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TECHNICAL ARTICLES特斯拉CEO馬斯克曾以“氫燃料電池汽車是牛糞(Bullshit)”表達(dá)其不看好氫燃料電池汽車。有趣的是,他說(shuō)出這句話的兩年后,豐田汽車公司推出了氫燃料電池汽車的首部電視廣告,廣告語(yǔ)竟是“用牛糞做燃料(Fueled By Bullshit)”,講述了牧場(chǎng)主人以牛糞堆肥,工程師用堆肥衍生出的氫氣燃料為車輛提供動(dòng)力的故事,主角正是2015年量產(chǎn)的氫燃料電池汽車Mirai。
豐田的這則廣告,除了闡釋氫燃料電池的科技及能源優(yōu)勢(shì),似乎也是對(duì)包括馬斯克在內(nèi)的許多人認(rèn)為氫燃料電池汽車“不靠譜”觀點(diǎn)的回應(yīng)。
氫燃料電池不被人看好是有原因的——制氫能效低、鉑金屬昂貴、氫的運(yùn)輸和加氫站建設(shè)成本巨大……但是瑕不掩瑜,質(zhì)疑聲依然掩蓋不了氫燃料電池汽車環(huán)保性能佳、轉(zhuǎn)化效率高、加注時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)產(chǎn)業(yè)和發(fā)展部副主任李永亮近日在中國(guó)能源峰會(huì)上表示,我國(guó)傳統(tǒng)化石能源正面臨價(jià)格波動(dòng)、產(chǎn)能過(guò)剩、投資過(guò)熱等風(fēng)險(xiǎn),這為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展氫能等清潔能源提供了良好契機(jī)。
氫燃料電池獲政策青睞
燃料電池汽車的工作原理是將氫和氧結(jié)合在燃料電池堆中,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,為汽車充電或者為電動(dòng)機(jī)供電。氫燃料電池汽車唯yi的排放物是水,所以被廣泛認(rèn)為是綠色清潔的動(dòng)力。除了無(wú)排放污染,氫燃料電池汽車的另一優(yōu)勢(shì)是“充電”速度更快,可以在數(shù)分鐘內(nèi)完成加氫。例如本田Clarity加滿氫燃料時(shí)間約3分鐘,可以實(shí)現(xiàn)750km的續(xù)航里程。
清潔又的氫能讓多個(gè)國(guó)家開始在氫燃料電池汽車領(lǐng)域布局。德國(guó)計(jì)劃在2023年左右普及10萬(wàn)輛氫燃料汽車,建設(shè)400座加氫站;日本計(jì)劃到2020年普及約4萬(wàn)輛氫燃料電池汽車,建設(shè)160座加氫站;韓國(guó)貿(mào)易、工業(yè)和能源部近日宣布,韓國(guó)政府和國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)決定未來(lái)5年投資2.6萬(wàn)億韓元(約合人民幣158億元)助推氫燃料電池汽車早日實(shí)現(xiàn)普及。
“我國(guó)氫氣來(lái)源多樣,供應(yīng)充足,燃料電池汽車發(fā)展具有*的市場(chǎng)環(huán)境。燃料電池*、能效高、壽命長(zhǎng),動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)性好、能量回收快,‘電—電混合’可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。”全國(guó)政協(xié)副主席萬(wàn)鋼日前在《人民日?qǐng)?bào)》撰文指出。
地方政府紛紛提出發(fā)展燃料電池汽車路線圖。如上海市2017年發(fā)布的《上海市燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃》,提出三年內(nèi)把上海打造成國(guó)內(nèi)的燃料電池汽車技術(shù)示范城市,聚集超過(guò)一百家燃料電池汽車相關(guān)企業(yè),在建加氫站5到10座,乘用車示范區(qū)2個(gè),規(guī)模達(dá)3000輛。
眾多瓶頸仍待突破
高昂的造價(jià)一直是氫燃料電池致命的弱點(diǎn)。2002年,本田通過(guò)租賃的方式在日本和美國(guó)推出了氫燃料電池汽車,然而當(dāng)時(shí)每輛車的制造成本高達(dá)1億日元(折合人民幣約770萬(wàn)元)。
“燃料電池成本高、加氫基礎(chǔ)設(shè)施不完善是目前發(fā)展氫燃料電池汽車的主要制約因素。”中科院青島生物能源與過(guò)程研究所研究員李曉錦表示。記者了解到,目前常見的質(zhì)子交換膜燃料電池需要用到的鉑金屬資源稀缺,價(jià)格高昂。據(jù)李曉錦介紹,鉑資源每年產(chǎn)量?jī)H200到300噸,導(dǎo)致燃料電池的生產(chǎn)成本升高。
據(jù)氫能燃料電池協(xié)會(huì)公布的資料顯示,我國(guó)已建成12座加氫站,在建加氫站24座。
不僅加氫站數(shù)量少,加氫站的技術(shù)和運(yùn)行也存在瓶頸。中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》指出,我國(guó)燃料電池關(guān)鍵材料和部件基礎(chǔ)比較薄弱,催化劑、質(zhì)子交換膜、炭紙等關(guān)鍵材料的開發(fā)多停留于實(shí)驗(yàn)室和樣品階段,關(guān)鍵部件沒(méi)有產(chǎn)品供應(yīng),嚴(yán)重影響到我國(guó)車用燃料電池技術(shù)的開發(fā)進(jìn)程。氫氣儲(chǔ)存方面,我國(guó)目前使用的氫氣壓力為35Mpa,在70Mpa氣瓶方面僅有研發(fā)成果,沒(méi)有產(chǎn)品。
但是記者日前在2018中國(guó)氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)感受到了業(yè)界專家和企業(yè)代表們對(duì)發(fā)展燃料電池汽車的信心。“在基礎(chǔ)研究方面,我國(guó)車用燃料電池已取得一定進(jìn)展,燃料電池的材料也得到明顯的提升,商業(yè)化的示范運(yùn)行正在鋪開。”李曉錦表示。據(jù)美國(guó)能源部預(yù)測(cè),2020年燃料電池系統(tǒng)的成本將下降到35美元/kW(約合人民幣240元/kW),達(dá)到與內(nèi)燃機(jī)同樣的成本水平。
與純電動(dòng)車互為補(bǔ)充
“我們當(dāng)初提出重點(diǎn)發(fā)展純電動(dòng)汽車,就是為了避開燃料電池等技術(shù)門檻比較高的路線。如果現(xiàn)在發(fā)展燃料電池汽車,就背離了初的想法。”興業(yè)證券經(jīng)濟(jì)與金融研究院電力設(shè)備和新能源行業(yè)研究員劉思暢告訴記者。
記者注意到,2018年給予燃料電池汽車的補(bǔ)貼沒(méi)有退坡,是國(guó)家持續(xù)支持氫燃料電池汽車的一個(gè)信號(hào)。記者了解到,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)車企以開發(fā)生產(chǎn)燃料電池客車和物流車為主,乘用車制造規(guī)模較小。工信部發(fā)布的《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》中,燃料電池產(chǎn)品共35款。
行業(yè)咨詢公司LMC Automotive預(yù)計(jì),到2027年,燃料電池車將占乘用車銷量的0.2%,而純電動(dòng)汽車將占比11.7%,可見燃料電池車的數(shù)量依然無(wú)法和純電動(dòng)汽車抗衡。
多位業(yè)內(nèi)人士表示,氫燃料電池汽車并非要替代、顛覆純電動(dòng)汽車,而是與其并行發(fā)展,共同作為新能源汽車的發(fā)展技術(shù)路線。
“目前純電動(dòng)汽車在中短途有優(yōu)勢(shì),燃料電池汽車在長(zhǎng)途運(yùn)輸占上風(fēng)。所以我們可以針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域采用不同的技術(shù)路線。”濰柴動(dòng)力股份有限公司產(chǎn)品規(guī)劃部部長(zhǎng)李云強(qiáng)表示。
豐田公司副社長(zhǎng)寺師茂樹日前也對(duì)媒體表示,兩種新能源汽車不是對(duì)立的技術(shù)路線,而是各有優(yōu)勢(shì)和價(jià)值,可滿足不同場(chǎng)景的消費(fèi)需求。“燃料電池和蓄電池不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,雙方企業(yè)可以一起把市場(chǎng)做大。”燃料電池公司PowerCell亞洲區(qū)*趙祎博也對(duì)記者表示。
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