2017年1月至今,工信部已經(jīng)發(fā)布了8批新能源汽車推薦目錄,累計共有1633款新能源車上榜。目前為止,只有7家企業(yè)10款氫燃料電池商用車出現(xiàn)在了今年的推薦目錄上,在新能源商用車里占比僅有0.6%。
根據(jù)中國國情,受限于高昂的造價和有限的加氫站,氫燃料電池技術更適用于路線固定的商用車型:在加氫站周圍一定范圍內(nèi)進行試運營,通過長時間試運營,不斷解決燃料儲運、燃料電池耐久、成本和整車可靠性等關鍵問題,并隨著政府的能源轉(zhuǎn)型、加氫站數(shù)量的增加以及自身成本的降低,氫燃料電池車才能夠進入正式的運營階段,最后普及到乘用車上。
燃料電池堆是氫燃料電池里的核心部件,而轉(zhuǎn)化效率是一個評價燃料電池堆的關鍵參數(shù),目前國際上氫燃料電池堆的發(fā)電效率普遍為50-55%,就這項參數(shù)來講,中國國內(nèi)的技術水平與國際上相差不大。
國內(nèi)某品牌氫燃料電池堆參數(shù)
現(xiàn)在世界上最好的電堆理論壽命也只停留在8000~10000小時(若按每天工作4小時計算,氫燃料電池的使用時間約為5~6年)。與國際相比,中國國內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)可以將燃料電池堆的壽命做到10000小時了。
最致命的還是成本問題。氫燃料電池堆需要使用鉑金類催化劑,才能通過氫氣和氧氣產(chǎn)生電能。鉑金就是人們熟識的白金,其高昂的價格讓氫燃料電池的成本問題較為嚴峻,這也是世界范圍內(nèi)阻礙燃料電池發(fā)展的最大問題。隨著市場的規(guī)模化,預計氫燃料電堆成本可以從目前380美金/Kw逐漸下降至40~50美金/Kw甚至更低,以至2030年FCEV的成本有望接近燃油車。
相比于電動汽車,F(xiàn)CEV還在EV的基礎上增加了一套氫燃料供給系統(tǒng),并需要額外搭配儲氫系統(tǒng)、增壓循環(huán)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和DC/DC變壓裝置等,結(jié)構設計和安全防護上比較復雜,也是FCEV成本居高不下的原因之一。
中國政府對于FCEV的補貼不退破,而且在2015年的基礎上有所增加,恢復到2013年的補貼額度,并且將一直持續(xù)到2020年。
“重賞之下,必有勇夫”,政策層面的激勵肯定會成為FCEV發(fā)展的有力推手,催生這一市場快速崛起。在中央政府和地方政府雙重補貼的引導下(如果按照地補:國補=1:1的條件,F(xiàn)CEV的補貼金額可高達100萬/輛),氫燃料電池成本高的問題在中國得到了有效緩解。根據(jù)2017年推薦目錄里的車型數(shù)據(jù),中國企業(yè)已經(jīng)開始穩(wěn)步推進FCEV,并已經(jīng)進入試運營階段。
如今,北汽福田、鄭州宇通、南京金龍等商用車大廠均推出了燃料電池商用車型,并已進入試運營階段;至于核心零部件,國內(nèi)既有億華通這樣深耕十幾年的老牌企業(yè),也有跟氫璞創(chuàng)能一樣的初創(chuàng)公司,一直在致力于燃料電池堆相關技術的研發(fā)升級;像巴拉德、普拉格這樣的國際燃料電池龍頭公司,也在國內(nèi)積極尋找合作伙伴,拓展中國市場。
國內(nèi)燃料電池行業(yè)從2017年年初發(fā)展到現(xiàn)在,投資并購熱情只增不減。從東旭光電投資億華通,到雄韜電源投資氫璞創(chuàng)能,再到雪人股份投資水吉能,以及大洋電機在湖北孝昌投資建設年產(chǎn)1.7萬套商用車氫燃料電池系統(tǒng)建設項目,和中國重汽500億元氫能汽車項目落戶濟南高新區(qū)等,從這些投資案例都可以看出,燃料電池和資本仍處于“熱戀期”。
隨著國際上各大車企的FCEV計劃,我國的市場上升拐點也將會在2020~2025年間出現(xiàn)。
基礎設施也是氫燃料電池車難以大規(guī)模普及的原因之一。因為與電力增容、安裝充電設備相比,氫燃料電池車還需要重新建立足夠密集的加注管網(wǎng),而且儲運也是個難題。出于加氫站的建設成本、儲運技術難度等問題,政府在自建站的同時也應更多支持企業(yè)建設加氫站。氫能標委會已經(jīng)制定出加氫站的國家標準,所以現(xiàn)在的難點在于審批的流程,地方政府都覺得建設加氫站有風險,出了問題不知道責任該誰承擔。因此現(xiàn)在加氫站建設進度緩慢的原因不是沒有錢,而是地方政府審批流程太長。
現(xiàn)在加氫站和FCEV的關系有點像“雞生蛋還是蛋生雞”。因為加氫站不夠密集,所以人們購買FCEV的積極性不高;反過來說,人們不愿購買FCEV,所以建立更多的加氫站意義不大。現(xiàn)如今全中國加氫站總和也只是個位數(shù)。
新建一個加氫站需要投入500~1000萬,建站企業(yè)可以從中國政府獲得最高400萬的補貼。加氫站也是一種基礎設施建設,中國政府亦在積極的準備能源轉(zhuǎn)型:在原有加油站的基礎上進行改建,做成燃油+氫氣一體化站點是一個非常不錯的選擇。為了服務2022冬奧會,張家口市正在建設京張奧運氫能高速公路,并將于今年率先啟動百輛氫燃料電池客車示范運營,最終實現(xiàn)19個區(qū)縣加氫站全覆蓋,公交車全部實現(xiàn)氫燃料電池化發(fā)展。
對于氫燃料電池和FCEV,中國政府的態(tài)度非常明確:產(chǎn)業(yè)初期政府支持,補貼不退坡,企業(yè)不用擔心高成本;商用車入手(尤其是公交車),在試運營的過程中逐漸解決燃料電池系統(tǒng)成本、壽命和效率等問題;政府亟需能源轉(zhuǎn)型,在自建加氫站的同時也鼓勵并扶持企業(yè)建設加氫站。
如此一來,從研發(fā)、銷售再到運營、基建,都有政府來買單,企業(yè)的壓力相對較小。
氫是宇宙中含量最多的古老元素,大約占據(jù)宇宙質(zhì)量的75%,其歷史可以追溯到宇宙大爆炸。而使用氫氣作為能量來源的FCEV兼具了EV和燃油車的優(yōu)點,隨著燃料電池和制氫技術的發(fā)展,這種古老元素將在全球能源領域開辟一塊新的天地。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:阿彌諾斯
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