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氢燃料电池车发展再引争议 大规模应用或尚待时日
发布时间:2019-09-18 10:17
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被喻为“新能源汽车终极解决方案”的氢燃料电池汽车近来争议颇多。

在日前召开的2019年泰达汽车论坛上,财政部经济建设司一级巡视员宋秋玲当众表示,“我国燃料电池汽车由于核心技术和零部件技术尚未突破,基础设施建设不足,标准法规缺失,氢气作为能源管理的体系尚未建立等原因,目前尚不具备大规模推广应用条件。”此言一出,旋即引发业内激烈讨论。

与此同时,中国工程院院士杨裕生也在演讲中质疑大规模示范运行氢燃料电池汽车的必要性。其认为,在长里程纯电动车、插电式混合动力车、燃料电池车、微小型纯电动车和增程式电动车之间,氢燃料电池车比较难节能减排。

 

然而,相对于纯电动汽车,拥有续航里程长、动力性能高、燃料加注时间短、环保无污染等优势的氢燃料电池汽车一度被业界喻为“新能源汽车终极解决方案”。目前,这一解决方案在我国的产业化发展进程如何?发展过程中都存在着哪些问题?

燃料电池产业化进程

我国研究燃料电池的历史可以追溯到20世纪50年代,但是由于种种原因,国家将新能源汽车产业的发展重点侧重于纯电动和插电式混合动力汽车。直到2014年,氢能燃料电池才陆续被《国家创新驱动发展战略纲要》《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》《能源技术革命重点创新行动路线图》和《汽车产业中长期发展规划》等多个纲领性文件列为重点发展任务或重点创新方向。

近两年,氢能和燃料电池汽车的关注度得到空前提高。从2018年初国家能源投资集团牵头,国家电网公司等多家央企参与的中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟成立,到今年3月氢能首度被写入《政府工作报告》,一时间,全国上下掀起了一场红红火火的氢燃料电池汽车发展热潮。

目前,我国已有23个省市相继发布了氢能和燃料电池的发展计划。不过,基础最好的还是以上海为中心的长三角地区、以广东省为核心的珠三角地区、由清华大学、北京亿华通公司和郑州宇通客车支撑起来的北方地区,以及以冬奥会为突破口的张家口地区。

另据不完全统计,亿华通、美锦能源、厚普股份、凯龙股份、全柴股份等上市企业,2019年在氢能领域总投资已不低于260亿元。仅2019上半年,国内关于氢能源产业园、氢燃料电池汽车、相关原材料项目等的投资规划就已突破2000亿元。

目前来看,我国氢燃料电池技术的应用,已经在商用车上实现了突破,同时也在一些沿海城市与国内发达地区实现了规模性的推广应用。数据显示,今年1-7月我国氢燃料电池产销分别为1176和1106辆,现已累计推广应用的燃料电池汽车超过3000辆,投入运行的加氢站近30座。

按照规划,我国计划在2025年推广5万辆氢燃料电池汽车,建设300个加氢站。到2030年推广100万辆氢燃料电池汽车,建设1000个加氢站。

存在哪些问题?

氢燃料电池汽车产业的发展转机,不但让其在商用车上实现了技术突破,同时还在部分地区进行了规模性的推广应用。但是,仔细分析下来这一技术在发展过程中还是暴露了不少问题,其中,最主要的还是关键零部件缺失以及技术成本难题。

首先,与国际先进水平相比,我国氢燃料电池汽车产业在基础材料、关键零部件等方面还有较大的差距。如质子交换膜、催化剂、碳纸/碳布、空压机、氢喷射泵等关键零部件和材料尚不具备量产能力,需要依赖进口。在燃料电池产业起步初期,采用进口部件组装是可行路径之一,但若长期依赖进口,自主化水平得不到提升,燃料电池产业将陷入技术空心化境地。

其次,技术与成本也是一大问题。目前仍缺乏高能效、低排放的制氢方式;且氢的安全运输、分布和储存也面临投资和能耗大的问题。

中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高曾指出,我国氢燃料电池汽车发展面临的主要挑战是氢能技术与成本问题。“我国氢能技术落后于燃料电池技术,传统氢能技术如碱性电解槽、压缩机制冷氢液化等存在效率偏低、成本偏高的问题,需要全产业链共同推动技术突破。”

据了解,2018 年国产燃料电池车的综合制造成本约为150万元人民币,同类性能的电动车和燃油车造价仅为燃料电池车制造成本的1/6和1/10。此外,燃料电池车的使用成本主要体现在氢气制备、储运和加注环节产生的成本,然而我国氢气运输还属于危险品,每次只能运送200KG,对于货运大车而言,基本是空跑,暂无经济性可言。

未来何去何从?

深受自身问题与外部因素双重影响的氢燃料电池汽车,未来该何去何从?

在经历了多方争论后,业界普遍认为,燃料电池汽车和纯电动汽车技术特点不同,有各自适合应用的场景,未来应该是互补、共存,而不是替代的关系。

交通运输部运输服务司副司长蔡团结也指出,要因地制宜开展新能源汽车的推广应用。“纯电动、混合动力、燃料电池汽车各有优势,应根据发展环境、发展目标,坚持市场导向,减少行政干预。”

蔡团结建议到,要集中开展氢燃料电池关键技术的攻关,明确氢燃料电池技术路线,实行以企业为主体、市场为导向,产学研深度融合的技术创新体系。据其透露,借助2022年冬奥会契机,目前相关部门正和北京、河北等有关部门确定氢燃料电池的技术路线,加快相关关键技术的研发。

中国工程院院士衣宝廉表示,燃料电池车想要实现大面积的应用,其造价要达到锂电池电动车的水平,行驶费用要达到燃油车的水平,预计仍需要3年-5年左右的时间才能实现。

对于氢燃料电池汽车的技术突破,其具体指出,应尽快实现关键材料、电催化剂、质子交换膜、双极板等批量生产,为降低电堆成本和提高电堆一致性奠定基础,同时,提高电堆的比功率,降低电堆成本和铂用量,并进一步提高电堆的可靠性和耐久性,希望我国在2023-2025年把燃料电池车的成本降到跟锂离子电池车比较近的水平。

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