氫能燃料電池產業化,先有雞還是先有蛋?
發布時間:2019-09-29 14:52:02

會議現場


“燃料電池要想真正走進千家萬戶,實現規模產業化,還有漫長的路要走。這里面既有技術問題,也有標準問題,更有產業基礎設備問題,還有商業模式問題。”9月26日,世界汽車工程師聯合會(FISITA)主席、清華大學汽車產業與技術戰略研究院院長趙福全在江蘇如皋第四屆國際氫能與燃料電池汽車大會上表示。


尤其燃料電池車和加氫基礎設施互相制約,就像先有雞還是先有蛋的問題,英美資源集團貴金屬市場拓展執行總經理Benny Oeyen說,建很多加氫站但沒有足夠的燃料電池車;如果沒有太多的加氫站,汽車制造商就不會生產車。


但本田汽車首席研究員守谷隆史認為,實際上,整個社會的努力非常重要,比起搞清楚氫燃料電池產業中什么是雞什么是蛋、哪個先哪個后,更重要的是大家勁往一處使,降低技術應用成本,拓展應用范圍。


燃料電池產業化,先有雞還是先有蛋?


氫燃料電池車可以看作是自帶氫燃料發電機的電動車,但與電動車充電不同,氫燃料電池車的加氫過程與燃油車的加油過程相似,加一次氫一般需3-5分鐘。


燃料電池車真正走進千家萬戶,實現規模產業化,還有漫長的路要走。這里面既有技術問題,也有標準問題,更有商業模式問題、產業基礎設備問題。


空氣產品公司全球氫能業務總經理Edward F. Kiczek認為,在氫能經濟發展早期,與氫能相關的基礎設施銜接確實并不成熟。


“我們會建很多加氫站,但是沒有足夠的燃料電池車;汽車制造商會說,如果你沒有太多的加氫站,我就不會生產車,這就像是先有雞還是先有蛋的問題。”英美資源集團貴金屬市場拓展執行總經理Benny Oeyen說,還是要多關注基礎設施投資,這非常重要。


從全球來看,歐美日等主要國家和地區將氫能和燃料電池技術作為能源技術革命的重要方向和未來能源戰略的重要組成部分,并已進入系統實施階段。截至2018年,全球燃料電池汽車累計銷量超過12000輛。與此同時,全球氫能供應基礎設施建設步伐逐步加快,已建設運營近400座加氫站。


在中國,由于新能源汽車推廣財政補貼政策和科技部與聯合國開發計劃署國際合作項目的支持引領,以客車、物流等商用車型為先導,陸續在全國范圍內啟動了示范推廣,截止到 2018年底,累計運行車輛超過3000輛,運行的加氫站近30座。


一汽新能源開發院電池研究所所長趙子亮表示,與其他主要地區相比,中國加氫站數量較少,目前國內氫能產業鏈體系不健全,需要頂層設計、協同合作,加大加氫站基礎設施建設。


“先有雞還是先有蛋,氫能產業商業示范推廣遇到的確實是同樣的問題。”歐盟燃料電池及氫能合作組織(FCH JU)執行董事Bart Biebuyck建議,可以先找到應用,例如從出租車開始推廣。他們曾在巴黎建設加氫站,并投放20輛氫燃料電池出租車,目前已發展到100輛的規模。跨區域合作也可以快速推廣示范項目,這就需要接洽地方政府市長,還要給市長上課,“在很多地區,人們不知道燃料電池是什么,也不了解燃料電池汽車能給我們帶來什么好處。”


Bart Biebuyck說,歐洲自主開發燃料電池電堆,同時也開放市場,支持來自日本或韓國的車型進入。“我們沒有很強的車商,通過這樣的做法完善產業鏈、供應鏈,可以更好促進產業成熟。所以不要害怕市場,開放市場可以幫助自己,也可以幫助全世界的技術應用。”


成本取決于供應鏈的各環節


“我來自制車廠,業務模式也非常重要。雞和蛋到底哪個先出現?我也不清楚。”本田汽車首席研究員守谷隆史說,實際上,整個社會的努力非常重要,比起搞清楚氫燃料電池產業中什么是雞什么是蛋、哪個先哪個后,更重要的是大家勁往一處使,降低技術應用成本,拓展應用范圍。最終目標是降低燃料電池車的總體成本,成本取決于供應鏈的各環節,包括氫氣成本、加注成本、整車制造廠的生產成本。


目前,制氫、運氫、加氫各環節費用均較高,趙子亮介紹,高壓儲氫運輸成本百公里需20元/千克,加氫站運營為20-30元/千克。到用氫終端,價格是每千克50-70元,相比純電動車,燃料電池車的成本并無競爭力。而按照美國能源部的預測,只有當用氫成本達到2美元/千克,燃料電池車的用氫成本才和電動汽車的用電成本相當。


國家能源集團北京低碳清潔能源研究院院長衛昶


低成本的氫氣是大規模發展燃料電池應用的關鍵,而液氫的運輸和加注成本優勢明顯,液氫儲運技術是未來的發展方向。“4個月之中全球增加了5個液氫工廠,都是一些大公司,液氫的應用正急速發展。”國家能源集團北京低碳清潔能源研究院院長衛昶計算,在制氫上,如果生產1千克氣氫需要2美元,生產1千克液氫需要3美元。


但在運氫上,液態氫的密度是氣態氫的845倍,同樣體積的容器,能運輸液氫的重量比氣氫更多。如果1千克氣氫運輸耗費3美元,液氫僅耗費0.5美元。另外,加注1千克氣氫需要3美元,而液氫只需要1美元。體現在燃料電池車上時,1千克液氫潛在節約了3.5美元,成本降低約43%。“希望到最后能達到一公斤4.5美元氫氣這樣一個成本,如果做到一公斤氫氣3.5美元,就可以大規模部署技術了。”


加氫站


衛昶表示,未來的加氫站就像今天加油站一樣,在系統中使用液氫,通過低溫泵直接加注,不再需要通過壓縮氫氣加注。其所在的北京低碳清潔能源研究院正在革新氫能發展,擁有新穎的隔離閥、先進的加注環路,加氫站采用地下儲罐的設計。衛昶介紹,目前已有6個加氫站使用北京低碳清潔能源研究院的低成本加注技術。


除此之外,燃料電池電堆、膜電極組件、空氣供應子系統成本在燃料電池中占比最高。趙子亮表示,要通過規模化效應、技術改進、企業合作、關鍵材料及部件國產化等,提升燃料電池成本競爭力。


第四屆動力電池應用國際峰會CBIS2019

稿件來源: 澎湃新聞
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