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商業化、規模化初具基礎 氫燃料電池汽車駛入了快車道

2019-11-13 17:08
電池中國網
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商業化、規模化初具基礎 氫燃料電池汽車駛入快車道

在走向電動化的進程中,氫能基于其無碳、來源廣泛以及可利用可再生能源獲得的特征,受到諸多車企的青睞,正在全球的能源架構中逐步崛起。

在汽車行業,電動化已是大勢所趨。為緊抓時代機遇,占領未來車市制高點,各車企爭相在電動化領域前瞻布局,并制定全面的電動化戰略。

在走向電動化的進程中,氫能基于其無碳、來源廣泛以及可利用可再生能源獲得的特征,受到諸多車企的青睞,正在全球的能源架構中逐步崛起。

在11月5日開幕的第二屆中國國際進口博覽會(以下簡稱進博會)上,豐田、本田、現代等車企均展示了其在氫燃料電池汽車領域取得的成果,并描繪出面向未來的氫能社會。

從全球范圍來看,燃料電池乘用車于2015年開始面向私人用戶進行銷售,開始規模化進入市場,截止2019年,全球累計銷量已經近2萬輛。而截至今年9月,全球共建成加氫站已超過400座,其中歐洲超過150座,亞洲超過150座,北美超過50座,燃料電池汽車的商業化和規模化已初具基礎。

對于我國而言,發展氫燃料電池汽車可以說是挑戰和機遇并存,但總體而言機遇大于挑戰,首先,我國積累了豐富的新能源汽車研發及推廣經驗,并具有明顯的體制優勢;其次,我國氫能資源豐富,可有力支撐氫能燃料電池汽車規模化發展;最后,我國汽車市場容量巨大,易于率先形成規模效應,進而引領全球氫燃料電池汽車發展。

氫燃料電池汽車閃耀進博會

第二屆進博會于2019年11月5日-10日在國家會展中心(上海)舉行,從參展的汽車品牌數量和所占展館面積來看,進博會并不是汽車的主場,但各車企卻將對于未來的思考展現的淋漓盡致,尤其是在構建氫能社會方面。

豐田汽車參展第二屆進博會的主題是“保護藍天,共建未來”,并描繪出豐田對氫電共存的能源管理社會的美好愿景。豐田所帶來的產品包括卡羅拉雙擎、雷凌雙擎E+、CH-R EV,此外還有剛剛于東京車展亮相的第二代Mirai概念車等。

豐田第二代Mirai概念車,通過增加氫氣儲存的容量以及改善燃料電池系統的性能,可實現30%續航里程的增加,新車的續航里程或將達到780公里,并將于2020年末開始銷售。

根據豐田的計劃,到2020年前后其燃料電池汽車全球年銷量將達到3萬輛以上。同時,除在日本擴大銷售范圍外,豐田還將在全球擴大銷售氫燃料電池汽車的國家和地區。

就在今年,豐田汽車先后與廣汽、一汽達成戰略合作,全面推進新能源車與節能車產品,其中就包括了氫燃料電池汽車的合作。據了解,廣汽豐田將于今年年底引入豐田最先進的氫能源汽車示范運行,南沙將建成中國首個70兆帕的加氫站。

本田汽車在第二屆進博會展出了Clarity氫燃料電池汽車,該車型續航里程可達到750km(JC08工況),零下30攝氏度環境下亦可正常啟動。早在上世紀80年代末,本田就開始了燃料電池車基礎研究,并進行燃料電池堆的開發,在燃料電池車領域積累了大量核心技術,并在相應產品上得以應用。據了解,Clarity氫燃料電池汽車與上一代車型相比,燃料電池堆實現了33%的小型輕量化,并全球首次實現將動力總成全部收納在發動機艙內。

現代汽車同樣帶來了氫燃料電池汽車NEXO,該車型NEDC工況續航里程可達500英里(約合805公里)。相較而言,現代汽車研發燃料電池汽車起步并不早,但卻在短時間內實現突破,成功推出相應產品。如今,現代汽車已將氫能利用寫入了企業2030發展愿景之中。按照計劃,現代汽車及其供應商將于2030年之前實現年生產70萬套燃料電池系統的目標,其中50萬套將供燃料電池汽車使用。

全球搶抓氫能產業發展先機

用氫氣作為燃料的燃料電池電動汽車,行駛百分百零排放,續駛里程長,補充氫燃料耗時短,這一先進的新能源汽車動力技術正在世界各地展露頭角,進入市場。

根據氫能委員會發布的報告,在交通領域,到2050年,全球將有超過4億輛乘用車,1500-2000萬輛貨車和約500萬輛客車使用氫能驅動,分領域看,2050年,氫能驅動的乘用車將占到10%,大型客車和貨車將占到20%-25%,中小型貨車將占到35%。

如今各國政府高度重視這一發展趨勢,為搶占氫能發展先機,紛紛制定相應發展規劃。

日本根據燃料電池汽車和加氫站的發展做了政府規劃,2025年,燃料電池汽車數量達到20萬輛,2030年,燃料電池汽車數量將達到80萬輛;加氫站數量到2025年和2030年分別達到320座和900座;加氫站成本給予三分之一補貼。

韓國計劃2022年燃料電池汽車保有量達到81000輛,2040年達到620萬輛;2022年建成加氫站310座,2040年超過1200座。

美國在2019年對氫能燃料電池的投入達到1.2億美元,并將降成本和支持中小企業研發作為重點。目前美國加州已建有41個加氫站,計劃到2023年建成超過100個加氫站。

值得一提的是,氫能發展還成為了G20環境能源部長級會議焦點,聯合聲明中強調“日本和歐洲、美國將加強凝聚力,以加速氫和燃料電池技術的發展,降低成本,擴大使用范圍”等內容,各國同意在氫能技術方面開展合作。具體內容涉及到為氫氣車輛的氫氣罐標準和供應氫氣的加氫站制定全球安全標準。

當然,發展氫燃料電池汽車尚有諸多瓶頸需要突破。從制氫環節來看,利用可再生能源制氫存在效率低、綜合成本高等問題;從儲氫環節來看,儲氫密度、安全性和儲氫成本之間的平衡關系需要解決;從用氫環節來看,燃料電池汽車安全性仍需進一步提升。

我國具備引領氫能產業發展條件

在純電動汽車發展層面,我國已經走在世界前列,但在氫燃料汽車領域,我國仍需加大投入力度,政府和企業層面積極發力,并依靠我國發展氫燃料汽車的自身優勢實現對其他國家的趕超。

當前,我國能源安全形勢并不樂觀,2018年,我國石油對外依存度超過70%,大幅超過50%的能源安全警戒線,天然氣對外進口依存度超過40%。我國急需擺脫這種現狀,推動能源結構變革。

因此發展氫能成為我國能源技術革命的主要方向之一,同時也將優化我國能源消費結構、深入推進節能減排,而氫燃料電池技術可以實現氫能的高效利用,是優化能源消費結構的重要抓手。

需要指出的是,我國氫能資源獲取路徑多樣,不僅有豐富的工業副產氫氣(焦爐煤氣、煤制甲醇、合成氨、氯堿化工副產氣等),還可從清潔的風力發電、光伏發電、水力發電等可再生能源中制取,同時也掌握了煤氣化、天然氣重整等傳統能源規模化制氫技術。我國每年可獲得低成本工業副產氫超過800億立方米,將為我國大規模發展氫能提供支撐。

而我國汽車市場容量巨大,隨著城鎮化、城市化的加速,汽車市場仍有較大的增長空間,這將為規模化發展氫能燃料電池汽車提供土壤,進而引領全球氫能產業發展。

來源:電池中國網

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