钜大LARGE | 点击量:523次 | 2021年10月19日
氢燃料动力电池汽车,迎来鲤鱼跃龙门的关键时刻
氢能是清洁高效的二次能源,是解决能源资源危机和环境危机的重要探索方向,尤其是在氢燃料动力锂电池汽车领域,未来发展潜力巨大。
截止到2019年,全球累计推广燃料动力锂电池汽车2.4万辆,已建成加氢站432座,重要分布在日本、北美和欧洲。
国内方面,燃料动力锂电池汽车作为新能源汽车的重要组成部分,2009年以来,中央财政一直采取的是购置补贴的方式支持燃料动力锂电池汽车的发展,截至今年七月,累计推广燃料动力锂电池汽车超过7200辆,建成加氢站约80座。
政策束缚消除,激励方式换新
此前,我国氢能产业受危化品限制影响,发展速度缓慢。直至今年四月十日,国家能源局官网公布有关《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》公开征求意见,正式将氢能列入能源范畴,标志着氢能第一次获得法律认可。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
据不完全统计,目前已有上海、广东、河北、山东等30多个地区公布了相关的政策和规划,在已经公布的地方规划中到2025年即将推广燃料动力锂电池汽车累计超过12万辆,加氢站超过600座,氢能与燃料动力锂电池产业累计产值将超过9千亿元。
近日,财政部经济建设司一级巡视员宋秋玲表示:“为防止部分不具备条件的地区跟风上马项目、低水平重复建设,国家考虑将当前对燃料动力锂电池汽车的购置补贴,调整为支持城市群示范应用,推动构建燃料动力锂电池汽车完整产业链条,形成布局合理、各有侧重、协同推进的产业发展格局。”
接下来,国家将选取有基础、有积极性、有特色的城市或城市群,按照以奖代补的方式,建立氢能和燃料动力锂电池产业链,完善关键核心技术实现突破,对示范城市给予奖励,将推动产业持续健康、科学有序的发展。
“今后示范政策核心目标就是将重点推动关键核心技术的突破、重点支持城市群开展示范应用、重点开展新技术和新车型的应用示范。”宋秋玲表示,着重支持公司加快突破关键核心技术,打造自主可控的产业链,在全国范围内以产业链上优秀公司为纽带,重点推动燃料动力锂电池汽车在中重型商用车领域的产业化应用,并向重型货车倾斜。
打破行政区域间的产品、技术等要素流动,促进国内统一市场的形成和发展。城市之间明确牵头城市和任务分工,示范城市群要找准和依托应用场景,不断降低燃料动力锂电池汽车购置及运营的成本,即探索有效的商业运营模式。形成产业链条各环节环环相扣、强强联合的态势。
部分技术突破,生态体系建立
目前我国已经具备千辆级动力系统及整车的生产量力,氢燃料动力锂电池汽车的产业链也逐步完善,自主化产业生态体系基本建立。燃料动力锂电池系统、电堆、空压机等已基本实现国产化,氢气循环泵、增湿器预计2020年底可小批量供货。质子交换膜、气体扩散层等正在进行小批量验证。车载氢系统的高端碳纤维及部分管拔件也取得了突破性的进展。
近期,长城集团自主研发的首款70兆帕车用高压瓶阀已经进入最后测试阶段,计划今年下半年正式规模投放市场。大连新源、上海捷氢等国内优秀公司也相继开发了性能优越的产品。
亿华通董事长张国强表示,在燃料动力锂电池发动机创新方面,自主研发的燃料动力锂电池发动机性能及环境适应性不断提升。如今,亿华通系统功率已经超过一百千瓦,系统功率密度已经达到500W/公斤,实现零下三十度低温冷启动,2020年二月在海拉尔冬季汽车实验场,搭载了亿华通发动机系统的客车成功完成了冬奥环境极寒测试,成为首次通过极寒实地测试的氢燃料动力锂电池客车。
九月八日,全球首款液氢重卡—北汽福田32T液氢重卡正式公布,车辆搭载亿华通大功率氢燃料动力锂电池发动机系统,采用液氢系统及大功率轮毂电机,突破氢燃料动力锂电池商用车长里程、高功率和长寿命等关键核心技术,为长续驶重卡提出新的解决方法。
产业生态方面,以冬奥会举办城市张家口为例,张家口是我国氢能产业发展的典型城市,已经建立了集制氢、加氢、氢能装备制造集氢燃料动力锂电池应用于一体的完整的氢能产业生态链。张家口利用丰富的风电优势,在望山科技园、固原等地布局了可再生能源制氢项目,供应绿色氢源。
同为冬奥会举办城市的北京,近日也正式公布《北京市氢燃料动力锂电池汽车产业发展规划(2020-2025年)》。明确了“一环一轴两区多点”的产业空间布局,立足京津冀协同,发挥房山区、天津和河北氢能资源优势,形成多渠道一体化环北京供氢链;依托海淀区和北京经济技术开发区一流的科技成果转化能力,构建全国领先的氢能产业核心技术创新轴;并在以延庆和昌平为北部重点示范区、大兴为南部重点示范区的基础上,形成市域内多点覆盖、辐射津冀的氢燃料动力锂电池汽车产业应用新形态。
值得一提的是,我国燃料动力锂电池汽车在大功率、长距离、重载车型领域成果丰硕。截止到七月底,已有172款燃料动力锂电池车型进入通告。其中2019年前通告车型重要是以中轻型客车、公交车和中轻型物流车为主,2019年后由于燃料动力锂电池发动机技术不断提升,逐渐推出适用于多种场景的模型。
从示范到规模,只差临门一脚
眼下,成本是制约燃料动力锂电池汽车发展的重要因素,我国燃料动力锂电池汽车由于总体产量规模仍然较小,燃料动力锂电池汽车系统成本仍然较高,但随着生产规模的不断扩大,燃料动力锂电池系统成本将快速下降。
根据美国能源部对燃料动力锂电池系统及电堆成本与产量关系的测算,当燃料动力锂电池发动机年产量达到50万套时,燃料动力锂电池电堆及发动机的成本分别可下降至19美元/KW和45美元/KW,与传统内燃机成本相当,我们国家的成本水平也能够达到这个预期。
此外,加氢站是燃料动力锂电池汽车发展的基础,我国氢能配套设施的相关标准正在完善,上海、武汉、佛山等地已制订或出台了明确的加氢站管理办法,加氢站建设进度逐步加快。截止到2020年六月底,全国建成运营的加氢站已经有74座,在建的有32座,分布在全国17个省份,重要集中在京津冀、长三角、珠三角地区。预计到2020年底,加氢站的数量有望突破100座。
有专家认为,2020年以前是燃料动力锂电池汽车示范导入期,重要车型以公交车、团体客车、和城市物流车为主。2020年到2025年是商业化提升期,将推广适用于载重量大,长距离的中重卡城际旅游客车和中大型物流车,以及专用车辆。2025年到2030年是燃料动力锂电池汽车快速发展期,在原来车型的基础上推广将新增乘用车、长途客运、牵引车等车型,形成燃料动力锂电池汽车的全面推广。
所以接下来,首要的是尽快启动市场规模化发展,因为目前燃料动力锂电池汽车的产销量无法支撑整个产业的发展。其次氢能供应保障体系需跟上燃料动力锂电池推广的节奏。另外,还需建立有效的氢能管理规范和政策体系,科学布局加氢网络,完善标准规范,为氢能与燃料动力锂电池可持续发展奠定基础。