氢燃料电池投资过热:氢能技术瓶颈拖累商业化
由于氢气被认为是当前最丰富的清洁能源,不仅易于储存和运输,作为汽车燃料被使用时,也能够实现二氧化碳零排放。研发氢燃料电池车(FCEV)不只是一次解决地区环境和能源问题的尝试,也是对未来交通工具发展规划的路线。
能否成为终极解决方案?
数据统计,自2013年氢燃料电池车商业化,到2017年底,全球总计售出6475辆氢燃料电池乘用车,其中丰田销量占比超过75%。
丰田在氢燃料电池乘用车一枝独秀,而我国氢燃料电池车则在商用车领域率先落地。去年,东风、福田、宇通等8家车企共生产1272辆氢燃料电池商用车。
2016年10月,中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术线路图》提出,到2020年,生产1000辆燃料电池汽车并进行示范运行;到2025年,制氢、加氢等配套基础设施基本完善,燃料电池汽车实现区域小规模运行;到了2030年,燃料汽车的销售规模将达到百万辆的级别。
随着国家相关政策推动,目前中国在氢燃料电池各关键材料领域已初步形成产业链,但在商业化方面依旧存在技术不成熟和成本昂贵的问题。
由于氢燃料电池车高昂的价格、加氢站等基础设施的建设缓慢、氢气的储藏与运输不便等问题,制约着氢燃料电池汽车的商业化和市场普及。
在插电混动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等新能源车三大主流技术路线中,氢燃料电池车被认为最难实现商业化。
“燃料电池设施与成本的问题,让一般的个人用户很难用得起来,因为找不到地方加氢。所以,发展氢燃料电池车需要技术的进步、基础设施的配套都能跟得上,缺一个都不行。”5月12日,上汽集团技术中心副主任朱军在接受记者采访时表示。在中短期内,燃料电池似乎更适用于一些特定场景的商用车市场,比如物流车、通勤车、公务用车等。
据了解,我国当前正在运营的加氢站只有十几座,主要分布在北京、上海、广东等地。同时加氢站的投资建设成本极高,一座中型加氢站至少需要投资上千万元。
显然,氢燃料电池不可能是中国汽车面向未来的唯一路径。6月28日,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在“氢能产业创新发展论坛”上提到:“经过多方实践,锂离子电池系统更适合替代汽油机,氢燃料电池系统更适合替代柴油机。这是当前技术研究为什么聚焦燃料电池商用车的原因。”
2050年进入氢能源时代
从目前技术发展来看,两种电池系统都存在各自发展的技术瓶颈。锂电子电池系统亟需解决电池材料问题,以换取更高的能量密度;而氢燃料电池迫切需要解决加氢设施与成本的问题。
国内相关机构对氢燃料电池研发的热度很高。“去年以来,燃料电池汽车大热,不少地方将其列为发展重点,甚至有贫困地区拿扶贫款上燃料电池项目。燃料电池值得重视,应该发展,但并不是迅速可以普及、近期有巨大效益的项目,企业和地方政府应该搞清楚燃料电池汽车的定位。”中国汽车工业协会副秘书长董扬表示。
未来中国动力电池研发是否应着力于氢燃料电池? “我不同意氢是‘终极能源’和氢能燃料电池车是‘终极环保车’的说法。”欧阳明高表示,“氢和电都是能源载体,并无‘终极’之说。更应当重视的问题是氢能技术、即前端的氢燃料,比如制取、运输、储存、压缩等环节。目前大家都只关注到燃料电池系统本身,但与氢相关的技术和基础设施建设并不理想。比如,车载储氢技术存在以下问题:碳纤维成本高、储氢重量比较低、能量损失比较大。所以,关键是要加深对氢能相关的基础研究和技术开发,以及相关基础设施的建设。”
但不可否认,燃料电池汽车巨大的潜力还没有得到完全开发。目前氢燃料电池产业链上的问题,不能抹杀氢能生态系统的优越性。中国工程院院士干勇表示:“从能源的角度来看,到2050年,估计氢能占能源比重约18%,有2.5万亿美元的产值。另外,从现在到2050年,固态燃料逐渐下降,气态燃料到2050年将成为主体,中国市场巨大,氢能源技术前景广阔,预计在2050年中国将率先进入氢能源时代。
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