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2030實現百萬燃料動力電池汽車不是夢

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年10月11日  

每一年兩會,都牽動著各行各業發展的脈搏,素有“工業支柱”之稱的汽車產業更是如此。猶記去年,涉及新能源汽車、智能網聯、共享經濟等與汽車產業發展息息相關的政策信息相繼露出,“新四化”風暴就此合體,引導了2018年的中國汽車產業向全新的方向發展。


2019年,汽車行業的新四化浪潮依舊愈演愈烈,與此同時也找到了全新的突破口。今年兩會,在王鳳英、尹同躍、徐和誼等在兩會建議中,不約而同地提及了對氫燃料新能源發展的建議,將氫燃料電車推上了汽車圈的熱搜榜單。毋庸置疑的是,繼純電動汽車之后,氫燃料電池汽車,將成為取代化石燃料汽車的又一種選擇。


事實上,對于中國而言,對于燃料電池汽車的發展也并非“平地起高樓”,早在2016年,第一屆國際燃料電池汽車大會就在中國江蘇省如皋市如期而至,自此,這座城市就被定義為氫燃料電池汽車的故鄉。而在2017年的第二屆大會上,燃料電池汽車發展路線圖呼之欲出。其中指出,“到2030年我國氫燃料電池汽車保有量將達到百萬?!?/p>


無獨有偶的是,在今年兩會期間,全國政協常委、中國科學院院士歐陽明高在接受媒體采訪時依舊重申了這個目標,這也從側面證明了中國的燃料電池產業,正在按照原定的計劃穩步推進中。


2030年實現百萬保有量,對于旭日初升的燃料電池汽車而言不失為一個保守的目標,而這一“敏感”的時間節點,也讓人難以和2030年打響禁售燃油車“第一槍”的海南省產生聯想。


當所有看似相關或不相關的事情統一指向一個未來時空,這個關乎未來的事情就絕對不會有如今看到的那樣簡單。但在這個不算奢華的“夢想”成真之前,燃料電池汽車在中國,恐怕還要經歷以下四只“攔路虎”。


其一:基礎設施建設


記得2017年參加燃料電池汽車大會時,停放在展臺中的一臺氫燃料電池汽車——豐田MIRAI被主辦方視若珍寶,其一是因為中國地區只有三輛同款車型,并全部應用于符合中國路況的道路試驗,其二則是因為方圓近百公里之內,可運行的加氫站數量屈指可數,想要添加燃料絕不是一件容易的事。


對于氫燃料汽車而言,基礎設施的建設似乎比純電動汽車運營初期擁有著更加嚴峻的挑戰。


根據資料顯示,2018年第一季度,我國已實現批量商業化運營氫燃料電池車,截止去年年,全國已經建設12座加氫基礎設施,實現了同比大幅增長,但可以肯定的是,對于百萬臺保有量這個“小目標”而言,現階段的基建進度依舊是萬里長征的第一步。


但好在,在基礎設施建設方面,并非只存在單方面的努力。在國家層面,“補貼要補在基礎設施上”是高層領導一直強調的重點。在企業層面,各主機廠的戰略藍圖同樣“呼之欲出”。比如在中國市場,現代汽車的公開意圖就是攜手各有關方面,在2030年建立氫燃料站點超過1000個。


可以預料的是,建設基礎設施的首要因素,無非是財力、人力與物力的補給,但拆開來看,這個碩大工程的執行難度遠不止于此。


舉例說明,受現實的地理環境影響,產氫地往往與用氫地相隔遙遠。簡而言之,產氫地對氫燃料的需求量較小,不產氫的繁華城市對氫燃料的需求量反而巨大。而最終氫燃料的目的地,只有加氫站這一個去處。


另據資料顯示,目前1公里的氫燃料運輸管道需要花費約1億元人民幣。作為參考,一般情況下1公里地鐵的建設費用約4億元。1億成本僅僅用于鋪裝管道,成本未免有些過大,更難以達成收支平衡。


因此,借鑒以往化石燃料的運輸方式,用特種車運送氫氣暫且成為了最廉價的方法,而這又會帶來運輸、存儲方面的多重問題,這對于異?;钴S的氫原子來說,絕對是個困難重重的挑戰。


其二:“馴服”氫燃料


自從純電動汽車普及以來,人們對“新能源”有關安全方面的疑慮就從來沒有徹底打消過,即便是現在,有關輻射、漏電、自燃等安全隱患依舊是電動車用戶們無法根除的擔憂??上攵瑢⑦@套邏輯照搬到燃料電池汽車上更是如此。


從技術層面來看,氫氣的反應原理看似簡單,但因為“氫”有著相當不穩定的化學性質,將氫燃料運用到實際的過程中,本來就困難重重。


與傳統化石燃料不同,氫的化學性質相當活潑。原子質量只有1.0008的它需要十分密閉的以及具有極高壓力的容器作為存儲的載體,因為“越獄“對于氫分子來說是一件很容易的事情。而將氫氣液化,則需要大量的能耗,并也很難保持長時間液態。


目前,國際主流技術是用鋁合金作為氫瓶的內膽以用于保溫,外層則用3公分左右厚度的碳纖維進行包覆,提升氫瓶的結構強度并盡可能減輕整體質量。氫瓶閥門處利用細長的管道將幾組氫瓶進行串聯,并加裝溫度傳感器等監控設備。


而在安全性方面,氫瓶制造商同樣做了充足的考慮。當溫度傳感器感應到外界溫度遠高于正常溫度時(一般超過100度時),會自動打開閥門快速釋放瓶內所有氣體。由于氫氣的質量遠低于空氣,氣體必然向上運行(參照氫氣球)。


如此看來,氫氣可以很容易的向上飄散,不會有爆炸的風險。而即使在很小概率的情況下發生爆炸,爆炸位置也是位于上空區域,基本不會對地面的人產生任何傷害,理論上的危險系數遠低于鋰電池汽車,但應用于實際場景時,能否達成與理論同樣的效果,恐怕需要在群眾面前展現充分的論據才可以。


其三:“打壓”使用成本


電動汽車之所以能受到部分人的青睞,除了眾多政策為其推波助瀾外,使用成本相較化石燃料低廉,也是不少用戶向其拋出橄欖枝的重要原因之一。不過,換做氫燃料電池汽車,其成本控制的確未必會有純電汽車一樣“平易近人”。


首先是購車成本,雖然政策對于燃料電池汽車的補貼力度并不會像電動汽車一樣,在短期內呈現斷崖式下跌,但補貼后售價卻依舊有些高不可攀。以已經上市的豐田Mirai為例,由于其過高的制造成本制約,這款動力尺寸均與普銳斯相近的車型,補貼后的售價依舊超過了26萬。


無論是反應電堆、質子交換膜還是儲氫罐,處于研發初級階段的核心零部件還遠沒有達到能夠讓人欣然接受的合理價格范圍,這是困擾燃料汽車發展的最關鍵因素,而與之相對應的,氫燃料的加注成本則是另一個需要考量的問題。


但我國在氫燃料方面最大的優勢,則是擁有大量的廉價副產氫。


據統計,我國每年的副產氫達千萬噸。其中,焦爐煤氣、合成氨、甲醇、氯堿等工藝中,均有大量的氫氣產生,生產成本相當低廉。而最主要的制氫方式則仍為電解水,“原料”成本依舊不貴。倘若平衡了這一問題,在攻克氫燃料電池汽車使用成本的難題上,方向無疑會更加明確。


其四:攻破核心技術“依賴癥”


不論是“風水輪流轉”,還是“時勢造英雄”,終歸不可否認的是,在純電動汽車領域,中國汽車的確已經擁有了獨立的研發能力,但在燃料電池汽車領域,對于核心技術的壟斷仍在行業內比比皆是。


毫無疑問,豐田本田兩家公司算是燃料電池汽車行業的領頭羊。在每次國際大會上,作為大會兩家公司大概率會帶來自己最得意的燃料電池汽車,也就是旗下的豐田的MIRAI與本田的Clarity進行一番較量。這兩款車已然在部分地區實現量產,成為了全球范圍內燃料電池乘用車領域的先驅者。


但鮮有人知的是,在這兩部車型中,極大比例的核心零部件都出自同一家供應商,甚至兩家主機廠彼此也針對燃料電池汽車展開了一定的合作,這足以證明燃料電池汽車獨立研發的技術瓶頸。


反觀國內方面,雖然各車企高管對于氫燃料汽車的呼聲此起彼伏,但除去上汽大通V80一款商用車已現雛形之外,國內車企最近的量產計劃已經被安排在了遙遠的2025年。


因此可以斷定的是,想要在中國市場形成如純電動汽車一樣的獨立研發體系,并不是一件容易的事情。


“零污染”、“制造成本低”、“續航里程長”、“加注時間短”、“能源可再生”,不可否認的是,在理想狀態下,氫燃料電池汽車的確存在著石油燃料乃至電能不可取代的環保特性。然而,運輸難度大、載體制作成本高、基礎設施建設等問題的確也是一道道難以攻克的關卡。


正如業內人士所言,對于氫燃料電池車的種種探討,目前均還處于早期探討試驗階段。產業的發展都是一個循序漸進的過程。純電動市場在國家大量的資金扶持下,經過多年的發展尚且還未完全取得市場的信任,可見氫燃料電池汽車市場距離真正成熟還長路漫漫。


這期間,不僅需要得到政策的支持、資金的扶持,更重要的,是承擔起氫燃料電池車發展的主要責任,不再走純電動產業的老路——因過度依賴補貼問題而延緩產業發展。

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