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燃料电池目前现状如何?

钜大LARGE  |  点击量:955次  |  2019年12月05日  

先从制氢环节来看,一般工业制氢采取的是电解水方式,但这种方式能耗很高。北京理工大学新能源汽车技术专家林程表示,氢能要讲究效率,电解水要发生两次化学反应,能耗相当高。除了这种工业制氢外,氢气从废气中也会排放出来,但氢气的提纯、压缩以及制备还是需要一定的能耗。整体来看,氢气的制取成本较高。


从燃料电池构成的成本来看,电堆是其主要组成部分,其他材料包括石墨、聚合物膜、钢等。过去,电堆中主要使用铂金催化剂,但其资源稀缺且成本较高,随着技术的进步,铂金催化剂的使用比例已有所降低。不过,与国际水平相比,国内燃料电池成本依然较高。


中国工程院院士衣宝廉曾表示,国内车用燃料电池电堆的体积比功率均在每立升2千瓦以下,国际已大于3千瓦,国内使用同样体积的材料只能提供三分之二的功率,因此电堆成本高于国际水平。再加上关键材料与部件的进口导致车用燃料电池系统很贵,整车造价高。


海马集团董事长景柱指出,氢燃料电池技术,中国和日本大概差了20年。林程表示,系统方面没太大问题,模组和单体等核心技术还得依靠国外,中国在最核心领域没有自己的东西,如果大规模发展燃料电池汽车,会对国外形成严重依赖。


除了技术问题,燃料电池汽车基础设施建设成本高昂,也制约了其发展速度。截至2018年,中国共有25座建成的加氢站,但多数仅供示范车辆加注使用,暂未实现全商业化运营。根据交能网数据,目前国内加氢站建设成本较高,建设和运营经验也很欠缺,中国一个日加氢能力为200kg的加氢站成本约为1000万元,远高于充电桩建设投入。上海一个建设成本2000多万的加氢站,只能给20~30辆车充电。中国加氢站的建设成本为海外的1.5~2倍,且中国国土面积较大,难以大规模铺开。此外,氢气的运输条件也十分苛刻,运输难度和要求较高。


从使用便利性来看,氢燃料电池车的加氢流程与燃油车加油相似,仅需3~5分钟即可完成,优于纯电动车,更加符合消费者的用车需求和习惯,但加氢过程中需要进行静电消除、手机禁止带入等严格、繁琐的准备要求,又会成为消费者的困扰。


工业和信息化部新闻发言人黄利斌认为,中国氢燃料电池汽车在基础材料、关键零部件、系统集成等方面与国际先进水平还存在差距,整车成本较高,氢能基础设施建设也相对滞后。氢燃料电池汽车的发展不仅是一个技术问题,还依赖于整体氢能产业链的发展及相关的政策、标准、法规的不断优化完善,某种程度上比电动汽车的推广难度可能还要大。但在未来,氢燃料电池汽车将与纯电动汽车长期并存互补。


高补贴的催热效应


国外市场研究机构InformationTrends公布的2018年全球氢燃料电池车市场报告显示,2013~2017年间全球氢燃料电池汽车累计销量6475辆,除美国加州外,丰田氢燃料电池汽车占剩余销量75%。其中,丰田(TM.N)、本田(HMC.N)和现代在氢燃料汽车领域布局较早。2013年,现代汽车集团首次量产独立研发的氢燃料电池板ix35FCEV,成为全球首家量产氢燃料电池汽车的制造商,一次加氢续驶里程可达594公里。丰田和本田的首款量产氢燃料电池车Mirai、Clarit分别于2014年和2015年推出,续航里程分别为550km、750km。福特、通用、宝马、奔驰等车企也已在研发燃料电池车型。


中国不少企业也已经提出了燃料电池汽车计划,但从技术储备到基础设施建设都相对落后,然而政策的拉动有可能会催热中国燃料电池车的发展。


2018年,中国燃料电池乘用车按燃料电池系统的额定功率进行补贴,补贴标准为6000元/kW,补贴上限为20万元/辆;轻型燃料电池客车/货车以及大中型客车/中重型货车依然采用定额补贴方式,补贴上限分别为30万元/辆和50万元/辆。乘用车燃料电池系统的额定功率不小于10kW,商用车燃料电池系统的额定功率不小于30kW。


2019年补贴新政规定,过渡期期间(2019年3月26日~2019年6月25日)销售上牌的燃料电池汽车按2018年对应标准的0.8倍补贴;过渡期后,不再对电动车给予购置补贴,但这并不包括燃料电池和新能源公交车,其政策将会另行公布,同时将强化对加氢站基础设施建设补贴。


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