氫燃料電池投資過熱:氫能技術(shù)瓶頸拖累商業(yè)化
6月28日,“氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇”在京舉行,會議對當(dāng)前國際動力電池的研發(fā)路徑進行探討,其中固態(tài)鋰離子電池和燃料電池被普遍認(rèn)為是未來動力電池的發(fā)展方向。
由于氫氣被認(rèn)為是當(dāng)前最豐富的清潔能源,不僅易于儲存和運輸,作為汽車燃料被使用時,也能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳零排放。研發(fā)氫燃料電池車(FCEV)不只是一次解決地區(qū)環(huán)境和能源問題的嘗試,也是對未來交通工具發(fā)展規(guī)劃的路線。
能否成為終極解決方案?
數(shù)據(jù)統(tǒng)計,自2013年氫燃料電池車商業(yè)化,到2017年底,全球總計售出6475輛氫燃料電池乘用車,其中豐田銷量占比超過75%。
豐田在氫燃料電池乘用車一枝獨秀,而我國氫燃料電池車則在商用車領(lǐng)域率先落地。去年,東風(fēng)、福田、宇通等8家車企共生產(chǎn)1272輛氫燃料電池商用車。
2016年10月,中國汽車工程學(xué)會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)線路圖》提出,到2020年,生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并進行示范運行;到2025年,制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善,燃料電池汽車實現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運行;到了2030年,燃料汽車的銷售規(guī)模將達到百萬輛的級別。
隨著國家相關(guān)政策推動,目前中國在氫燃料電池各關(guān)鍵材料領(lǐng)域已初步形成產(chǎn)業(yè)鏈,但在商業(yè)化方面依舊存在技術(shù)不成熟和成本昂貴的問題。
由于氫燃料電池車高昂的價格、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)緩慢、氫氣的儲藏與運輸不便等問題,制約著氫燃料電池汽車的商業(yè)化和市場普及。
在插電混動汽車、純電動汽車、燃料電池汽車等新能源車三大主流技術(shù)路線中,氫燃料電池車被認(rèn)為最難實現(xiàn)商業(yè)化。
“燃料電池設(shè)施與成本的問題,讓一般的個人用戶很難用得起來,因為找不到地方加氫。所以,發(fā)展氫燃料電池車需要技術(shù)的進步、基礎(chǔ)設(shè)施的配套都能跟得上,缺一個都不行。”5月12日,上汽集團技術(shù)中心副主任朱軍在接受記者采訪時表示。在中短期內(nèi),燃料電池似乎更適用于一些特定場景的商用車市場,比如物流車、通勤車、公務(wù)用車等。
據(jù)了解,我國當(dāng)前正在運營的加氫站只有十幾座,主要分布在北京、上海、廣東等地。同時加氫站的投資建設(shè)成本極高,一座中型加氫站至少需要投資上千萬元。
顯然,氫燃料電池不可能是中國汽車面向未來的唯一路徑。6月28日,中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高在“氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇”上提到:“經(jīng)過多方實踐,鋰離子電池系統(tǒng)更適合替代汽油機,氫燃料電池系統(tǒng)更適合替代柴油機。這是當(dāng)前技術(shù)研究為什么聚焦燃料電池商用車的原因。”
2050年進入氫能源時代
從目前技術(shù)發(fā)展來看,兩種電池系統(tǒng)都存在各自發(fā)展的技術(shù)瓶頸。鋰電子電池系統(tǒng)亟需解決電池材料問題,以換取更高的能量密度;而氫燃料電池迫切需要解決加氫設(shè)施與成本的問題。
國內(nèi)相關(guān)機構(gòu)對氫燃料電池研發(fā)的熱度很高。“去年以來,燃料電池汽車大熱,不少地方將其列為發(fā)展重點,甚至有貧困地區(qū)拿扶貧款上燃料電池項目。燃料電池值得重視,應(yīng)該發(fā)展,但并不是迅速可以普及、近期有巨大效益的項目,企業(yè)和地方政府應(yīng)該搞清楚燃料電池汽車的定位。”中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長董揚表示。
未來中國動力電池研發(fā)是否應(yīng)著力于氫燃料電池? “我不同意氫是‘終極能源’和氫能燃料電池車是‘終極環(huán)保車’的說法。”歐陽明高表示,“氫和電都是能源載體,并無‘終極’之說。更應(yīng)當(dāng)重視的問題是氫能技術(shù)、即前端的氫燃料,比如制取、運輸、儲存、壓縮等環(huán)節(jié)。目前大家都只關(guān)注到燃料電池系統(tǒng)本身,但與氫相關(guān)的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)并不理想。比如,車載儲氫技術(shù)存在以下問題:碳纖維成本高、儲氫重量比較低、能量損失比較大。所以,關(guān)鍵是要加深對氫能相關(guān)的基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā),以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。”
但不可否認(rèn),燃料電池汽車巨大的潛力還沒有得到完全開發(fā)。目前氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上的問題,不能抹殺氫能生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)越性。中國工程院院士干勇表示:“從能源的角度來看,到2050年,估計氫能占能源比重約18%,有2.5萬億美元的產(chǎn)值。另外,從現(xiàn)在到2050年,固態(tài)燃料逐漸下降,氣態(tài)燃料到2050年將成為主體,中國市場巨大,氫能源技術(shù)前景廣闊,預(yù)計在2050年中國將率先進入氫能源時代。

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