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【利元亨 高工年會】6大車企“獻策”,氫車示範推廣“破題”

今年是氫車示範落地元年,京滬粵城市群成為首批燃料電池汽車推廣陣地。在此形勢下,車企紛紛湧入氫能賽道,通過政策示範推廣加速市場化步伐。目前在商用車領域已初顯成效,重卡或為燃料電池汽車推廣的主戰場;乘用車緊随其後,通過小批量的示範營運已逐漸開始走向市場。

在2021高工氫電年會現場,三一重工、中通客車、合力股份、廣汽、杭叉集團、飛馳科技等國内優秀車企彙聚一堂,紛紛對目前燃料電池汽車的發展各抒己見。盡管各企業研發制造的車型不同,但是大家都對部分問題達成一緻:1)燃料電池系統及各部件性能待提升;2)氫能供應不足;3)車輛購置成本和營運成本過高。

系統功率偏小,電堆可靠性不高

目前,國産燃料電池産品技術尚存在一定的發展瓶頸,進步空間仍比較大。系統方面,國内現階段應用于重卡的燃料電池系統額定功率基本在110kW以上;而重型卡車根據營運場景需配置110-200kW甚至功率更高的燃料電池系統。這意味着國内燃料電池系統功率仍不足以完全滿足長途重載運輸的需求。

“燃料電池重卡的系統一定要向大功率發展。國内燃料電池系統功率普遍偏小,導緻配套的動力電池容量普遍偏大。同時,大功率發展會帶來系統高溫的問題,200kW以上功率需要解決系統散熱。”三一重工氫燃料産品規劃院院長宛朝輝說道。

電堆方面,對于下遊客戶而言,産品運作是否高效,以及氫耗表現如何,非常重要。目前的實際情況是燃料電池汽車電堆可靠性不高,仍需要進一步打磨,不斷更新疊代才能更好地滿足客戶與市場的需求。

中通客車客車研究院副院長趙紅光指出,目前燃料電池電堆的可靠性還達不到市場要求,比如電堆的壽命,在市場樣本較少的情況下,難以得到驗證。另外,燃料電池雖相較于動力電池在冷啟動方面具有優勢,但是實際冷啟動時間過長。

除了燃料電池系統和電堆,國産燃料電池空壓機、氫氣循環裝置、閥件等核心部件,與國外先進水準仍存在一定差距,尤其是可靠性、耐久性等方面,有待進一步加強及驗證。

杭叉集團副總工程師李元松表示,氫能叉車的核心零部件和核心技術還需要進一步打磨,不斷更新疊代才能很好地滿足客戶與市場的需求。

加氫站少,供應鍊不完善

高工産研氫電研究所(GGII)預測,今年國内加氫站建設數量随着中石化、中石油等能源央企的入局持續加碼,有望突破200座。但截至目前,國内加氫基礎設施體量仍較小,氫能供應鍊不完善,不足以支撐起氫能産業的規模化發展。

道路交通領域,業界一緻認為目前加氫站建設情況難以保證燃料電池汽車的順暢運作。宛朝輝指出,為滿足中長途中重載場景需求,沿高速公路需要5000座左右的加氫站,若是推廣到國道沿線,一共預計需要建設5萬座。

非道路交通領域,針對氫能叉車等工程車輛的加氫設施的關注度不夠,氫氣的供給問題以及加氫裝置的布局問題均還待解決。對此,有企業代表提出,站内制氫加氫裝置核心技術的突破,将為非道路車輛産業化奠定較好的基礎。

氫氣儲運端,飛馳科技産業協同部部長郭玮鵬指出,國内現行的儲運方式還是以高壓儲運為主,是以運輸範圍受到限制,目前氫氣運輸範圍一般在300公裡以内。氫能提取、儲存與運輸供應鍊體系還不健全,暫未形成覆寫所有車型營運條件的供應鍊體系。

用氫端,雖然發展綠氫是大勢所趨,但目前氫源主要還是以工業副産氫為主。工業副産氫存在品質問題,有可能會使電堆功率衰減。

“由于氫氣檢測能力尚有限,工業副産氫中的硫含量未能檢測出,會對催化劑造成影響,進而影響到電堆的壽命。此外,氫氣還屬于危險化學品,不能按能源進行管理,使得加氫站建設手續複雜,同時延長了成本和回收周期。”趙紅光表示。

“購置成本+營運成本”過高

燃料電池汽車要想推廣,成本是一個繞不開的話題。一方面,由于燃料電池汽車的核心材料、關鍵部件等成本居高不下,導緻目前價格方面難以與電動車形成競争優勢;另一方面,氫氣的價格、車輛的維護等也是制約燃料電池汽車營運推廣的“攔路石”。總的來看,燃料電池汽車的使用成本依然高企。

目前一輛燃料電池汽車的售價大約是燃油車的2-3倍,是锂離子電池車的1.5-2倍;一座加氫站的建設費用高達1200-1500萬元,加氫站建設成本高導緻加氫費用也偏高,目前每公斤氫氣高達60-80元。

“燃料電池汽車目前購置、營運成本居高不下。以中通制造的4.5噸純電卡車與4.5噸燃料電池輕卡對比,按5年營運周期來算,除去車輛的維護和保養,燃料電池輕卡的總體成本要比純電卡車多出大約61萬。”趙紅光介紹。

對于非道路車輛而言,同樣面臨着營運成本和購置成本過高的難題。合力股份副總工程師周齊齊指出,一方面,目前加氫成本過高,零星加氫普遍超100元(包含運輸成本);另一方面,燃料電池的成本也較高,以核心材料催化劑為例,現在普遍采用貴金屬鉑,價格高,技術難度大,導緻燃料電池總體成本較高。

通過燃料電池汽車推廣所面臨的挑戰,可以看到,目前存在的問題并非獨立的,而是互相影響的。是以上述企業一緻認為:1)應當攜手産業鍊合作夥伴,根據不同車型的具體需求進行研發生産,從規模化、國産化、工藝進步等方面促進燃料電池系統成本的下降;2)通過使用可再生能源制氫來降低氫氣成本;3)行業各組織積極參與,加快完善相關标準法規,引導行業規範、健康發展。

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