氢燃料电池汽车被称为“新能源汽车的终极解决方案”,最近一直备受争议。在近日举行的2019泰达汽车论坛上,财政部经济建设司一级巡视员宋秋玲表示,公开表示,“由于核心技术和部件技术缺乏突破,基础设施建设不足,缺乏标准和法规,以及缺乏氢作为能源管理的体系,中国的燃料电池汽车目前不具备大规模推广和应用的条件。“这一声明立即在业界引发了激烈的讨论。同时,中国工程院院士杨玉生在讲话中也对氢燃料电池汽车大规模示范的必要性提出了质疑。他认为氢燃料电池车更难在长距离纯电动汽车、插电式汽车之间节能减排混合动力汽车、燃料电池汽车、微型纯电动汽车和增程电动汽车。
然而,与纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车具有续航里程长、动力性能高、加油时间短、环保等优点,一度被业界誉为“新能源汽车的终极解决方案”。目前,这种解决方案在中国的工业化发展进程如何?开发过程中存在哪些问题?
燃料电池产业化进程
中国对燃料电池的研究历史可以追溯到20世纪50年代,但由于各种原因,国家将新能源汽车产业的发展重点放在了纯电动和插电式混合动力汽车上。直到2014年,氢燃料电池被《国家创新驱动发展战略纲要》、《能源发展战略行动计划》、《能量技术革命创新行动计划》,以及《汽车工业中长期发展规划》。在过去的两年里,人们对氢能和燃料电池汽车的关注度空前提高。从2018年初由国家能源投资集团牵头,国家电网公司等央企参与的中国氢能与燃料电池产业创新战略联盟成立,到今年3月,氢能首次写入《政府工作报告》。当时,氢燃料电池汽车的发展热潮在全国范围内掀起。目前,中国已有23个省市相继发布氢能和燃料电池发展规划。然而,最好的基础仍然是以上海为中心的长三角地区,以广东省为中心的珠三角地区,清华大学、北京亿华通公司、郑州宇通客车(600066,股吧)支持的北部地区,以及以冬奥会为突破点的张家口地区。
据不完全统计,亿华通、美锦能源(000723,股吧)、厚普股份(300471,股巴)、凯龙股份(002783,股吧,股吧等上市公司2019年在氢能领域的总投资不低于260亿元。仅2019年上半年,我国氢能产业园、氢燃料电池汽车及相关原材料项目的投资计划就已超过2000亿元。
目前,氢燃料电池技术在我国的应用已在商用车领域取得突破,在我国一些沿海城市和发达地区也实现了大规模推广应用。有数据显示,今年1-7月,我国氢燃料电池产销分别为1176辆和1106辆。已推广应用燃料电池汽车3000多辆,投产加氢站近30个。
根据计划,到2025年,中国计划推广5万辆氢燃料电池汽车,建设300个加氢站。到2030年,推广100万辆氢燃料电池汽车,建设1000个加氢站。
有什么问题?
氢燃料电池汽车行业的发展转机不仅使其在商用车方面实现了技术突破,还在部分地区进行了大规模推广应用。然而,在……
仔细分析,该技术在开发过程中暴露出许多问题,其中最重要的是缺乏关键部件和技术成本困难。
首先,与国际先进水平相比,我国氢燃料电池汽车产业在基础材料、关键零部件等方面仍存在显著差距。质子交换膜、催化剂、复写纸/布、空气压缩机、注氢泵等关键零部件和材料尚未具备量产能力,需要依赖进口。在燃料电池行业的早期阶段,使用进口组件是可行的途径之一。然而,如果由于长期依赖进口而不提高国产化水平,燃料电池行业将陷入技术空心地带。
其次,技术和成本也是主要问题。目前,仍然缺乏高能效、低排放的制氢方法;此外,氢气的安全运输、分配和储存也面临着高投资和高能耗的问题。
中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高曾指出,中国氢燃料电池汽车发展面临的主要挑战是氢能技术和成本问题。中国的氢能技术落后于燃料电池技术。碱性电解槽、压缩机制冷氢液化等传统氢能技术存在效率低、成本高的问题,需要全产业链共同推动技术突破
据了解,2018年国内燃料电池汽车的综合制造成本约为150万元,性能相近的电动汽车和燃料汽车的成本仅为燃料电池汽车制造成本的1/6和1/10。此外,使用燃料电池汽车的成本主要反映在氢气制备、储存和运输以及加油过程中产生的成本。然而,中国的氢气运输仍然被归类为危险货物,一次只能运输200公斤。对于货运卡车来说,它基本上是空载的,目前没有经济可行性可言。
未来走向何方?
氢燃料电池汽车深受自身问题和外部因素的影响,未来该何去何从?
在经历了多重争议之后,业内普遍认为,燃料电池汽车和纯电动汽车具有不同的技术特点,有各自适合的应用场景。未来应该是一种互补和共存的关系,而不是一种替代关系。
交通运输部运输服务司副司长蔡团结也指出,新能源汽车的推广应用要因地制宜。纯电动、混合动力和燃料电池汽车各有其优点。坚持市场导向,减少基于发展环境和目标的行政干预
蔡团建议,要聚焦氢燃料电池关键技术攻关,明确氢燃料电池技术路线,实施以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。据其透露,利用2022年冬奥会,相关部门目前正在与北京、河北等相关部门共同确定氢燃料电池的技术路线,加快相关关键技术的研发。
中国工程院院士易宝莲表示,如果燃料电池汽车想要广泛使用,其成本应该达到锂电池电动汽车的水平,其驾驶成本应该达到燃料汽车的水平。据估计,实现这一目标还需要三到五年的时间。对于氢燃料电池汽车的技术突破,特别指出应尽快实现关键材料、电催化剂、质子交换膜、双极板等的量产,为降低堆成本、提高堆一致性奠定基础。同时,要提高电堆的比功率,降低电堆成本和铂的消耗,进一步提高电堆可靠性和耐用性,希望到2023-2025年,中国能够将燃料电池汽车的成本降低到接近锂离子电池汽车的水平。
如今随着新能源市场开始进入稳步发展的阶段,一些动作较快的造车新势力,例如,蔚来、小鹏、威马等都已经慢慢的站稳脚跟,不过还有一些其他的造车新势力还没有实现量产车的交付,而拜腾汽车便是其中之一。
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