問(wèn)題。

由于氫燃料電池車(chē)高昂的價(jià)格、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)緩慢、氫氣的儲(chǔ)藏與運(yùn)輸不便等問(wèn)題,制約著氫燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化和市場(chǎng)普及。

在插電混動(dòng)汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)等新能源車(chē)三大主流技術(shù)路線(xiàn)中,氫燃料電池車(chē)被認(rèn)為最難實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

“燃料電池設(shè)施與成本的問(wèn)題,讓一般的個(gè)人用戶(hù)很難用得起來(lái),因?yàn)檎也坏降胤郊託?。所以,發(fā)展氫燃料電池車(chē)需要技術(shù)的進(jìn)步、基礎(chǔ)設(shè)施的配套都能跟得上,缺一個(gè)都不行?!?月12日,上汽集團(tuán)技術(shù)中心副主任朱軍告訴智庫(kù)君。在中短期內(nèi),燃料電池似乎更適用于一些特定場(chǎng)景的商用車(chē)市場(chǎng),比如物流車(chē)、通勤車(chē)、公務(wù)用車(chē)等。

據(jù)了解,我國(guó)當(dāng)前正在運(yùn)營(yíng)的加氫站只有十幾座,主要分布在北京、上海、廣東等地。同時(shí)加氫站的投資建設(shè)成本極高,一座中型加氫站至少需要投資上千萬(wàn)元。

顯然,氫燃料電池不可能是中國(guó)汽車(chē)面向未來(lái)的唯一路徑。6月28日,中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高在“氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇”上提到:“經(jīng)過(guò)多方實(shí)踐,鋰離子電池系統(tǒng)更適合替代汽油機(jī),氫燃料電池系統(tǒng)更適合替代柴油機(jī)。這是當(dāng)前技術(shù)研究為什么聚焦燃料電池商用車(chē)的原因?!?

2050年進(jìn)入氫能源時(shí)代

從目前技術(shù)發(fā)展來(lái)看,兩種電池系統(tǒng)都存在各自發(fā)展的技術(shù)瓶頸。鋰電子電池系統(tǒng)亟需解決電池材料問(wèn)題,以換取更高的能量密度;而氫燃料電池迫切需要解決加氫設(shè)施與成本的問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)氫燃料電池研發(fā)的熱度很高?!叭ツ暌詠?lái),燃料電池汽車(chē)大熱,不少地方將其列為發(fā)展重點(diǎn),甚至有貧困地區(qū)拿扶貧款上燃料電池項(xiàng)目。燃料電池值得重視,應(yīng)該發(fā)展,但并不是迅速可以普及、近期有巨大效益的項(xiàng)目,企業(yè)和地方政府應(yīng)該搞清楚燃料電池汽車(chē)的定位?!敝袊?guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)董揚(yáng)表示。

未來(lái)中國(guó)動(dòng)力電池研發(fā)是否應(yīng)著力于氫燃料電池? “我不同意氫是‘終極能源’和氫能燃料電池車(chē)是‘終極環(huán)保車(chē)’的說(shuō)法?!睔W陽(yáng)明高表示,“氫和電都是能源載體,并無(wú)‘終極’之說(shuō)。更應(yīng)當(dāng)重視的問(wèn)題是氫能技術(shù)、即前端的氫燃料,比如制取、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、壓縮等環(huán)節(jié)。目前大家都只關(guān)注到燃料電池系統(tǒng)本身,但與氫相關(guān)的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)并不理想。比如,車(chē)載儲(chǔ)氫技術(shù)存在以下問(wèn)題:碳纖維成本高、儲(chǔ)氫重量比較低、能量損失比較大。所以,關(guān)鍵是要加深對(duì)氫能相關(guān)的基礎(chǔ)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā),以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)?!?

但不可否認(rèn),燃料電池汽車(chē)巨大的潛力還沒(méi)有得到完全開(kāi)發(fā)。目前氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上的問(wèn)題,不能抹殺氫能生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)越性。中國(guó)工程院院士干勇表示:“從能源的角度來(lái)看,到2050年,估計(jì)氫能占能源比重約18%,有2.5萬(wàn)億美元的產(chǎn)值。另外,從現(xiàn)在到2050年,固態(tài)燃料逐漸下降,氣態(tài)燃料到2050年將成為主體,中國(guó)市場(chǎng)巨大,氫能源技術(shù)前景廣闊,預(yù)計(jì)在2050年中國(guó)將率先進(jìn)入氫能源時(shí)代?!?

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