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进军燃料电池 氢能源车储运承压能力还不太足

作者:吴博峰 来源:中国消费者报 发布时间:2020-10-27 浏览:
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11月5日,第三届中国国际进口博览会即将召开,东芝将携整体热电联供能效达95%的纯氢燃料电池发动系统亮相本届进博会。《中国消费者报》记者了解到,随着氢能源技术快速发展,从汽车企业到产业链上游,种种举动无不表明业内向氢燃料汽车进军的决心。

影响氢能源汽车发展的不仅仅是产品技术,还与基础设施建设成熟度有着直接联系。

从长远来看,各地在氢能源汽车基础设施建设方面交出的答卷,将左右氢能源汽车的市场化进程。

新材料带来新困惑

一直以来,零污染的出行方式是汽车产业追求的重要目标。经过多年可行性研究,氢能源汽车被视为实现这一目标的最佳解决方案。

氢能源汽车是以氢发动机为动力源的汽车,其使用的燃料是气体氢,在车辆行驶时排放出的是纯净水,不会产生一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物等污染物,是真正实现零排放的交通工具。

以现代汽车NEXO氢燃料汽车为例,车辆行驶1小时没有废气产生,这与目前主流传统燃油车产品高污染的特点形成了鲜明对比。

关于传统燃油车对空气质量的污染,早在2018年,生态环境部公布《中国机动车环境管理年报(2018)》正式确认汽车尾气成为首要空气污染源。

有人说,既然氢能源汽车符合所有设想,那么大规模推广不就将问题迎刃而解了?

但由于种种客观条件限制,真正实施推广氢能源汽车,还面临诸多问题。

中国电动汽车百人会副秘书长王贺武对《中国消费者报》记者表示,从目前市场成熟度而言,还需要做好前期的准备工作。相比以动力电池为载体的新能源车,氢能源汽车对基础设施建设的要求更高,覆盖面更广,标准也更为严格。

他认为,氢能源汽车产品层面的问题更容易解决,而基础设施建设需要全市场的共同努力。

中国电动汽车百人会研究发现,我国氢的生产利用非常广泛,2019年全国氢气产量约2000万吨,我国已成为世界第一产氢大国。

良好的产业发展条件,理应为氢能源汽车推广助力。但目前我国制造氢气主要目的是把氢作为工业原料,而非能源使用。

因此,制造供能源使用的氢气,是产业发展需要解决的基础问题。

本月,中国电动汽车百人会发布《中国氢能产业发展报告2020》(以下简称 《报告》)显示,电解水制氢的绿氢路线是长期的发展方向。目前国内碱性电解水制氢成本在各电解水制氢技术路线中更具经济性。但制氢规模仍处于兆瓦级,规模经济效益尚未体现。

值得一提的是,合理运用废弃能源可降低制氢成本。2019年,我国全年弃电总量515亿千瓦时,理论上可制氢92万吨,电解水制氢的供应潜力较大。绿氢路线的关键性在于电费成本,据研究,当前技术条件下,电费降低至0.3元/千瓦时,电解水制氢成本能降至20元/公斤以下。

氢燃料运输难度大

从各大车企公布的发展规划来看,汽车业正在步入氢燃料时代。如果生产环节的问题得以解决,氢燃料的运输是下一个待解难题。

据了解,目前中国氢行业生产的储氢瓶承压标准多为35兆帕,而日本丰田、法国佛吉亚等公司应用在多款车型上的储氢瓶已经发展到了70兆帕。

据了解,储氢瓶承压能力越高,意味着容量密度越高,氢能源汽车真正实现市场化发展,更高标准的储氢罐是产业必备要素。

遗憾的是,70兆帕车用储氢瓶在我国的发展还处于起步阶段,尚未制定统一的国家标准,鲜有企业具备批量生产70兆帕车用储氢瓶的能力。

今年5月,国内企业宣布完成首个70兆帕储氢瓶标准,预示着更高效的储氢技术即将进入产业化应用领域。

国内氢能产业必须重视每个环节的协同发展。中国汽车工业协会副秘书长叶盛基对《中国消费者报》记者表示,在发展一个新生事物时,往往市场目光和政策更倾向于产品环节。但对产业链更复杂的氢能源汽车而言,还需关注加注、储运等问题,如果氢气在储运环节遭遇瓶颈,高昂的存储和运输费用将会使整个氢能和燃料电池产业发展受阻。

受限于当前氢气储存方式,氢气运输效率较低、成本高,是制约氢气供应的关键环节。

现阶段,气氢拖车是国内应用最广泛的道路运输方式,但是国内气氢储氢罐压力多为20兆帕,单车运输能力并不高。

根据《报告》测算,在一定储运距离内,即在加氢站日需求量500公斤以下,气氢拖车运输由于节省了液化成本与管道建设前期投资成本,经济性较高。但当用氢规模扩大、运输距离增长后,提高气氢运输压力或采用液氢槽车、输氢管道等运输方案,才能满足高效经济的要求。因此,随着氢能产业的发展,液氢储运是大规模长距离储运氢的方向之一。

此外,相关部门和行业还应着力提升消费者对于液氢安全性的认知。更重要的是,完善液氢的监管和品类定性,将液氢定位为能源应用产品,以及建立关于液氢贮运设备制造和运行的标准体系。

加氢应避免陷入发展死循环

“如果目前一座城市仅有几个充电桩,你还会购买纯电动车型吗?”如今,氢能源汽车可能面临这样生存困境。

此前,以纯电动车为代表的新能源车在“先有鸡还是先有蛋”的老问题上纠结多年。现实告诉我们,推广新生事物的最好方式,就是为其发展创造更好生存条件。

有了新能源车的发展前车之鉴,氢能源汽车不应重蹈忽略基础设施建设覆辙。

近年来,各地纷纷加快加氢站建设,但从数量规模上来看,加氢站仍处于发展初期阶段,至今已建成的不到200座加氢站,难以满足未来的市场需求。

加氢不便,导致氢能源车辆基本“生存”前提没有绝对保障。如此,即便氢能源汽车续航里程再高,但得不到持续稳定的加氢补给也是徒劳。

由于氢能源汽车市场售价始终居高不下,导致在用车辆较少,加上加氢站建设成本远高于充电桩,加氢站建设较为缓慢;反之,加氢站数量稀少也会令希望体验更高品质的氢能源汽车消费者望而却步,两者似乎陷入了死循环。

面对发展现状,如果仅靠市场自我调节,很难在短时间内有较大作为。而为新能源车发展注入强大信心的补贴政策再次被推到了舞台中心。

叶盛基表示,在整体新能源车市场补贴大幅退坡背景下,业内呼吁将补贴政策从购买端转移到使用环节,实则就是加大对基础设施环节的建设。加氢站建设应列入城市发展规划,享受补贴政策扶持,在填补市场空白基础上,进一步提升加氢站投入,为氢能源汽车消费营造更好市场环境。

关键字:氢能

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