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商业化、规模化初具基础 氢燃料电池汽车驶入快车道

2019-11-12 15:32
电池中国网
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商业化、规模化初具基础 氢燃料电池汽车驶入快车道

在走向电动化的进程中,氢能基于其无碳、来源广泛以及可利用可再生能源获得的特征,受到诸多车企的青睐,正在全球的能源架构中逐步崛起。

在汽车行业,电动化已是大势所趋。为紧抓时代机遇,占领未来车市制高点,各车企争相在电动化领域前瞻布局,并制定全面的电动化战略。

在走向电动化的进程中,氢能基于其无碳、来源广泛以及可利用可再生能源获得的特征,受到诸多车企的青睐,正在全球的能源架构中逐步崛起。

在11月5日开幕的第二届中国国际进口博览会(以下简称进博会)上,丰田、本田、现代等车企均展示了其在氢燃料电池汽车领域取得的成果,并描绘出面向未来的氢能社会。

从全球范围来看,燃料电池乘用车于2015年开始面向私人用户进行销售,开始规模化进入市场,截止2019年,全球累计销量已经近2万辆。而截至今年9月,全球共建成加氢站已超过400座,其中欧洲超过150座,亚洲超过150座,北美超过50座,燃料电池汽车的商业化和规模化已初具基础。

对于我国而言,发展氢燃料电池汽车可以说是挑战和机遇并存,但总体而言机遇大于挑战,首先,我国积累了丰富的新能源汽车研发及推广经验,并具有明显的体制优势;其次,我国氢能资源丰富,可有力支撑氢能燃料电池汽车规模化发展;最后,我国汽车市场容量巨大,易于率先形成规模效应,进而引领全球氢燃料电池汽车发展。

氢燃料电池汽车闪耀进博会

第二届进博会于2019年11月5日-10日在国家会展中心(上海)举行,从参展的汽车品牌数量和所占展馆面积来看,进博会并不是汽车的主场,但各车企却将对于未来的思考展现的淋漓尽致,尤其是在构建氢能社会方面。

丰田汽车参展第二届进博会的主题是“保护蓝天,共建未来”,并描绘出丰田对氢电共存的能源管理社会的美好愿景。丰田所带来的产品包括卡罗拉双擎、雷凌双擎E+、CH-R EV,此外还有刚刚于东京车展亮相的第二代Mirai概念车等。

丰田第二代Mirai概念车,通过增加氢气储存的容量以及改善燃料电池系统的性能,可实现30%续航里程的增加,新车的续航里程或将达到780公里,并将于2020年末开始销售。

根据丰田的计划,到2020年前后其燃料电池汽车全球年销量将达到3万辆以上。同时,除在日本扩大销售范围外,丰田还将在全球扩大销售氢燃料电池汽车的国家和地区。

就在今年,丰田汽车先后与广汽、一汽达成战略合作,全面推进新能源车与节能车产品,其中就包括了氢燃料电池汽车的合作。据了解,广汽丰田将于今年年底引入丰田最先进的氢能源汽车示范运行,南沙将建成中国首个70兆帕的加氢站。

本田汽车在第二届进博会展出了Clarity氢燃料电池汽车,该车型续航里程可达到750km(JC08工况),零下30摄氏度环境下亦可正常启动。早在上世纪80年代末,本田就开始了燃料电池车基础研究,并进行燃料电池堆的开发,在燃料电池车领域积累了大量核心技术,并在相应产品上得以应用。据了解,Clarity氢燃料电池汽车与上一代车型相比,燃料电池堆实现了33%的小型轻量化,并全球首次实现将动力总成全部收纳在发动机舱内。

现代汽车同样带来了氢燃料电池汽车NEXO,该车型NEDC工况续航里程可达500英里(约合805公里)。相较而言,现代汽车研发燃料电池汽车起步并不早,但却在短时间内实现突破,成功推出相应产品。如今,现代汽车已将氢能利用写入了企业2030发展愿景之中。按照计划,现代汽车及其供应商将于2030年之前实现年生产70万套燃料电池系统的目标,其中50万套将供燃料电池汽车使用。

全球抢抓氢能产业发展先机

用氢气作为燃料的燃料电池电动汽车,行驶百分百零排放,续驶里程长,补充氢燃料耗时短,这一先进的新能源汽车动力技术正在世界各地展露头角,进入市场。

根据氢能委员会发布的报告,在交通领域,到2050年,全球将有超过4亿辆乘用车,1500-2000万辆货车和约500万辆客车使用氢能驱动,分领域看,2050年,氢能驱动的乘用车将占到10%,大型客车和货车将占到20%-25%,中小型货车将占到35%。

如今各国政府高度重视这一发展趋势,为抢占氢能发展先机,纷纷制定相应发展规划。

日本根据燃料电池汽车和加氢站的发展做了政府规划,2025年,燃料电池汽车数量达到20万辆,2030年,燃料电池汽车数量将达到80万辆;加氢站数量到2025年和2030年分别达到320座和900座;加氢站成本给予三分之一补贴。

韩国计划2022年燃料电池汽车保有量达到81000辆,2040年达到620万辆;2022年建成加氢站310座,2040年超过1200座。

美国在2019年对氢能燃料电池的投入达到1.2亿美元,并将降成本和支持中小企业研发作为重点。目前美国加州已建有41个加氢站,计划到2023年建成超过100个加氢站。

值得一提的是,氢能发展还成为了G20环境能源部长级会议焦点,联合声明中强调“日本和欧洲、美国将加强凝聚力,以加速氢和燃料电池技术的发展,降低成本,扩大使用范围”等内容,各国同意在氢能技术方面开展合作。具体内容涉及到为氢气车辆的氢气罐标准和供应氢气的加氢站制定全球安全标准。

当然,发展氢燃料电池汽车尚有诸多瓶颈需要突破。从制氢环节来看,利用可再生能源制氢存在效率低、综合成本高等问题;从储氢环节来看,储氢密度、安全性和储氢成本之间的平衡关系需要解决;从用氢环节来看,燃料电池汽车安全性仍需进一步提升。

我国具备引领氢能产业发展条件

在纯电动汽车发展层面,我国已经走在世界前列,但在氢燃料汽车领域,我国仍需加大投入力度,政府和企业层面积极发力,并依靠我国发展氢燃料汽车的自身优势实现对其他国家的赶超。

当前,我国能源安全形势并不乐观,2018年,我国石油对外依存度超过70%,大幅超过50%的能源安全警戒线,天然气对外进口依存度超过40%。我国急需摆脱这种现状,推动能源结构变革。

因此发展氢能成为我国能源技术革命的主要方向之一,同时也将优化我国能源消费结构、深入推进节能减排,而氢燃料电池技术可以实现氢能的高效利用,是优化能源消费结构的重要抓手。

需要指出的是,我国氢能资源获取路径多样,不仅有丰富的工业副产氢气(焦炉煤气、煤制甲醇、合成氨、氯碱化工副产气等),还可从清洁的风力发电、光伏发电、水力发电等可再生能源中制取,同时也掌握了煤气化、天然气重整等传统能源规模化制氢技术。我国每年可获得低成本工业副产氢超过800亿立方米,将为我国大规模发展氢能提供支撑。

而我国汽车市场容量巨大,随着城镇化、城市化的加速,汽车市场仍有较大的增长空间,这将为规模化发展氢能燃料电池汽车提供土壤,进而引领全球氢能产业发展。

来源:电池中国网

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