氫燃料電池汽車(chē)是終極環(huán)保汽車(chē)


鋰電世界 自今年6月豐田發(fā)布量產(chǎn)氫燃料電池汽車(chē)將于2015年上市的消息以來(lái),全球范圍內(nèi)又掀起一輪關(guān)于氫燃料電池汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)孰是孰非的熱議,國(guó)內(nèi)輿論也不乏對(duì)中國(guó)以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車(chē)戰(zhàn)略取向的質(zhì)疑。筆者有幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)在此與關(guān)注氫燃料電池和電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的人士分享。
第一,氫燃料電池汽車(chē)是終極環(huán)保汽車(chē)。氫燃料電池汽車(chē)零排放,且一次加氫續(xù)駛里程長(zhǎng),加氫時(shí)間短,相當(dāng)于汽油車(chē),一直以來(lái)被作為新能源汽車(chē)技術(shù)路線之一。
但是,由于氫燃料電池系統(tǒng)、儲(chǔ)氫裝置等技術(shù)和成本、壽命問(wèn)題,以及加氫站建設(shè)和成本問(wèn)題在短時(shí)期難以攻克,相比動(dòng)力電池技術(shù)已取得積極進(jìn)展,并初步具備市場(chǎng)推廣條件的電動(dòng)汽車(chē)而言,氫燃料電池汽車(chē)仍被作為終極環(huán)保汽車(chē),也就是說(shuō),插電式汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)在市場(chǎng)化進(jìn)程上仍?xún)?yōu)先于氫燃料電池汽車(chē)。
國(guó)際能源署IEA預(yù)測(cè),2030年以前,全球新能源汽車(chē)市場(chǎng)仍將以插電式汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)為主,2030年氫燃料電池汽車(chē)在世界汽車(chē)銷(xiāo)量中的比重約為2%—3%。2030—2050年,插電式汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展順序和市場(chǎng)大格局保持不變,但氫燃料電池汽車(chē)占比將提高到15%左右。
第二,氫燃料電池汽車(chē)推廣仍面臨重大障礙。豐田氫燃料電池汽車(chē)能夠量產(chǎn)得益于其在氫燃料電池技術(shù)和成本、壽命的突破?;窘鉀Q氫燃料電池體積輸出密度、低溫性、高壓氫燃料罐小型/輕量化和安全性問(wèn)題,氫燃料電池壽命可達(dá)10年以上,車(chē)輛成本相比5年前大幅度下降,Mirai在日本銷(xiāo)售享受補(bǔ)貼后相當(dāng)高檔汽油車(chē)價(jià)格(約人民幣28萬(wàn)元)。
但是,包括豐田在內(nèi)的日本人士對(duì)氫燃料電池普及仍持謹(jǐn)慎態(tài)度,因?yàn)?,Mirai享受補(bǔ)貼后,價(jià)格仍高出同級(jí)別汽油車(chē)一倍多,而且,氫燃料電池汽車(chē)同樣面臨基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題,直到目前,建設(shè)一座加氫站的成本高達(dá)5億日元(約3000萬(wàn)人民幣),如此高的成本沒(méi)有相當(dāng)數(shù)量的保有量,加氫站根本無(wú)法盈利,也難以維系。還有就是氫源問(wèn)題,氫同電一樣是二次能源,至今仍主要來(lái)源化石燃料(天然氣、石油),如果不能廣泛利用低成本光伏、生物等電解的氫,氫燃料電池汽車(chē)作為終極環(huán)保汽車(chē)將遭質(zhì)疑。
第三,世界主要車(chē)企備戰(zhàn)氫燃料電池汽車(chē)。盡管氫燃料電池汽車(chē)遠(yuǎn)未達(dá)到市場(chǎng)普及階段,但正如大家所知,除豐田公司外,通用、本田、現(xiàn)代公司相繼發(fā)布量產(chǎn)燃料電池汽車(chē),戴母勒、寶馬、日產(chǎn)等均有2020年前推出氫燃料電池商品車(chē)計(jì)劃。
當(dāng)然,也有一部分公司基于對(duì)成本、基礎(chǔ)設(shè)施,以及市場(chǎng)接受程度的判斷,把量產(chǎn)車(chē)時(shí)間表設(shè)定在2025年左右,如大眾公司等,但是,作為技術(shù)或產(chǎn)業(yè)化儲(chǔ)備,和其他公司一樣都有大規(guī)模的投入。同時(shí),為分享氫燃料電池技術(shù)、降低成本、促進(jìn)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,主要汽車(chē)制造商間積極開(kāi)展合作,目前已形成豐田和寶馬、戴母勒/福特和雷諾—日產(chǎn)、本田和通用公司三大聯(lián)盟。但在2030年前還難以改變插電式汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)的順次格局。
第四,氫燃料電池汽車(chē)中國(guó)還沒(méi)有準(zhǔn)備好。國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車(chē)研究開(kāi)發(fā)已有15年左右歷史。在國(guó)家《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》中明確:氫燃料電池汽車(chē)與國(guó)際同步發(fā)展。但是,近年來(lái),國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展水平與先進(jìn)國(guó)家比差距加大,主要體現(xiàn)在:氫燃料電池總體上處于工程化開(kāi)發(fā)階段,功率特性、冷啟動(dòng)、可靠性等主要技術(shù)性能指標(biāo)與世界標(biāo)桿產(chǎn)品比還有很大差距,關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域所擁有的專(zhuān)利數(shù)目不多,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未形成體系,成本居高不下,產(chǎn)品基本不具備商業(yè)化條件。
差距加大的主要原因是相比電動(dòng)汽車(chē),氫燃料電池汽車(chē)技術(shù)門(mén)檻高,需要巨額投入,而我們技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,資金和技術(shù)力量投入嚴(yán)重不足,技術(shù)鏈不完善,產(chǎn)業(yè)化能力較弱,除上汽外,大多數(shù)整車(chē)企業(yè)在氫燃料電池汽車(chē)方面沒(méi)有開(kāi)展實(shí)質(zhì)性研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備。催化劑、雙極板等關(guān)鍵材料領(lǐng)域和高壓儲(chǔ)氫罐、空壓機(jī)、氫循環(huán)泵等關(guān)鍵零部件基本不具備產(chǎn)業(yè)化能力,產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成。
第五,氫燃料電池汽車(chē)中國(guó)還有機(jī)會(huì)。首先,國(guó)家層面應(yīng)進(jìn)一步明確規(guī)劃目標(biāo),如在2020年以前,氫燃料電池汽車(chē)要具備商品化能力,并加大示范運(yùn)行和推廣運(yùn)用。以此目標(biāo)為指引,在堅(jiān)持新能源汽車(chē)以純電驅(qū)動(dòng)為主要技術(shù)路線的同時(shí),要加大在氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展方面的支持力度,鼓勵(lì)有條件的企業(yè)積極參與,為產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造條件,推動(dòng)建立和完善氫燃料電池汽車(chē)及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,積極參與相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。
其次,有能力的整車(chē)企業(yè)應(yīng)把氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展納入規(guī)劃,并切實(shí)加大投入,車(chē)企間應(yīng)加強(qiáng)在車(chē)輛技術(shù)、關(guān)鍵零部件供應(yīng)商培育等方面合作,加快工程化開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力建設(shè)進(jìn)程。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)國(guó)際合作和交流,力爭(zhēng)以多種形式借助國(guó)際科研資源、產(chǎn)業(yè)資源盡快縮小差距,提高氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展水平。再有,國(guó)內(nèi)相關(guān)科研資源要向氫燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域傾斜,強(qiáng)化基礎(chǔ)研究,并會(huì)同整車(chē)、關(guān)鍵零部件企業(yè)加強(qiáng)工程化研究,集中攻克功率特性、壽命、冷啟動(dòng)、續(xù)駛里程、成本等難題。