氢能汽车迎来本世纪首个“爆点”,还不抓紧“上车”?

闭门造车 2023-03-01
2825 字丨阅读本文需 7 分钟

氢能的“核爆点”,可谓“500年等一回”。28日,中国工程院院士凌文向齐聚上海嘉定汽车城的同行表示,自16世纪氢气被发现以来,经过了500多年的技术积累和长足进步,氢能终于在本世纪迎来了产业的黄金发展期。

去年底放量最大

约一年前,我国于2022年3月出台了《氢能产业发展中长期规划》,将氢能正式纳入我国的能源战略体系。氢能产业发展在我国以交通为先导,氢燃料电池汽车与纯电动汽车相比,在续航里程、燃料补剂速度、节能减排降噪等方面有着综合优势,同时在体验方面接近传统燃油车,更符合用户的体验。同样从去年开始,国家五部委开始了燃料电池汽车城市群的示范应用。

在中国最早从事氢燃料电池行业研究专业机构香橙会研究院与上海交大安泰经管学院共同在沪举办的2023氢能行业年会上,凌文院士援引数据表明,在示范应用的第一年,按照车辆上险的数据看,去年全年燃料电池汽车推广了5009辆,是历史上推广数量最多的年份。其中,最多的一个月是去年12月份。“而我国燃料电池汽车保有量也超过了1.2万辆,加氢站超过了300座,在全世界处于数一数二的水平。”

上海燃料电池汽车商业化促进中心理事长贡俊透露,作为五个示范性的城市群之一,上海燃料电池汽车推广超过了1000辆。在上海,公交里程数相对还是比较长的,公众比较熟悉燃料电池客车市场。

而以“氢进万家”重大科技示范工程的山东为例,目前也已推广氢燃料电池汽车超过1000辆,建成加氢站超过30座,日供氢能力超过2万公斤,其中高速加氢站、港口加氢站在全国范围内都是首座。

政策密集发布

氢燃料汽车的快速发展与政策支持密切相关。

2022年3月24日,国家发改委公布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(以下简称《规划》),明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分、用能终端实现绿色低碳转型的重要载体、战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。

《规划》为氢能产业拟定了三个五年发展计划:到2025年,初步建成较完整供应链、产业体系,燃料电池车保有量达到约5万辆;到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系;到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、发电、工业等领域的多元氢能应用生态。

为贯彻落实发改委规划目标,全国各地也竞相加大对燃料电池汽车产业的布局推动力度,政策明显加码,重点项目接连落地,产业发展日渐活跃的信号清晰释放。北京、上海、天津、内蒙古等都在近期发布氢能产业规划文件。

2022年6月20日,上海印发《上海市氢能产业发展中长期规划(2022-2035)》提出:到2025年,上海将培育5-10家具有国际影响力的独角兽企业,建成3-5家国际一流的创新研发平台,燃料电池汽车保有量突破1万辆。

2022年8月11日,北京印发了《北京市关于支持氢能产业发展的若干政策措施》《北京市氢燃料电池汽车车用加氢站发展规划(2021-2025年)》等多项政策文件。加上此前印发的《北京市氢燃料电池汽车产业发展规划(2020-2025年)》《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》等文件,北京市对氢能产业的支持政策愈加完善。

政策密集出台,新能源汽车的下一个风口或已在眼前。

“氢能有绿色属性、使用便利等方面优势,国家层面将发展氢能技术作为碳中和目标的重要路径之一,明确支持氢能源发展。”招银国际证券研究部副总裁白毅阳告诉时代周报记者,各省市在此大背景下也根据自身产业发展需求,推出相关配套政策,培育本地产业。

厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强向时代周报记者强调,氢能是碳中和的重要组成部分。近年,风电、光伏需求量增大,沙漠、戈壁、荒漠等光照资源较好的地区便逐渐受到风电、光伏基地“青睐”,但另一面由于该地区地理位置不具备优势,运输问题亟待解决。

与此同时,无论是光伏发电还是风力发电,都难以避免“靠天吃饭”。以光伏发电来说,若遇到阴雨天,发电效果就会相对减弱。解决方式是光伏制氢,其可以用来消化光伏发电的多余电力,将电力转化成氢能源。因此光伏制氢可在很大程度上解决“弃光”题。

“所以,当风电、光伏做得体量很大的时候,氢能就变成一个非常重要的能源载体。”林伯强说。

续航更久、更环保

与动力电池新能源汽车相比,氢燃料电池汽车最大的优势就在于补能耗时短、续航时间长。

中国汽车工业协会秘书长助理兼技术部部长王耀对本报记者表示,与锂电池电动车相比,氢燃料电池汽车续航足、加氢快、绿色环保。

“锂电池自身并不能发电,属于二次电池。而氢燃料可以直接作为汽车动力来源,且加氢方便快速,平均5-8分钟就能加满。”王耀介绍,氢燃料电池的能量消耗、碳排放比锂电池更环保,不仅没有氮氧化物等有害气体,甚至不会产生二氧化碳。此外,氢能源最大的优势就是可再生。除了工业副产品制氢外,还可通过煤制氢以及利用光伏、风电等可再生能源电解水制氢。

对于消费者来说,最直观的感受就是续航更久了。“氢的能量密度更高,在超高能量密度的支持下,氢燃料电池车辆的续航里程很容易就达到或者超过现有燃油汽车。以在北美市场销售的丰田Mirai为例,新车型在海外测试中的实测续航里程达到了1003公里。”王耀说,此外,氢燃料电池的低温适应性更强。在严寒天气下,氢燃料电池不会受到低温带来的续航缩减、补能焦虑的影响。

王耀表示,氢燃料电池的特征决定了其在港口、物流园等相对封闭和固定路线,里程超过纯电续航上限的中长途场景以及高载重场景下将更有优势。“纯电车型由于当前技术条件下电池能量密度提升空间有限,重卡匹配长续航里程的需要,增加电池必然导致自重更重,因此氢燃料在载重量具有更大需求的场景上将更有优势。”

市场空间大,但规模化应用需突破核心材料及成本障碍

业内普遍认为,氢燃料电池车具有较大发展空间。根据中国氢能联盟预测,到2030年,中国氢气需求量将达到3500万吨,在终端能源体系中占比为5%;到2050年,需求量有望达到6000万吨。在终端能源体系中占比为10%,预计产业链年产值将达12万亿元。其中,交通运输领域用氢2458万吨,约占该领域用能的19%。这意味着氢能产业链未来有望与锂电产业链形成“双雄”市场格局。

不过,当前氢燃料电池车的发展仍面临一些阻碍。

部分核心材料仍依赖进口。“燃料电池技术一直在发展,技术进步带动了更持久、性能更好、更高效和更大规模的燃料电池系统。但其中部分核心材料尚未完全取代进口产品,仍需要进行一定时间的产品验证,以确认国产替代品的可靠性和耐久性能否满足需求。”王耀表示,这也是制约部分零部件成本高居不下的原因。

成本制约了氢燃料电池车实现规模化应用。在制造环节,目前国内的氢燃料电池产业链上的企业大多尚未实现批量化生产,企业研发投入较高,产品产量较小,制造成本居高不下。产业链各环节高成本叠加,导致氢燃料电池汽车成本居高不下。“从整体来看,虽然主要核心零部件已实现国产化、自主化,但仍需要一定规模的产业化才能够有效降低产品成本,实现整车价格的有效竞争。”王耀表示。

氢气的易燃属性,导致一些人“谈氢色变”,影响着氢燃料电池汽车的应用。对此,王耀解释,氢气具有高逃逸性,在相对开放环境及有效的储存装置的保障下,氢气不存在明显燃爆的风险。“车载储氢技术在目前相对成熟的高压气态储氢模式下,已比较安全,同时技术还在不断进步,安全性将进一步提高,让大家放心使用。部分民众的‘谈氢色变’需要通过科普的方式来提升信任感和接受度。国内已有数千辆氢燃料公交物流车辆在安全运营当中,未来将有更多这类公交车等市政用车出现在普通民众身边,届时大家对于氢气的安全将有更加直观的感受和理解。”

文章来源: 时代周报,上观新闻,光明网

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