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人們對氫燃料電池抱有一個疑問:純電動汽車已經(jīng)在如火如荼地發(fā)展,氫燃料電池汽車還有發(fā)展的必要嗎?毫無疑問,很有必要。下面就隨電源管理小編一起來了解一下相關(guān)內(nèi)容吧。
在使用階段的絕對零排放以及全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的低排放是氫燃料電池汽車和純電動汽車都有的優(yōu)勢。從能源加注的角度看,鋰電池充電是一個電化學(xué)反應(yīng)的過程,加氫是能量的物理搬運,加氫的完成速度是充電所無法比擬的。純電動汽車在輕型、短途運輸中有其得天獨厚的條件,而在重載、長距離、大型車輛中,氫燃料電池汽車則有著重要應(yīng)用。氫燃料電池汽車與純電動汽車所扮演的互補角色已成為業(yè)內(nèi)共識。
氫燃料電池何時跨過臨界點?
關(guān)于純電動汽車的發(fā)展,中國電動汽車百人會理事長陳清泰有一個判斷為業(yè)內(nèi)津津樂道。他認為,純電動汽車再往前發(fā)展要跨越一個臨界點,即純電動汽車的性價比達到和超過燃油車,跨過這個坎,純電動汽車就可以依托市場力量自主發(fā)展。陳清泰判斷,這個臨界點就在2025年前后。
其實,氫燃料電池汽車的性價比也經(jīng)常被拿來與純電動汽車比較,氫燃料電池汽車的性價比何時達到和超過電動汽車?要跨過這個臨界點,對整個氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈來說,其中的艱難不亞于唐僧師徒團隊所歷經(jīng)的九九八十一難考驗。
氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化從商用車切入
“我們的氫燃料電池汽車,整車集成技術(shù)并非空白,關(guān)鍵部件、關(guān)鍵材料在實驗室不比國外差,差的是怎樣從實驗室跳到產(chǎn)業(yè)化這一步?!蓖瑵髮W(xué)教授章桐認為,國內(nèi)具備了發(fā)展氫燃料電池汽車的基本條件,與國際先進企業(yè)的差距在于產(chǎn)業(yè)化。同樣,氫燃料電池汽車要跨過臨界點也必須實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
章桐教授從事氫燃料電池研發(fā)多年,他坦言,氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)化是一個非常艱難的過程,也是一個非常頭疼、需要耐心和資金投入的過程。未來幾年,純電動汽車會遇到充電設(shè)施瓶頸,這于氫燃料汽車而言是一個機會,氫燃料電池汽車能夠很快和純電動汽車形成優(yōu)勢互補,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)借此也能有一個很好的起步。
商用車門檻較低,容易推動產(chǎn)業(yè)化,商用車的產(chǎn)業(yè)化反過來推進乘用車的發(fā)展。因此,在車型開發(fā)上,根據(jù)純電動和混合動力的經(jīng)驗,氫燃料電池可從商用車切入,然后再用乘用車跟進。
國內(nèi)比較典型的商用車企業(yè)宇通客車,2009年即開始研發(fā)燃料電池客車,經(jīng)過多年努力,完成了三代燃料電池客車的開發(fā),取得了燃料電池商用車資質(zhì)認證和氫系統(tǒng)安裝資質(zhì)。此外,福田歐輝燃料電池客車、中植燃料電池客車等也都取得較大進展。
國際上,很多企業(yè)對重型卡車展開了攻關(guān)。比如,Nikola-One提出了燃料電池和封閉驅(qū)動的重卡牽引車的概念,推動了國際上燃料電池卡車的研發(fā)。日本日野卡車用的是MIRAI的兩套動力系統(tǒng),豐田也在美國推出了30噸八級卡車,巴拉德也在做類似的卡車。
燃料電池的成本挑戰(zhàn)
中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長、中國科學(xué)院院士歐陽明高表示,2020年,我國動力電池單體能量密度將實現(xiàn)300瓦時/公斤、比功率達1000瓦時/公斤,循環(huán)1000次以上,成本0.8元/瓦時以內(nèi);2020-2025年,動力電池單體能量密度從300瓦時/公斤可以提升至400瓦時/公斤,每瓦時成本從0.8元降到0.6元以內(nèi)。
氫燃料電池成本能否達到這一水平,在這里先打一個問號。畢竟,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈存在許多挑戰(zhàn),比如在電堆、車載氫系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、整車、氫能、加氫站建設(shè)和運營等方面都面臨著成本挑戰(zhàn)。
關(guān)于燃料電池系統(tǒng)成本,清華大學(xué)李建秋教授算了一筆賬:如果到2020年,按照20萬套/年的產(chǎn)量,燃料電池系統(tǒng)的成本大概是7000美元(約4萬元人民幣),滿足歐VI排放的傳統(tǒng)發(fā)動機大概是這個價格。除了燃料電池系統(tǒng),還有儲氫、電池、變速箱和驅(qū)動系統(tǒng),整個動力系統(tǒng)約1.5萬美元,加上1萬美元的附件和其它成本,整車大概是2.6萬美元(約15~20萬元人民幣),相當于傳統(tǒng)內(nèi)燃機B級車的價格。當然,這里有一個前提,即2020年要形成20萬套氫燃料電池發(fā)動機的市場需求。那么,能否形成這么大的市場需求?這要看氫燃料電池汽車企業(yè)的生產(chǎn)計劃以及純電動汽車對市場的占領(lǐng)情況。
宇通客車集團股份有限公司、國家電動客車電控與安全工程技術(shù)研究中心副主任李飛強認為,按照《國家節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》的規(guī)劃,隨著關(guān)鍵材料和關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化和規(guī)模化,2030年的整車成本將大幅降低,氫燃料電池客車的運營成本預(yù)計低于純電動客車的成本。
2017年,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)受到資本的熱捧,整個氫燃料電池產(chǎn)業(yè)摩拳擦掌,產(chǎn)業(yè)鏈布局趨于完善。氫燃料電池的痛點是成本,降低成本的不二法門就是擴大生產(chǎn)規(guī)模,而生產(chǎn)規(guī)模又與市場需求緊密相連,市場需求與成本之間又相互影響。這就是現(xiàn)實。
2030年會是氫燃料電池汽車性價比超過純電動汽車的臨界點嗎?您怎么看?
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