今年前三季度,氫燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)售4133輛,同比增長(zhǎng)44%。工信部第388批新產(chǎn)品中,氫燃料電池車(chē)型或底盤(pán)也多達(dá)39款。毋庸置疑,氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。那么,氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展前景如何,離成熟期還有多遠(yuǎn),有哪些挑戰(zhàn)呢?
氫能是一種清潔、高效的優(yōu)質(zhì)能源載體,易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,可以大大消除能源在空間和時(shí)間上的供需錯(cuò)配,有望助推中國(guó)能源的系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。中國(guó)是目前世界上最大的氫氣生產(chǎn)國(guó),年產(chǎn)量超過(guò)3000萬(wàn)噸,約占全球氫氣產(chǎn)量的三分之一。
隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,交通運(yùn)輸行業(yè)成為目前最大且極具潛力的應(yīng)用市場(chǎng)。自2015年以來(lái),氫燃料電池汽車(chē)(FCV)的銷(xiāo)量逐年增長(zhǎng),2023年銷(xiāo)量規(guī)模達(dá)到6000輛。目前,中國(guó)約有17個(gè)省開(kāi)展了FCV商業(yè)化示范。
區(qū)別于其他國(guó)家,氫燃料電池汽車(chē)在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用于商用車(chē)市場(chǎng)。最典型的如氫能卡車(chē)、氫能客車(chē),占據(jù)主導(dǎo)地位。究其原因,商用車(chē)的技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較低,且擁有較為固定的運(yùn)營(yíng)區(qū)域和場(chǎng)景,可以在產(chǎn)業(yè)鏈不太成熟時(shí)推廣應(yīng)用。
據(jù)使用者反饋,在一定的短途商用場(chǎng)景下,目前氫燃料電池汽車(chē)在續(xù)航、補(bǔ)能方面焦慮不大,用車(chē)成本還比燃油車(chē)低。不過(guò),氫燃料電池汽車(chē)的首購(gòu)成本偏高,加氫成本也不低,還有維修保養(yǎng)難的風(fēng)險(xiǎn)。
接下來(lái),燃料電池相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)鏈的壯大是關(guān)鍵。例如,催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙等關(guān)鍵材料,要從進(jìn)口轉(zhuǎn)換為國(guó)產(chǎn),膜加濕器、雙極板、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵等材料也需要不斷提升。
目前,中國(guó)近70%的氫氣主要來(lái)自化石燃料,包括煤炭、天然氣和石油,約30%的氫氣來(lái)自工業(yè)副產(chǎn)物,而清潔能源制氫的規(guī)模很小。因此,利用可再生清潔能源進(jìn)行低成本的綠電制氫,是氫燃料電池汽車(chē)未來(lái)推廣的關(guān)鍵。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能等可再生能源,均可以用來(lái)電解水制氫。按照100萬(wàn)億千瓦時(shí)的發(fā)電量計(jì)算,即便只用其中的15%電解水制氫,就可以產(chǎn)生上億噸氫氣,滿(mǎn)足批量應(yīng)用需求。
運(yùn)氫方面,目前常用20 MPa管式拖車(chē)進(jìn)行短途運(yùn)輸,50 MPa的還很少,低溫液氫罐車(chē)也非常有限。對(duì)于長(zhǎng)距離運(yùn)輸,使用儲(chǔ)氫壓力更高的液體罐車(chē)和管道更為經(jīng)濟(jì),但要注意防范管道開(kāi)裂和泄漏。
加氫方面,加氫站相對(duì)較少且比較偏遠(yuǎn)是客觀的現(xiàn)實(shí)。因?yàn)榧託湔就顿Y成本高,加上市場(chǎng)尚未形成規(guī)模,因而回本周期長(zhǎng)。隨著綠色制氫進(jìn)程的推進(jìn),加氫站不足的瓶頸也需要同步解決。
編后語(yǔ)
綜合來(lái)看,技術(shù)成熟度和成本競(jìng)爭(zhēng)力是制約氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵所在。重構(gòu)氫能能源網(wǎng)絡(luò)和交通體系,不是一朝一夕能成的事。隨著相關(guān)氫能技術(shù)的不斷進(jìn)步、供應(yīng)鏈的發(fā)展壯大以及規(guī)模經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,購(gòu)車(chē)成本和使用成本有望大幅下降。目前,一汽、上汽、長(zhǎng)安、廣汽、比亞迪、吉利、江淮、宇通、福田、海馬等車(chē)企都在布局氫燃料電池汽車(chē),未來(lái)可期。
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