财政部等5部门日前下发通知,拟将京沪粤冀豫等地纳入燃料电池汽车示范应用城市群。业内分析认为,此举将推动燃料电池产业化发展迈进一大步。
技术取得进步发展遭遇瓶颈
我国燃料电池技术近年来已取得长足进步。
2019年5月,吉利发布了两款新乘用车:氢燃料电池客车F12和纯电动城市客车C11。其中,F12是氢燃料电池。F12采用国际顶级氢燃料电堆技术。通过实际运行试验,其能耗为每100公里7.5千克氢。填充氢气可以满足一天操作的需要。同时,高温,高寒,高海拔等极端环境试验证明F12具有较高的环境适应性。氢燃料电池成为吉利新能源电力系统“智能”的四种技术方式之一。
而以新能源汽车引领者自居的比亚迪,也十分清楚“氢能源”会是更长远的发展趋势。早在2018年,有投资者向比亚迪询问,公司是否正在研发氢燃料电池?比亚迪表示,有相关研究。
而最近一段时间,一些企业都披露了燃料电池汽车的计划或进展。4月21日,力帆股份回复上交所关注函,称氢燃料电池汽车项目尚处合作初期。除此之外,据媒体报道,现代、上汽大通、东风风神等氢燃料汽车也纷纷亮相。
除了整车,燃料电池也是企业发力的方向。全柴动力、同济科技、贵研铂业、美锦能源等公司因为涉及燃料电池概念,股价出现大幅上涨。
广证恒生在近期一份研报中指出,2020年电动汽车的补贴退出后,氢燃料电池汽车的补贴至少还将维持3至5年,国家政策扶持仍是燃料电池汽车的发展主动推动力。
然而,中国汽车工业协会于4月初发布2021年3月汽车工业经济运行情况。其中,3月燃料电池汽车产销分别完成45辆和59辆,同比分别增长18.4%和63.9%。2021年一季度燃料电池汽车产销均大幅下滑。今年1月,燃料电池汽车产销分别完成34辆和63辆;2月燃料电池汽车产销分别完成25辆和28辆。
综上,2021年1-3月,燃料电池汽车产销分别完成104辆和150辆,同比分别下降43.2%和27.5%。
那么,燃料电池遭遇了怎样的发展瓶颈?解决途径又在哪里?
氢能产业链亟待发展
就现阶段而言,燃料电池具体就是氢燃料电池。“氢燃料电池的发展脱离不了氢能产业链的发展。氢能战略比燃料电池战略更大更重要,更有合理性,基于氢电能源系统正在研究探索新能源汽车技术路线。”中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示。
然而,氢燃料电池动力系统更适合长途大型高速重载替代柴油机,而非替代汽油。另外,在氢燃料电池和纯电动车辆成本比较方面,预计到2025年,续航里程超过500-600公里,氢燃料电池才具有优势;从体积方面而言,燃料电池车的体积比纯电动车大,纯电动汽车体积可以做的极小,而轿车是对体积要求最严格的一种车型。业内人士认为,造成燃料电池汽车产销下降的瓶颈或在于此。
不过,欧阳明高认为,我国汽车动力电池能量密度已经达到300瓦时/公斤,已经取得了全方位技术突破。2025年汽车动力电池能量密度或可达到400瓦时/公斤,2030年之后可以达到500瓦时/公斤。氢能燃料电池技术也取得了一定程度的突破。
然而,高压储氢的成本偏高,每公斤目前约为6000元,2025年可下降到2000-4000元,最终2035年希望能下降到2000元钱以内,他强调,要注意储氢的成本下降比燃料电池成本下降慢,希望能源企业能加入解决这个问题。同时,他也呼吁,亟需能源央企战略支撑我国氢燃料基础设施建设,包括制氢、储氢等。
不过,氢能的运储方式比较灵活,氢是集中式可再生能源大规模、长周期储存的最佳途径,一但可再生能源成本降低,比如:0.1元一度电,储存成本在总成本中占的比例最大,其就具备了优势。况且,燃料电池大规模发展之后就会促进质子交换膜电解水成本的下降,进而促进制氢成本下降。
他介绍,我国目前正在做光-储-氢-充微网系统,下一步将推动V2G(车辆到电网)与V2H(汽车与智能家居),现在作直流电气系统,电气直流、电池直流、充电直流,远距离送电高压直流,避免了中间的来回变化,这将成为未来智慧城市的物质基础。
欧阳明高称:“智慧能源的生态将会是一个黄金组合”,即分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链,“还有一个白银组合,就是集中式风电与光伏+氢能+燃料电池汽车+物联网+区块链。”