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氫燃料電池汽車步入快車道

來源:海外網

氫燃料電池汽車步入快車道

日前,浙江省金華市首條氫燃料公共汽車示範線——55路氫能源公交專線正式開通,首批10輛氫燃料電池公共汽車投入使用。吳潮宏攝(人民視覺)

氫燃料電池汽車步入快車道

近日,在位于河北省石家莊市栾城區裝備制造産業園的安瑞科公司,為2022北京冬奧會生産的專用氫氣運輸車下線。李明發攝(人民視覺)

12月3日,工信部釋出《“十四五”工業綠色發展規劃》明确,加快氫能技術創新和基礎設施建設,推動氫能多元利用。

氫燃料電池汽車作為氫能利用的重要方式,近年來發展迅速。在即将到來的北京冬奧會期間,張家口賽區共将投入625輛氫燃料電池車,為賽事提供交通運輸服務保障。

氫燃料電池與锂電池相比,具有哪些優勢?何時能夠大規模使用?本報記者進行了采訪。

有啥優勢?

——續航更久、更環保,在固定路線、中長途及高載重場景下更有優勢

隆冬時節,400多輛氫燃料電池公共汽車已在張家口忙碌地運作着。據悉,這批氫燃料電池公共汽車已經實作零下30攝氏度極寒環境下的儲存和冷機啟動以及開啟暖風空調場景下300-450公裡的長續駛裡程。北京冬奧會期間,更多氫燃料電池車将為張家口賽區提供交通運輸服務保障,助力綠色冬奧。

“雙碳”目标驅動下,氫能源得到更多關注。國際氫能委員會預測,到2050年,全球氫能産業将創造3000萬個工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創造2.5萬億美元的市場規模,并在全球能源消費占比達到18%。

氫燃料電池汽車是目前交通領域利用氫能的重要方式,以氫氣為燃料,通過電化學反應将燃料中的化學能直接轉變為電能,具有能量轉換效率高、零排放等特點。中國汽車工業協會秘書長助理兼技術部部長王耀對本報記者表示,與锂電池電動車相比,氫燃料電池汽車續航足、加氫快、綠色環保。

“锂電池自身并不能發電,屬于二次電池。而氫燃料可以直接作為汽車動力來源,且加氫友善快速,平均5-8分鐘就能加滿。”王耀介紹,氫燃料電池的能量消耗、碳排放比锂電池更環保,不僅沒有氮氧化物等有害氣體,甚至不會産生二氧化碳。此外,氫能源最大的優勢就是可再生。除了工業副産品制氫外,還可通過煤制氫以及利用光伏、風電等可再生能源電解水制氫。

對于消費者來說,最直覺的感受就是續航更久了。“氫的能量密度更高,在超高能量密度的支援下,氫燃料電池車輛的續航裡程很容易就達到或者超過現有燃油汽車。以在北美市場銷售的豐田Mirai為例,新車型在海外測試中的實測續航裡程達到了1003公裡。”王耀說,此外,氫燃料電池的低溫适應性更強。在嚴寒天氣下,氫燃料電池不會受到低溫帶來的續航縮減、補能焦慮的影響。

王耀表示,氫燃料電池的特征決定了其在港口、物流園等相對封閉和固定路線,裡程超過純電續航上限的中長途場景以及高載重場景下将更有優勢。“純電車型由于目前技術條件下電池能量密度提升空間有限,重卡比對長續航裡程的需要,增加電池必然導緻自重更重,是以氫燃料在載重量具有更大需求的場景上将更有優勢。”

為啥火了?

——政策支援下獲得快速發展,加氫站等基礎設施積極建設中

2019年,氫能被首次寫進《政府工作報告》。2020年9月,财政部等五部委釋出關于開展燃料電池汽車示範應用的通知,提出将對燃料電池汽車的購置補貼政策調整為燃料電池汽車示範應用支援政策,對符合條件的城市群開展燃料電池汽車關鍵核心技術産業化攻關和示範應用給予獎勵。

在政策支援下,全國多地加快氫能發展。據不完全統計,目前,國内已有50多個地級市釋出氫能産業規劃,北京、山東、河北、河南等省份相繼出台“十四五”氫能發展規劃或扶持政策,從産業規模、企業數量、燃料電池汽車、加氫站等方面明确階段目标。

如北京市明确,2023年前培育5-8家具有國際影響力的氫能産業鍊龍頭企業,京津冀區域累計實作産業鍊産業規模突破500億元、減少碳排放100萬噸;2025年前,産業體系、配套基礎設施相對完善,京津冀區域累計實作氫能産業鍊産業規模1000億元以上。

同時,各地還出台了不同程度的氫能補貼和獎勵政策。北京市在建設環節上對規模以上加氫站給予一次性定額補貼;在營運環節給予加氫站每千克氫氣營運補貼;燃料電池汽車按照中央與地方1∶0.5比例安排市級财政補助。上海、重慶、河南等地近期也陸續出台氫能地方補貼政策。

加氫站也在積極建設中。加氫站是給燃料電池汽車提供氫氣的瓦斯站,作為給燃料電池汽車提供氫氣的基礎設施,加氫站的數量近年來也在不斷增長。有關機構釋出的《中國氫能行業市場前景及投資機會研究報告》顯示,截至今年6月初,國内共建成加氫站141座,73座正在建設,118座規劃建設中。

“國家對于锂電池為主的新能源路線産品提供了大量的市場補貼後,促成了我國目前在全世界獨特的新能源領先勢頭,實作了彎道超車。”王耀分析,與锂電池新能源汽車不同,氫燃料電池汽車要想搶占市場佔有率,不僅需要政策支援,還需要面對使用成本更低的柴油商用車市場以及對價格更為敏感的營運使用者。是以,氫燃料電池車的發展之路還很漫長。

怎麼發展?

——市場空間大,但規模化應用需突破核心材料及成本障礙

業内普遍認為,氫燃料電池車具有較大發展空間。根據中國氫能聯盟預測,到2030年,中國氫氣需求量将達到3500萬噸,在終端能源體系中占比為5%;到2050年,需求量有望達到6000萬噸。在終端能源體系中占比為10%,預計産業鍊年産值将達12萬億元。其中,交通運輸領域用氫2458萬噸,約占該領域用能的19%。這意味着氫能産業鍊未來有望與锂電産業鍊形成“雙雄”市場格局。

不過,目前氫燃料電池車的發展仍面臨一些阻礙。

部分核心材料仍依賴進口。“燃料電池技術一直在發展,技術進步帶動了更持久、性能更好、更高效和更大規模的燃料電池系統。但其中部分核心材料尚未完全取代進口産品,仍需要進行一定時間的産品驗證,以确認國産替代品的可靠性和耐久性能否滿足需求。”王耀表示,這也是制約部分零部件成本高居不下的原因。

成本制約了氫燃料電池車實作規模化應用。在制造環節,目前國内的氫燃料電池産業鍊上的企業大多尚未實作批量化生産,企業研發投入較高,産品産量較小,制造成本居高不下。産業鍊各環節高成本疊加,導緻氫燃料電池汽車成本居高不下。“從整體來看,雖然主要核心零部件已實作國産化、自主化,但仍需要一定規模的産業化才能夠有效降低産品成本,實作整車價格的有效競争。”王耀表示。

氫氣的易燃屬性,導緻一些人“談氫色變”,影響着氫燃料電池汽車的應用。對此,王耀解釋,氫氣具有高逃逸性,在相對開放環境及有效的儲存裝置的保障下,氫氣不存在明顯燃爆的風險。“車載儲氫技術在目前相對成熟的高壓氣态儲氫模式下,已比較安全,同時技術還在不斷進步,安全性将進一步提高,讓大家放心使用。部分群眾的‘談氫色變’需要通過科普的方式來提升信任感和接受度。國内已有數千輛氫燃料公交物流車輛在安全營運當中,未來将有更多這類公共汽車等市政用車出現在普通群眾身邊,屆時大家對于氫氣的安全将有更加直覺的感受和了解。”(本報記者 徐佩玉)

《 人民日報海外版 》( 2021年12月15日 第11 版)

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