汽车品评 | 汽车氢动力的今夕何夕

2021-03-04 10:11:04 来源: 凤凰网 评论:0 点击:  收藏
文 字 | 秦方辉

设 计 | 小宇宙

监 制 | 陈梓萱

一万年太久,只争朝夕。

新能源替代旧能源,汽车产业转型升级,是未来的趋势。

近日,“汽车品评”从工信部得到消息,2021年,国家推动节能环保以及替代能源动力汽车的力度,还将继续加大。

2019年以来,随着各地电动车都受到补贴退坡的影响,纯电动新能源汽车的发展遇到了瓶颈,不少人的目光都投向了更为便利清洁的替代能源。

 

据报道,“十四五”期间,中国石化将加快发展以氢能为核心的新能源业务,在氢能交通和氢基炼化两大领域大力推进氢能全产业链快速发展。

拟规划布局1000座加氢站或油氢合建站,7000座分布式光伏发电站点。

中石化目前是国内最大的氢气生产企业。

2021年年初,有信息披露,中石化要打造中国第一大氢能公司,积极布局氢能、光伏等新能源产业,有利于中石化推动实现“碳达峰”、“碳中和”的目标。

 

2020年,中国石化从资本运营、技术研发、生产储运、网点布局、社会合作等各领域全面推进氢能全产业链建设。

截至2020年11月,全球已建成加氢站约476座,其中中国104座,位居全球第二。

此次中石化规划1000座加氢站,约是目前国内加氢站总数的十倍。

中石化这家传统能源出身的央企巨头,为何要在一个“炒了许多年都难见起色”的能源路线上突然发力呢?是豪赌,还是有备而来?

在我们看来,这绝非只是中石化的央企行为,而是国家布局十四五规划的一个信号,即推动氢动力发展从而应对更加严峻的低碳时局。

 

尽管纯电动汽车的销售比燃料电池汽车成功得多,但人们对氢燃料作为化石燃料的绿色替代品仍有很大兴趣。

因为这是终极解决方案。

氢是这个地球上最丰富的元素,其燃烧的产物只有水,而其能量密度是汽油的3倍,是锂电池的130倍,具有热值高、能量大、可储存、可再生、零污染等优势。

 

和纯电动车型相比,氢燃料电池全使用周期的碳排放更低,加注方式也和燃油类似,只需3-5分钟就可获得和燃油车相近的续航。从用户的角度来看,氢气似乎就是石油与内燃机的完美继承者。

不过,“氢”性能虽然出色,但氢燃料电池仍有很多亟需解决的难题,导致其相比电动汽车差距很大,落地普及屡屡受阻。

首先,汽油、柴油在自然条件下就是液体,而氢气要压缩成液体,储存难度较高,易出现爆炸情况,对储氢系统的可靠性要求极高。

而且,氢气的生产、供应没有形成成熟的、规模巨大的产业,而燃油供应和电网已经十分成熟。

 

其次,目前多数新建加氢站地点比较偏僻,无法像加油站、电网一样深入城市市区,辐射每一个角落,基础设施普及难度远比纯电动车的充电站和充电桩高得多。目前,我国正常运营的加氢站只有一百余座。

更何况,一座加氢站的建站动辄就是上千万的投资,成本远远高于充电桩,且审批流程也特别复杂,这必然会使其建设变得尤为谨慎。

目前国内的加氢站大部分都是服务于公交车或工程试验,且都在亏损运营。

没有足够的加氢站,就不可能有更多的氢燃料电池车用户,而没有足够的用户,就没有人愿意投资加氢站。

 

时至今日,锂电池的性能进步、成本下降都比预期快得多。

氢燃料电池以现在的技术制备和储存难度非常大,储存密度低,需要的充电站比电站大很多,而且安全设施等级高非常多,综合成本下来完全是劣势。

目前,新能源补贴政策对于燃料电池的补贴额度是最高的,比如售价130万的燃料电池MPV——上汽大通MAXUS EUNIQ 7,补贴可达100万,终端售价只有30万,但销量仍十分惨淡。

 

2014年,国家发布《能源发展战略行动(2014-2020年)》正式将氢能与燃料电池作为能源科技创新战略方向。

2019年3月,氢能首次被写入政府工作报告,强调要“推动充电、加氢等设施建设”。

2020年4日,国家能源局发布关于《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》,明确了氢能的能源属性,氢能的能源地位基本得到确认。

 

基于政策推动、燃料电池技术持续进步及成本下降等多方面因素,高工产研氢电研究所(GGII)保守估计2021全年燃料电池汽车产销将突破6000辆,乐观估计有望突破1万辆。

而未来5年,北京、上海、山东、内蒙古等国内多个省市提出推广万台燃料电池汽车的推广目标,这也是刺激加氢站建设数量持续增加的主要因素。

 

值得注意的是,氢能是最后登场的主角,但显然它对传统能源企业更加友好,无论是在氢气的制取、储运、加氢上,传统化石能源企业都可以沿用自身的资源优势来发挥作用。

同时在运营管理方面,原有的加油人员经过培训后,可以同时管理加氢设施,又解决了人工成本高的难题。

在氢气供给方面,无论是煤制氢、可再生能源制氢,还是工业副产品制氢,中国石化都有巨大的供给能力,氢气产能在国内名列前茅。

据报道,2020年,中石化全年生产氢气达350万吨,产量约占国内氢气总产量的14%。

 

面对新建加氢站困难的问题,中国石化开启新模式:油氢电一体化。

在现有中石化三万多座加油站的基础上,配建加氢站,从而打破用地难、审批流程复杂等困境,节约土地成本,对我国氢能汽车产业加快发展起到推动作用。

此外,随着技术升级,关键设备材料价格下降以及规模经济发挥作用,预计加氢站的建设成本将有所降低。

截至2020年底,中国石化销售公司已累计开展加氢站试点项目27个,在广东、上海、浙江、广西等地布局了加氢站点。

作为2022年北京冬奥会的战略合作伙伴,中国石化还将为北京和张家口冬奥会氢燃料电池车提供氢气供应、车辆加氢和加氢站运营保障。

当前,这两个地方的加氢站的建设如火如荼。

 

在长三角地区,中石化参与了上海油氢混合站的建设,下一步还将在浙江、江苏地区继续加大加氢站的建设

综合来看,中石化提出5年内建设1000座加氢站的目标无疑是抢占加氢站建设的机遇期,同时其布局也将极大推进我国加氢站的建设进程。

 

是否选取燃料电池作为新能源技术路线,国际各大车企一直争论不休。例如近些年在向新能源转型的大众汽车,却对氢能源汽车的发展持怀疑态度。

大众集团首席执行官赫伯特·迪斯认为:“汽车并不需要氢,因为氢不仅昂贵还效率低下,基础设施也无法确保快速发展,同时氢气在运输过程中的稳定性也不能保证。

因此,我们不打算进入氢燃料车细分市场。”

 

不仅是迪斯怀疑氢燃料汽车可持续发展的潜力,不久前,日产宣布暂停与戴姆勒及福特合作开发燃料电池车的计划,将力量集中于发展电动汽车。

当然,我们也不能根据个别企业竞争战略,就直接否定氢能源乘用车的技术路线。

现代汽车作为最早一批将氢燃料电池乘用车投入量产的车企之一,已先后推出多款氢能源汽车产品。

 

现代旗下NEXO是现代汽车在乘用车领域氢燃料电池技术的代表产品,展示了现代汽车面向未来研发清洁能源技术的实力。

截至去年10月在韩国本土累计销量已经超过1万辆,成为全球首款在单一国家销量过万的氢燃料电池车型。

 

丰田汽车曾于2014年推出了第一代Mirai氢燃料电池车,虽然该车保有量不高,但丰田没有放弃这条技术路线,并在2020年底推出了第二代Mirai。

除了这两家车企,宝马、捷豹路虎等品牌也表示将推出以氢燃料电池为动力的车型。

自主品牌方面,上汽集团在2020年9月发布了“氢战略”,计划未来5年内至少推出10款氢燃料电池整车产品。

 

一汽、东风、广汽、长城等主流车企纷纷取得了一定的核心技术突破,并且越来越多的车企开始通过兼收并购或者股权投资等方式布局具有技术壁垒的燃料电池产业链企业,占领市场先机。

 

在工信部最新的机动车申报信息里,长安CS75 FCV氢燃料电池版现身其中,新车采用质子交换膜燃料电池(氢能源)/三元锂离子电池储能的动力模式,最高车速160km/h,最大功率达160kw,续航里程达510km。

不过总体来看,我国现阶段氢燃料电池汽车的推广主要集中在商用车层面,乘用车领域受限于成本等原因,更多只是技术试水,总体进展缓慢。

 

氢能源短时间内虽然难以在乘用车领域普及,但是用在商用车上,氢能源还是十分有前景的。

商用车的行驶路线比较固定,对加氢站的位置要求不会太严苛,且燃料电池车储氢罐的质量较轻、体积较大,更方便商用车内部布局。

在汽车动力电池技术难以突破的当下,能够填补新能源商用车在长续航、高载重领域的短板。

 

放长眼光,高污染的传统化石能源汽车终究会被淘汰,动力电池技术与燃料电池技术都会持续进步,逐步克服各自的劣势。

中国版图幅员辽阔,区域发展不平衡是中国特色,在新能源汽车动力的选择上,不会一味用电,也不会完全用氢,顶层设计需要因地制宜、分类施策,不同技术路线在各自的应用场景里互补,发挥不同的优势。

其实,氢燃料的未来,看起来也并不是那么遥不可及。

相信在中国石化等大型央企的布局下,氢能源能够走出发展中的瓶颈,加速中国氢能基础建设的进程。

毕竟这关乎着我们的未来。

责任编辑:杨瑞

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