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關鍵技術受制于人 氫燃料電池汽車直面高成本制約
2020/9/29 11:36:18 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:“我國氫燃料電池技術相較于國際先進水平仍有較大差距,電池系統的有效性、可靠性還有待提升,尤其是成本偏高,未來燃料電池應在降成本方面尋求技術突破。” “燃料電池兩端成本太高“我國氫燃料電池技術相較于國際先進水平仍有較大差距,電池系統的有效性、可靠性還有待提升,尤其是成本偏高,未來燃料電池應在降成本方面尋求技術突破。”
“燃料電池兩端成本太高,把儲運、加注和燃料電池的成本降低后,可以進一步促進氫能和燃料電池的發展。”
在近日召開的第五屆國際氫能及燃料電池產業大會上,中國工程院院士李駿、彭蘇萍同時指出,發展氫燃料電池汽車已成行業共識,但產業上下游普遍感覺應用起來“太貴”,缺乏經濟性。降成本已成氫燃料電池汽車行業攻堅的重中之重。
加氫貴關鍵技術受制于人
“價格降至30元/千克才有競爭力”
氫燃料電池汽車從上游制氫、輸氫、儲氫,到下游加氫及應用,產業鏈較長,環節眾多。彭蘇萍坦言,我國氫燃料電池汽車的“卡脖子”技術分布在產業鏈的多個環節,急需打破國外技術封鎖。
以加氫站為例,目前我國已建成加氫站74座,在建32座,主要分布在環渤海、長三角、珠三角等地區,氫氣供應設施數量與性能相對滯后。據了解,目前國內高壓儲氫容器、氫氣壓縮機和加氫機設備供應商較少,其關鍵零部件,如拉斷閥、流量計、高壓閥門管件也主要依賴于進口。不含土地成本,一座加氫站建設投入就高達千萬元,按500千克/天的加注能力,氫氣加注價格高于30元/千克,個別地區甚至達到70—80元/千克。
儲運環節也受制于技術瓶頸。氣態氫儲輸是目前全球氫氣運輸的主要技術路線,國外廠商多采用45—55MPa的氫氣瓶組運輸氫氣,而國內目前只有20MPa鋼制高壓長管托車和瓶組,儲氫密度較低。“以300公里的到站成本計算,用50MPa高壓拖車的氫氣成本為34.4元/千克,而20MPa高壓拖車成本要39.1元/千克。”中國科學院院士歐陽明高舉例說。
根據國際氫能理事會對燃料電池使用場景的預測,2050年燃料電池主要應用場景仍是客車、大型乘用車及中重型卡車領域,其中,很大原因是由于氫氣價格太高,難以被普通乘用車市場所接受。
“近兩年,學術界熱議灰氫、藍氫和綠氫。我認為,首先要做便宜的氫。”彭蘇萍指出,氫燃料電池汽車用氫成本需控制在40元/千克方有競爭力。歐陽明高則認為,氫氣消費價格低于30元/千克才能與柴油重卡相競爭。
應用少普通消費者難“嘗鮮”
“規模是王道,無規模一切免談”
氫能作為二次能源,具有零排放、可儲存、效率高等優勢,可緩解我國對外原油依存度問題,保障國家能源安全。歐盟、美國、日本等世界主要發達國家和地區均制定了氫能及燃料電池發展規劃。
實際上,過去幾年我國在氫燃料電池汽車領域已取得長足進步。截至今年8月,累計有92家相關企業進入國家工信部公告,對應車型數量達220款,我國氫燃料電池汽車保有量超過7200輛。
不過,我國氫燃料電池汽車聚集在商用車領域,多是示范項目,也主要依靠政府補貼,尚未形成以普通消費者為主體的市場。在關鍵技術上也還達不到量產條件,比如國產擴散層還處于初級碳微孔層的制備階段,國內還沒有可以產業化的催化劑材料等。
“燃料電池汽車產業規模化尚未形成,導致整車成本較高。”在業內人士看來,未來10—20年將是我國氫燃料電池汽車產業發展的重要機遇期,要想更進一步,相關技術、整車應用必須具備產業化、規模化能力。
“規模是王道,沒有規模一切免談。”在寶武清能公司黨委副書記魏煒看來,國產化是氫燃料電池汽車產業發展的必然,燃料電池汽車應用還有較大的降本空間,制氫環節通過提效可以降低10%的成本,儲運、加注環節也會涌現出有各種各樣的新技術,“唯一需要補貼的是末端車輛,其他環節都可以通過規模化來降低成本。”
上海重塑能源科技有限公司董事長林琦指出,氫燃料電池汽車下一步發展階段要基于場景去完善基礎設施,既有低價、可持續的氫氣供應,也要有使用場景,要在產業鏈上游的整車和零部件企業,以及下游的應用端之間展開合作,共同開發面向真實業務場景的產品。
強技術核心技術亟待突破
“不放棄百萬輛目標”
從整體來看,我國氫燃料電池商用車的耐久性等指標與國外差距仍較大,乘用車發展緩慢。
對此,彭蘇萍強調,氫燃料電池相關企業要集中力量突破氫氣的制備和儲運,加快加氫站等核心技術攻關與裝備國產化。“為實現趕超,我國在核心技術能力、關鍵裝備、標準體系、基礎設施和人才隊伍建設方面均亟待加強。”
歐陽明高透露,《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》將于近期發布,其中提出到2025—2030年燃料電池汽車推廣應用量將達5—10萬輛,2030—2035年將達80—100萬輛,加氫站建設超1000座。
“目標設的比此前保守一些,但氫燃料電池汽車不放棄100萬輛的發展目標,也給了5年時間,有一定的靈活度。”歐陽明高指出,氫燃料電池汽車在2035年必須達到100萬輛的目標,如果達不到,產業發展將面臨較高風險,“只有實現了這一目標,氫燃料電池汽車這一技術路線才不可逆轉。”
針對產業發展現狀,上海汽車集團股份有限公司副總裁祖似杰建議,行業要加強基礎共性技術的聯合攻關,重點攻破催化劑、質子交換膜等關鍵技術,共同推動燃料電池電堆、高壓氫氣瓶等關鍵部件降成本,提高車規級燃料電池系統的可靠性和使用壽命,推動制氫、運氫、儲氫、加氫等關鍵環節技術創新,發掘燃料電池汽車落地場景,共同打通燃料電池汽車推廣應用瓶頸。(記者 盧奇秀)
轉自:中國能源報
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