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氢燃料汽车发展的三座“大山”:技术、成本、配套

2019-05-07 浏览次数:1,683 次 中国经济网

近些年,氢能行业发展势头很猛,在今年氢能源被首次写入《政府工作报告》后,该领域越发受到关注,资本热情高涨。可由于氢能行业尚处于起步阶段,还存在不少难点需要攻克。

氢能源最受外界期待的产业化路径在于将氢燃料电池应用于汽车领域。业内分析认为,技术、成本及配套设施建设,是目前氢燃料汽车商业化必须跨越的三道“关卡”。因此在行业当前的状况下,无论是投资产业还是投资二级市场,都需要防范相关风险。

面临技术瓶颈

当前,国内氢燃料汽车主要应用于长途车、商用车等领域,短时期内较难应用于乘用车领域。有分析认为,氢燃料汽车如此定位是由其技术特点所决定的,但亦有不少业内人士持不同看法。

云浮(佛山)氢能标准化中心主任赵吉诗告诉《每日经济新闻》记者,氢燃料汽车在续驶里程、能源加注时间上都与燃油车非常接近,因此,氢燃料汽车相比纯电动汽车也更有优势。但由于乘用车对燃料电池的技术和能量密度要求高,对燃料电池系统与整车匹配性也是高要求。当前,国内不在乘用车领域布局氢燃料电池主要还是因为技术上的差距。

“如果我们能在燃料电池的核心技术方面取得突破的话,乘用车其实是很大的一个市场。”赵吉诗表示。

2018年,工信部共发布了13批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,据统计,共有57家企业的86种燃料电池车型入选。

赵吉诗指出,这些上了目录的车型只有两款是乘用车,其余80多款都是商用车、物流车等,“我认为这是技术差距的一种体现”。

中国石油规划总院高级工程师张震也持同样看法。他以储氢瓶为例谈到,商用车一般用35兆帕的储氢瓶,而乘用车一般倾向于使用70兆帕的储氢瓶,有助于提高燃料电池汽车的续航里程。但乘用车用的储氢瓶需要通过更小的体积承载更大的压力等级,而目前国内做70兆帕储氢瓶的企业很少。

而商用车因车身长度没有太多局限,所以储氢瓶体积问题并不关键,但乘用车车身“寸土寸金”,因此储氢系统必须小巧精悍,对技术标准要求更高。

张震还透露,为保证氢燃料汽车输入、输出的稳定性,需要在燃料电池车里再配备一块电池。目前相关技术较为领先的国家是日本,为降低风险,通常使用镍氢电池与燃料电池结合。而国内更多使用锂电系统和燃料电池结合,“这种技术方式比较激进,风险也较高”。

日前,福田汽车(600166,SH)、新三板挂牌公司亿华通与丰田汽车公司三方合作的氢燃料电池客车样车在清华大学完成首秀,并将于2021年投入量产。此次合作是在福田汽车生产的FC大巴上搭载采用丰田FC电堆等零部件的亿华通FC系统。丰田于上世纪九十年代开始研发氢燃料电池汽车,目前在氢燃料汽车技术方面处于全球领先的位置。

通过与国际技术领先的企业合作能否打破国内的技术瓶颈?对此,中国工程院院士干勇认为,实际上,丰田已把所有的专利渠道封锁,虽然现在放开允许使用,但真到关键技术丰田还是会限制。

一位氢能领域观察人士也向《每日经济新闻》记者表示:“像丰田等大公司,可能会拿出一些不是很前沿的技术和你一起开拓市场,但肯定不会把技术专利等含金量高的给你。”

成本、配套待破局

除技术“关卡”外,氢燃料汽车还须破解高成本约束。

在张震看来,目前限制氢能大规模应用的最大问题就是成本。“炼厂现在大多用天然气制氢,每吨成本在8000元至10000元,这一成本对于炼厂来说相对较高,用到整车领域成本就更高。”

赵吉诗指出,以百公里来衡量,现在氢燃料汽车的能源成本比燃油车还要高。

中国工程院院士衣宝廉曾向媒体表示,国内车用燃料电池电堆的体积比功率均在每立升2千瓦以下,国际已大于3千瓦,国内使用同样体积的材料,只能提供三分之二的功率,因此电堆成本远高于国际水平。再加上关键材料与部件的进口导致车用燃料电池系统很贵,整车造价高。氢气供给产业链的缺乏导致加氢站的氢价高,有的达到每公斤60元至70元。以上因素使得目前氢燃料电池车的运行费用比燃油车、纯电动汽车都高。

衣宝廉建议,尽快建立车用燃料电池关键材料、部件的产业链和供氢的产业链,降低燃料电池车成本和运行成本。

国内纯电动汽车起步较早,目前已具有一定规模,但其配套充电设施建设并没有跟上车辆增长的脚步。其实,电动车发展的相关经验未来也可供氢能产业发展借鉴。

干勇认为:“我们一开始忽略了充电桩的配套,到现在配套也不完善,在北京,充电桩一会儿收费1.2元一度,一会儿1.6元一度,管理还没有统一。”其认为,在氢能源领域,能源管理体系和运行体系非常重要,对于氢能基础设施建设,应该抓在前面。而加氢产业布局,是对氢能源应用的最大限制环节。

上述氢能领域观察人士也指出,目前国内加氢站布局的速度有点超乎想象,现在都想布局该领域是因为产业加氢供给不足。“像日本,国土面积虽然不大,但已经有一百座加氢站了,我们在这块还是比较慢。”观察人士指出。

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