天天看点

【利元亨 高工年会】6大车企“献策”,氢车示范推广“破题”

今年是氢车示范落地元年,京沪粤城市群成为首批燃料电池汽车推广阵地。在此形势下,车企纷纷涌入氢能赛道,通过政策示范推广加速市场化步伐。目前在商用车领域已初显成效,重卡或为燃料电池汽车推广的主战场;乘用车紧随其后,通过小批量的示范运营已逐渐开始走向市场。

在2021高工氢电年会现场,三一重工、中通客车、合力股份、广汽、杭叉集团、飞驰科技等国内优秀车企汇聚一堂,纷纷对目前燃料电池汽车的发展各抒己见。尽管各企业研发制造的车型不同,但是大家都对部分问题达成一致:1)燃料电池系统及各部件性能待提升;2)氢能供应不足;3)车辆购置成本和运营成本过高。

系统功率偏小,电堆可靠性不高

当前,国产燃料电池产品技术尚存在一定的发展瓶颈,进步空间仍比较大。系统方面,国内现阶段应用于重卡的燃料电池系统额定功率基本在110kW以上;而重型卡车根据运营场景需配置110-200kW甚至功率更高的燃料电池系统。这意味着国内燃料电池系统功率仍不足以完全满足长途重载运输的需求。

“燃料电池重卡的系统一定要向大功率发展。国内燃料电池系统功率普遍偏小,导致配套的动力电池容量普遍偏大。同时,大功率发展会带来系统高温的问题,200kW以上功率需要解决系统散热。”三一重工氢燃料产品规划院院长宛朝辉说道。

电堆方面,对于下游客户而言,产品运行是否高效,以及氢耗表现如何,非常重要。目前的实际情况是燃料电池汽车电堆可靠性不高,仍需要进一步打磨,不断升级迭代才能更好地满足客户与市场的需求。

中通客车客车研究院副院长赵红光指出,目前燃料电池电堆的可靠性还达不到市场要求,比如电堆的寿命,在市场样本较少的情况下,难以得到验证。另外,燃料电池虽相较于动力电池在冷启动方面具有优势,但是实际冷启动时间过长。

除了燃料电池系统和电堆,国产燃料电池空压机、氢气循环装置、阀件等核心部件,与国外先进水平仍存在一定差距,尤其是可靠性、耐久性等方面,有待进一步加强及验证。

杭叉集团副总工程师李元松表示,氢能叉车的核心零部件和核心技术还需要进一步打磨,不断升级迭代才能很好地满足客户与市场的需求。

加氢站少,供应链不完善

高工产研氢电研究所(GGII)预测,今年国内加氢站建设数量随着中石化、中石油等能源央企的入局持续加码,有望突破200座。但截至目前,国内加氢基础设施体量仍较小,氢能供应链不完善,不足以支撑起氢能产业的规模化发展。

道路交通领域,业界一致认为当前加氢站建设情况难以保证燃料电池汽车的顺畅运行。宛朝辉指出,为满足中长途中重载场景需求,沿高速公路需要5000座左右的加氢站,若是推广到国道沿线,一共预计需要建设5万座。

非道路交通领域,针对氢能叉车等工程车辆的加氢设施的关注度不够,氢气的供给问题以及加氢装置的布局问题均还待解决。对此,有企业代表提出,站内制氢加氢装置核心技术的突破,将为非道路车辆产业化奠定较好的基础。

氢气储运端,飞驰科技产业协同部部长郭玮鹏指出,国内现行的储运方式还是以高压储运为主,因此运输范围受到限制,目前氢气运输范围一般在300公里以内。氢能提取、储存与运输供应链体系还不健全,暂未形成覆盖所有车型运营条件的供应链体系。

用氢端,虽然发展绿氢是大势所趋,但目前氢源主要还是以工业副产氢为主。工业副产氢存在质量问题,有可能会使电堆功率衰减。

“由于氢气检测能力尚有限,工业副产氢中的硫含量未能检测出,会对催化剂造成影响,进而影响到电堆的寿命。此外,氢气还属于危险化学品,不能按能源进行管理,使得加氢站建设手续复杂,同时延长了成本和回收周期。”赵红光表示。

“购置成本+运营成本”过高

燃料电池汽车要想推广,成本是一个绕不开的话题。一方面,由于燃料电池汽车的核心材料、关键部件等成本居高不下,导致目前价格方面难以与电动车形成竞争优势;另一方面,氢气的价格、车辆的维护等也是制约燃料电池汽车运营推广的“拦路石”。总的来看,燃料电池汽车的使用成本依然高企。

目前一辆燃料电池汽车的售价大约是燃油车的2-3倍,是锂离子电池车的1.5-2倍;一座加氢站的建设费用高达1200-1500万元,加氢站建设成本高导致加氢费用也偏高,当前每公斤氢气高达60-80元。

“燃料电池汽车目前购置、运营成本居高不下。以中通制造的4.5吨纯电卡车与4.5吨燃料电池轻卡对比,按5年运营周期来算,除去车辆的维护和保养,燃料电池轻卡的总体成本要比纯电卡车多出大约61万。”赵红光介绍。

对于非道路车辆而言,同样面临着运营成本和购置成本过高的难题。合力股份副总工程师周齐齐指出,一方面,目前加氢成本过高,零星加氢普遍超100元(包含运输成本);另一方面,燃料电池的成本也较高,以核心材料催化剂为例,现在普遍采用贵金属铂,价格高,技术难度大,导致燃料电池总体成本较高。

通过燃料电池汽车推广所面临的挑战,可以看到,当前存在的问题并非独立的,而是互相影响的。因此上述企业一致认为:1)应当携手产业链合作伙伴,根据不同车型的具体需求进行研发生产,从规模化、国产化、工艺进步等方面促进燃料电池系统成本的下降;2)通过使用可再生能源制氢来降低氢气成本;3)行业各组织积极参与,加快完善相关标准法规,引导行业规范、健康发展。

继续阅读