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產(chǎn)業(yè)丨氫能車的難題與征程

2021/12/10
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如今,碳達(dá)峰、碳中和[雙碳]目標(biāo)已經(jīng)成為全球共識(shí),在碳排較大的交通運(yùn)輸領(lǐng)域,是被重點(diǎn)關(guān)注和改造的關(guān)鍵領(lǐng)域。頭頂[零排放]的氫能車開始進(jìn)入了公眾視野。

氫能源電池具備替代部分電動(dòng)車的潛力

氫燃料電池以氫氣和氧氣作為燃料,生成物只有清潔的水,不產(chǎn)生碳排放,真正做到無(wú)污染。

②氫能源車加氫快,僅需3分鐘左右便可完成加氣,相比純電車動(dòng)輒幾小時(shí)的充電速度具有明顯優(yōu)勢(shì)。

③氫能源車?yán)m(xù)航更長(zhǎng),能夠達(dá)到600公里。此外,氫能源車可以通過(guò)增加氫燃料的量來(lái)提升續(xù)航,相比純電車提升續(xù)航簡(jiǎn)單得多。

④氫燃料電池本身工作沒(méi)有運(yùn)動(dòng)性也沒(méi)有振動(dòng),電池的電極只作為化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所和導(dǎo)電的通道,自身不參與反應(yīng),因此沒(méi)有損耗,電池壽命較長(zhǎng)。

氫能源車加氫時(shí)長(zhǎng)與傳統(tǒng)燃油車幾乎沒(méi)有區(qū)別,平均一次加氫時(shí)長(zhǎng)基本上在6分鐘左右。與純電動(dòng)車相比,氫能源車補(bǔ)能效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于電動(dòng)車。

而續(xù)航里程方面,因?yàn)槟茉疵芏葰淠苘囈哺m合長(zhǎng)途運(yùn)輸卡車、大巴、物流車等中遠(yuǎn)途、中重型車輛。

這個(gè)領(lǐng)域?qū)τ陔妱?dòng)車來(lái)說(shuō),無(wú)論未來(lái)技術(shù)怎樣發(fā)展,限于鋰電池材料的性能的天花板,續(xù)航里程有限,這也成為氫能車切入發(fā)展的開口,作為長(zhǎng)途運(yùn)輸場(chǎng)景中新能源車輛補(bǔ)充。

氫能車與電動(dòng)車的發(fā)展不是誰(shuí)取代誰(shuí)的關(guān)系,而是成為不同應(yīng)用場(chǎng)景的互補(bǔ)關(guān)系。

氫能汽車和氫經(jīng)濟(jì)正在興起

在國(guó)家層面,支持不斷涌現(xiàn),公司通過(guò)組建財(cái)團(tuán)來(lái)做出回應(yīng)。雖然氫經(jīng)濟(jì)因國(guó)家而異,以氫的生產(chǎn)和利用為中心,但投資正在增加。

氫能汽車是指氫燃料電池電動(dòng)汽車和氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。有使用高純度氫氣的燃料電池電動(dòng)汽車和可以使用低純度氫氣的氫動(dòng)力汽車。

在過(guò)去的五年中,人們對(duì)利用綠色氫作為低碳或零碳能源載體的興趣不斷增長(zhǎng)。許多政府,包括英國(guó)、德國(guó)、日本和新加坡,已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到綠色氫經(jīng)濟(jì)是解決碳排放、能源安全和氣候變化問(wèn)題的替代方案。

全球布局氫能源汽車與氫能產(chǎn)業(yè)

2014年,日本豐田上市了一款名為MIRAI的氫能源汽車。截止2020年底,MIRAI在全球共計(jì)投放了約12015臺(tái)。

目前除日本外,韓國(guó)也在著手研發(fā)氫車,現(xiàn)代推出了一款名為NEXO的氫車,累計(jì)銷量達(dá)12717臺(tái),略超豐田MIRAI。

中國(guó)也有一些車企在布局氫能源汽車,如長(zhǎng)城汽車在4月的一場(chǎng)氫能源戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)上對(duì)外公布,將在今年年底推出一款氫能源SUV,續(xù)航里程大于840公里。

實(shí)際數(shù)據(jù)顯示氫能車發(fā)展緩慢

根據(jù)中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)的預(yù)計(jì),到2025年,全國(guó)氫能汽車保有量將達(dá)到10萬(wàn)輛;2035年,100萬(wàn)輛。這意味著未來(lái)三四年氫能汽車市場(chǎng)規(guī)模有超10倍的增長(zhǎng)。

但從整個(gè)氫能車市場(chǎng)投入的情況來(lái)看,氫能車處于初步的發(fā)展階段,發(fā)展緩慢。

中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2016年至2020年,國(guó)內(nèi)五年累計(jì)銷量?jī)H為7100輛。

這與中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)預(yù)計(jì)的2025年10萬(wàn)輛的結(jié)論達(dá)成差距較遠(yuǎn)。

雖然政策從2015年就開始積極響應(yīng),6年過(guò)去了,目力所及氫能車的發(fā)展猶如龜速般緩慢。

電動(dòng)車的三座大山同樣適用氫能車

層組成的膜電極是燃料電池的核心技術(shù)所在。

氫能源產(chǎn)業(yè)鏈中游:包括發(fā)電系統(tǒng)和電堆模塊的集成。

氫能源產(chǎn)業(yè)鏈下游:是在車輛、加氫站、家用、軍事為主各種發(fā)電裝置、運(yùn)輸設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用。

①成本過(guò)高,市場(chǎng)化緩慢。無(wú)論是制氫成本、還是加氫站等補(bǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈,都在發(fā)展的初期緩慢爬坡。

②產(chǎn)業(yè)鏈冗長(zhǎng)復(fù)雜,技術(shù)需要升級(jí)的空間較大。作為電池燃料重要的能源補(bǔ)充,綠氫的大規(guī)模獲取技術(shù)目前也并不成熟,全球的電解制氫都處于初始階段,還不能規(guī)模化。

③基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,補(bǔ)能的加氫站數(shù)量少。截至2020年底,國(guó)內(nèi)累計(jì)建成加氫站剛超過(guò)110座,相較于遍布國(guó)內(nèi)各地的加油站和充電樁,加氫站的數(shù)量幾乎可以忽略不計(jì)。

2025保有量有望超10萬(wàn)輛

我國(guó)最早于2015年5月國(guó)務(wù)院發(fā)布的《中國(guó)制造2025》中對(duì)燃料電池汽車的發(fā)展做出規(guī)劃,將新能源汽車作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,繼續(xù)支持燃料電池汽車發(fā)展。

2020年國(guó)家發(fā)布《關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》,將對(duì)燃料電池汽車的購(gòu)置補(bǔ)貼,調(diào)整為選擇有基礎(chǔ)、有積極性、有特色的城市或區(qū)域,重點(diǎn)圍繞關(guān)鍵零部件的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開展示范,以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展。

2021年3月13日,《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》發(fā)布,氫能被列為前瞻謀劃的六大未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一。

在國(guó)家政策的指導(dǎo)下,我國(guó)38個(gè)以上省市級(jí)地區(qū)已經(jīng)推出一系列政策,支持氫能行業(yè)的發(fā)展。

比如,上海對(duì)整車應(yīng)用、關(guān)鍵零部件發(fā)展、加氫站建設(shè)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)貼,從中央、市級(jí)、區(qū)級(jí)可獲得的財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)貼資金有望超過(guò)50億元。

根據(jù)廣東省發(fā)改委此前發(fā)布2021年省級(jí)加氫站建設(shè)補(bǔ)貼資金計(jì)劃的通知,中國(guó)石化銷售股份有限公司廣東廣州石油分公司獲得省級(jí)加氫站建設(shè)補(bǔ)貼資金,共250萬(wàn)元。

北京市明確,2023年前,培育5至8家具有國(guó)際影響力的氫能產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè),京津冀區(qū)域累計(jì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破500億元,減少碳排放100萬(wàn)噸。

結(jié)尾:

聚焦產(chǎn)業(yè)鏈,氫燃料電池汽車的起步難度要明顯高于鋰電池電動(dòng)車,但鋰電池電動(dòng)車與氫燃料電池汽車卻均是我國(guó)汽車業(yè)發(fā)展的方向。

盡管目前鋰電池電動(dòng)車起步較快,但相信隨著整條氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的完善,氫燃料電池汽車的發(fā)展也會(huì)逐漸加快。只有[鋰氫]互補(bǔ),人們理想中的[碳中和之路]才會(huì)實(shí)現(xiàn)。

作者 | 方文

部分資料參考:

腦極體:《車用能源的終極:氫能車落地普及還要多久?》

國(guó)泰君安證券:《氫能源車邁入新征程,保有量五年十倍空間》

第一財(cái)經(jīng):《氫能車風(fēng)口已來(lái) 電車不香了嗎?》

億歐網(wǎng):《鋰電瘋漲,氫能源汽車崛起的時(shí)候到了?》

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