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燃料电池车有望成氢能发展突破口

业内呼吁以市场化方式体现氢能技术在车辆领域应用的经济价值

2019年12月27日作者:卢彬来源:中国能源报

  中国能源报记者 卢彬 燃料电池汽车提升经济性,要依靠基础研究,依靠核心材料的突破和系统优化,也要依靠规模化发展。

  “虽然目前燃料电池汽车在技术和成本上距离市场需求还有一定差距,但如果可以找到适用于燃料电池汽车的场景和模式,燃料电池汽车行业就会有足够大的上升空间。”日前,在2019中国(天津)氢燃料电池汽车发展高峰论坛上,中汽中心副总经理吴志新在演讲中针对燃料电池汽车的发展做出上述判断。

  作为现阶段氢在能源领域最受关注的应用,燃料电池汽车的发展,被视为带动氢能作为能源产品实现突破式发展的关键。而如何以市场化的方式,体现氢能技术在车辆领域应用的经济价值,成为与会嘉宾关注的重点。

  聚焦基础研究推进产业化

  “行业现在应该把更多注意力转移到对产品和技术的推动,而不再是对政策的期待。” 北京卡达克科技中心有限公司副总工程师蔡国钦在演讲中直言,目前的政策体系已经十分完整,完全能够支撑氢燃料电池汽车行业的发展,“这两年氢燃料电池汽车发展其实是由地方起主导作用。根据我们统计,仅今年上半年,全国就有将近40个省、市或地区出台了跟氢能或者氢燃料电池汽车相关的政策。”

  “氢作为一种能量载体,优势很多,但是大家现在最关注的,还是氢能在交通领域的运用,这也使得燃料电池汽车得到了高速发展。”中国工程院院士衣宝廉在发言中表达了对燃料电池车实现商业化的信心,“技术层面上,包括质子交换膜、催化剂、双极板的技术,电堆的技术,以及空压机、氢气泵等,国内已逐步具备。希望企业特别是国企,能够尽快建立生产线来进行批量生产,这可使燃料电池发动机成本在现有技术基础上降低20%到30%。”

  衣宝廉表示,目前燃料电池汽车发动机成本高、车辆运行费用高、加氢站建设费用高,是制约燃料电池车发展的几个关键因素。“要想实现燃料电池车的商业化,行业必须齐心协力解决这些问题。”

  为尽快实现燃料电池汽车的商业化发展,衣宝廉建议,进一步完善发动机产业链,包括扩散层膜的生产线、空压机、氢气泵等;提高电堆的体积和重量比功率,为下一步开发乘用车奠定基础;研究非铂点催化剂理论与应用研究,不断降低铂的用量。“如果做好基础研究工作,每千瓦的铂用量可以做到0.1克以下,我们完全可以放心地实现燃料电池车的产业化。”衣宝廉称。

  规模化示范面临成本挑战

  《节能与新能源汽车技术路线图》提出,到2020年燃料电池汽车示范推广数量目标为5000辆,而根据日前发布的《2019车用氢能蓝皮书》,到今年底,这一目标有望提前完成,这标志着燃料电池汽车规模化示范运行工作顺利推进。“但从商业化角度来看,燃料电池汽车在车辆整体性能、电堆成本、用氢体系等方面,仍然遇到了一些挑战。” 一汽集团新能源开发院电池研究所所长赵子亮说。

  赵子亮表示,目前从经济性上看,燃料电池汽车运行成本与纯电动汽车相比仍缺乏竞争力,与传统内燃机汽车相比差距则更大。“怎么提升经济性?性能上要依靠基础研究,靠核心材料的突破和系统优化,除此之外就是要依靠规模化。各种零部件产量小一定价格高,规模化效应对于成本下降的拉动非常巨大。这一思路同样适用于储氢系统与新材料等方面的降成本。”

  此外,也有嘉宾表达了对于目前燃料电池汽车专注于商用车技术路线的担忧。“目前我国选择的从商用车切入的技术路线,我认为有利有弊。”蔡国钦指出,“有一个很现实的问题,商用车除了公共汽车之外实质上是企业的生产工具,对经济性十分敏感。国家对燃料电池汽车下一步的补贴政策还不明确,如果脱离了国家政策的大力支持,商用车发展路线可能会面临较大挑战。”

  车用氢能储运短板凸显

  我国丰厚的煤炭资源禀赋,决定了工业氢气年产量的高水平。然而,车用氢气由于在标准上与传统工业氢气存在差异,出现了工业氢气产量巨大与车用氢气供应不足、车用氢气价格偏高并存的现象。“以前工业领域基本是谁用氢谁制氢,不涉及储运配送的问题。而车用氢能需要的是将氢输送到各个加氢站,将车分散到各个运营点,所以氢的储存、运输、配置、加注的瓶颈就凸显出来。”张家港氢云研究院院长魏蔚表示。

  中国可再生能源学会副理事长、氢能专委会主任蒋利军指出,目前的供氢体系仍停留在把氢作为工业产品而非能源应用的状态,使得氢气制备、储运链条缺乏有效协同。“建议能够借鉴天然气的管理经验,将氢气作为能源产品进行管理。”

  “还有一个问题就是现在的氢能市场还没起来,很多的能源央企还在观望。”苏州竞立制氢设备有限公司董事长张碧航认为,从成本上来看,一旦燃料电池市场规模快速做大,企业更积极地投入到产业链建设中来,各个环节就会打通,氢气的价格也会迅速降低。”

  除制度保障与支持外,蒋利军强调,从技术上把用氢成本降下来,把稳定、高品质的供应能力做上去,是构建车用氢能供给体系最关键的环节。“包括液氢、IV型瓶以及加氢站关键设备的国产化技术等,我们还有很大的进步空间。”


编辑:赵晓宇