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氫燃料電池車商用化面臨“三道坎”

來源:高鋰工電網 瀏覽次數:757 發布日期:2018-08-02
   
    “面向未來,技術路線是終極問題。一種具有顛覆性的技術路線要在眾多技術路線較量中勝出,必須在技術上、成本上取得優勢,還要在商業模式上走得通。”北汽集團總經理張夕勇認為,目前氫燃料電池汽車商業化面臨三道關:第一是技術關。目前氫燃料電池汽車的電堆體積功率密度、低溫性能、氣瓶壓力等核心指標方面還有很大的提升空間。質子交換膜、雙極板、高壓氣瓶等核心部件,從目前領先和追趕的企業指標上就能看出來差距。
    目前氫燃料電池汽車發展現狀與十年前的純電動汽車基本相似。隨著各方面的重視和投入,氫燃料電池汽車技術、性能將在未來幾年有望取得巨大突破。
    第二是成本關。目前從材料購置成本和使用成本角度來看,氫燃料電池汽車都高于純電動汽車,更無法和傳統燃油汽車來競爭。
    在材料購置成本方面,國內商用車電堆價格大約每千瓦1.5萬元,30千瓦電堆價格約50萬元,60千瓦電堆價格接近100萬元,占比整車價格一半以上。而同樣性能的純電動汽車動力電池的價格,按照1.2元/度來計算,僅是其價格30%左右,接下來動力電池價格還將進一步下降。
    使用成本方面,不同國家的資源稟賦、技術水平不同、氫氣的制備方面存在差異,導致終端用戶的價格差距比較大。
    目前國內氫氣較低的市場價格約40元/公斤,其中運輸價格就占到了相當的比例。國內采用高壓氣瓶運輸,每車運輸兩百多斤氫氣,每百公里的運輸成本是5元;美國采用液氫運輸,每車運輸四到五噸,每公斤百公里的運輸成本不到1元。

    以公交車為例,每公斤40元的氣價,每度0.5-1元的電價,每升6.8元的柴油價格來測算,氫燃料電池使用成本比純電動汽車高出一倍以上,比傳統燃油車高出50%以上。

    從未來發展來看,如果要過成本關,在車輛方面必須通過技術升級和擴大規模,大幅度降低電堆價格至每千瓦500元以下。與此同時,要通過制氫成本和液氫儲運技術的進步,將終端氫氣使用價格下降到每公斤15元以下。
    第三是商業模式關,也就是場景關。從產品本身特點來看,氫燃料電池汽車在300公里以上長續航里程的使用場景更具優勢。從制氫、儲備、加注來看,條件好的地區,在制氫場所100公里內集中布局加氫站比較科學合理。氫氣用量盡量穩定,避免大幅度波動。
    結合上述特點,可以勾勒出氫燃料電池汽車面向商業化的場景,比如中遠途物流和小范圍物流車,以公交車、班車、擺渡車、出租車、叉車為代表。國內部分城市已經推動這些方向。
    “結合以上三道關,我們判斷隨著未來幾年整車成本大幅度下降,示范推廣有望在部分地區和應用場景中迅速增加。”張夕勇認為,但從長期來看,氫氣的價格、總產能和產能的區域布局將影響氫燃料電池汽車在多條技術路線上的地位。
    為此,張夕勇給出三條建議:第一,組織國內汽車企業、能源企業、科技企業和研發機構、高校通過組建產業聯盟,設立專項基金,技術引進、技術合作、產業孵化等方式,支持基礎共性技術的研究和核心關鍵技術的研究,為技術突破提供有力的支撐;
    第二,綜合考慮氫能和氫燃料電池汽車在全生命周期的能源效率、減排效果,利用補貼、稅收、碳交易等政策杠桿,支持氫燃料電池汽車的加快推廣;
    第三,綜合考慮制氫的條件、減排需求等因素,選擇一批城市開展氫燃料電池汽車的推廣試點,從細分市場確定商業推廣、加氫設施建設等方面;從政策引導、推廣規劃、推廣運營補貼等方面加強政策的引導和支持;探索加氫站和加油站、充電站合建的建設模式,解決加氫站城市用地比較難和安全管理問題。
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