今年前三季度,氫燃料電池汽車銷售4133輛,同比增長44%。工信部第388批新產(chǎn)品中,氫燃料電池車型或底盤也多達39款。毋庸置疑,氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。那么,氫燃料電池汽車的發(fā)展前景如何,離成熟期還有多遠,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,易于儲存和運輸,可以大大消除能源在空間和時間上的供需錯配,有望助推中國能源的系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。中國是目前世界上最大的氫氣生產(chǎn)國,年產(chǎn)量超過3000萬噸,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,交通運輸行業(yè)成為目前最大且極具潛力的應用市場。自2015年以來,氫燃料電池汽車(FCV)的銷量逐年增長,2023年銷量規(guī)模達到6000輛。目前,中國約有17個省開展了FCV商業(yè)化示范。
區(qū)別于其他國家,氫燃料電池汽車在國內(nèi)主要應用于商用車市場。最典型的如氫能卡車、氫能客車,占據(jù)主導地位。究其原因,商用車的技術(shù)門檻相對較低,且擁有較為固定的運營區(qū)域和場景,可以在產(chǎn)業(yè)鏈不太成熟時推廣應用。
據(jù)使用者反饋,在一定的短途商用場景下,目前氫燃料電池汽車在續(xù)航、補能方面焦慮不大,用車成本還比燃油車低。不過,氫燃料電池汽車的首購成本偏高,加氫成本也不低,還有維修保養(yǎng)難的風險。
接下來,燃料電池相關技術(shù)的進步和產(chǎn)業(yè)鏈的壯大是關鍵。例如,催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙等關鍵材料,要從進口轉(zhuǎn)換為國產(chǎn),膜加濕器、雙極板、空壓機、氫氣循環(huán)泵等材料也需要不斷提升。
目前,中國近70%的氫氣主要來自化石燃料,包括煤炭、天然氣和石油,約30%的氫氣來自工業(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行低成本的綠電制氫,是氫燃料電池汽車未來推廣的關鍵。
從長遠來看,太陽能、風能、水能、地熱能和生物質(zhì)能等可再生能源,均可以用來電解水制氫。按照100萬億千瓦時的發(fā)電量計算,即便只用其中的15%電解水制氫,就可以產(chǎn)生上億噸氫氣,滿足批量應用需求。
運氫方面,目前常用20 MPa管式拖車進行短途運輸,50 MPa的還很少,低溫液氫罐車也非常有限。對于長距離運輸,使用儲氫壓力更高的液體罐車和管道更為經(jīng)濟,但要注意防范管道開裂和泄漏。
加氫方面,加氫站相對較少且比較偏遠是客觀的現(xiàn)實。因為加氫站投資成本高,加上市場尚未形成規(guī)模,因而回本周期長。隨著綠色制氫進程的推進,加氫站不足的瓶頸也需要同步解決。
編后語
綜合來看,技術(shù)成熟度和成本競爭力是制約氫燃料電池汽車發(fā)展的關鍵所在。重構(gòu)氫能能源網(wǎng)絡和交通體系,不是一朝一夕能成的事。隨著相關氫能技術(shù)的不斷進步、供應鏈的發(fā)展壯大以及規(guī)模經(jīng)濟的發(fā)展,購車成本和使用成本有望大幅下降。目前,一汽、上汽、長安、廣汽、比亞迪、吉利、江淮、宇通、福田、海馬等車企都在布局氫燃料電池汽車,未來可期。
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