[汽車之家深評] 燃料電池被廣泛視為21世紀車用能源“終極形態(tài)”,,長續(xù)航,、加氫快、零排放的優(yōu)勢為眾多國家和車企所看好,。但燃料電池技術(shù)真的能快速顛覆純電動嗎,?豐田燃料電池汽車上市是否意味著我們應加快應用步伐?燃料電池應用又應該采取什么樣的策略,?諸多問題敬請看本期深度分析,。
●《深評問道》是什么?
《深評問道》是汽車之家首個面向行業(yè)端用戶打造的節(jié)目,,特約汽車行業(yè)資深從業(yè)者執(zhí)筆,,獨家解析/揭秘行業(yè)大事件。除了熱鬧表象,,我們更想向您呈現(xiàn)對事物本質(zhì),、因果以及未來可能性的探究和思考。
本期行業(yè)評論員——智電汽車專家團,,由一群擁有汽車專業(yè)碩,、博士學歷,十年以上汽車產(chǎn)業(yè)工作經(jīng)驗,,分布在高校,、汽車行業(yè)協(xié)會,、零部件公司、主機廠,、咨詢公司等不同產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)鏈條上的資深人士組建,。在汽車產(chǎn)業(yè)向智能化、電動化轉(zhuǎn)型升級之際,,向更多的人分享汽車產(chǎn)業(yè)的新科技,。
本文作者:胡玉峰,先后從事汽車電控開發(fā),、整車試驗,、節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)咨詢等工作,曾參與國家863重大項目,、工信部“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”,、中國工程院“汽車強國戰(zhàn)略”等10余項重大研究/行動,擅長汽車產(chǎn)業(yè)評論分析與政策解析,。
本期精華導讀
★燃料電池與純電動相比,,確實有著無可比擬的優(yōu)勢。
★但燃料電池的短板同樣明顯,,而且并未找到切實可靠的解決路徑。
★豐田燃料電池技術(shù)雖走在國際前列,,但其特殊性不應被忽視,。
★作為戰(zhàn)略儲備性技術(shù),當前過多著力于推廣應用上并非明智之舉,,并不符合實際國情,。
★當務之急,乃是加強基礎(chǔ)理論研究,,重點解決核心技術(shù)的專利突破,。
眾所周知,同屬新能源汽車類別,,純電動汽車和插電式混合動力汽車均有著其不足的地方,。純電動是續(xù)航里程短、充電時間長,、運行效率低,、安全難放心;插混則是不能實現(xiàn)零排放,、不能徹底擺脫石油消耗困擾,。所以,國際公認,,21世紀的終極車用能源形式是燃料電池技術(shù),,也就是通過氫與氧化學反應,、釋放-結(jié)合電子過程發(fā)電、最終生成水的氫動力汽車,。
由于燃料電池汽車加注的能源為液態(tài)氫,,與汽柴油形態(tài)相同,因此具有長續(xù)航(600km以上),、加氫快(3-5分鐘),、零排放(生成的是水)三大優(yōu)點,同時還可徹底解決石油消耗問題,,對于許多國家而言簡直是集萬千寵愛于一身,。
『豐田Mirai燃料電池車』
不僅國外,國內(nèi)不少地方政府和車企也在紛紛上馬燃料電池項目,,即便沒有上馬的車企,,也在大張旗鼓計劃大筆投資,仿佛現(xiàn)在不搞燃料電池,,未來就會被徹底拋棄一樣,。而計劃的重點,都落腳于四個字:推廣應用,。
燃料電池車推廣計劃 | ||
省市/車企 | 時間 | 規(guī)劃 |
國家路線圖 | 2020年,、2025年、2030年 | 2020年達1萬輛,,2025年10萬輛,,2030年100萬輛 |
蘇州 | 2020年 |
建成加氫站10座, 運行800輛氫燃料電池車 |
上海 | 2020年 | 建設(shè)加氫站5-10座,、乘用車示范區(qū)2個,,運行規(guī)模達3000輛 |
北京 | 2020年 | 推廣5000輛燃料電池車 |
佛山 | 2025年 |
推廣燃料電池叉車5000輛、乘用車10000輛,、客車5000輛 |
張家口 | 2022年 | 氫燃料電池客車將服務于冬奧會 |
武漢 | 2025年 |
燃料電池汽車推廣達萬輛級,, 建成加氫站10座以上 |
西安新青年 | 2020年 |
投放1000輛氫燃料電池物流車, 建設(shè)8座加氫站 |
宇通 | 2019年—2020年 | 開始千輛級的大規(guī)模推廣應用 |
長城 | 2022年 | 北京冬奧會推出首支燃料電池車隊 |
制表:汽車之家行業(yè)評論員 |
燃料電池真的這么美好嗎,?我們真的應該效仿國外,、加速推廣應用步伐嗎?未必,!
一,、燃料電池短板明顯且暫時無解
有句話說的好,人無完人,。世間并沒有一項事物能做到十全十美,,燃料電池亦如是。其主要的缺點有以下三點:制氫難,、成本高,、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入大,。
一是制氫難。當然,,很多人也會說儲氫,、運氫也難,但在筆者看來后兩者的難度是低于前者的,。之所以說制氫難,,目前國際上主要的制氫策略是電解水、工業(yè)廢氫采集,、煤化工制氫三條路,。
對于電解水,這根本就是一個偽命題,,原因是能源形態(tài)從水,、電解、出氫,、氫氧反應,、出電、排水,,整個過程就是從水到水,,是一個逆向和正向的過程,中間只有能源浪費,,并不滿足新能源汽車“節(jié)能”的出發(fā)點,。
對于工業(yè)廢氫采集,也非常困難,,要滿足全社會車用氫氣的需求量,一兩個工廠是完全不夠的,,至少80%以上的工業(yè)企業(yè)都要建立完備的廢氫采集體系和安全儲氫體系,。那么問題來了,廢氫是賣不上價的,,工業(yè)企業(yè)憑什么幫你收集,?
對于煤化工制氫,雖然擁有成本和規(guī)模優(yōu)勢,,但環(huán)保的風險十分巨大,。比如,建設(shè)一個10萬標立米/小時的煤制氫廠,,一年下來排放的二氧化碳在80-90萬噸左右,,不僅通不過環(huán)評,而且還與燃料電池減排的本質(zhì)形成了巨大沖突,。
二是成本高,。目前一套80kW質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的成本在180美元/kW以上,,即便以控制成本出名,豐田Mirai的整套燃料電池系統(tǒng)也接近2萬美元,。換句話說,,燃料電池動力系統(tǒng)成本接近20萬元,是傳統(tǒng)動力總成(發(fā)動機+變速箱)的6-8倍,。即便隨著后期規(guī)模擴大和貴金屬鉑用量的下降,,這個成本在10年內(nèi)也很難降到6萬元以內(nèi)。
三是基礎(chǔ)設(shè)施投入太大,。由于能源形態(tài)不同,,加氫站難以像充電樁一樣形成小場地、分布式布局,,也無法形成私人車庫加氫樁形式,,而必須如同加油站一樣獨立建立/共建(共建技術(shù)規(guī)范已制定)。相當于,,在加油站,、充電站之外,建立獨立的第三套能源供給體系,,這個基礎(chǔ)設(shè)施投入太大,,一般國家根本承受不起。
問題嚴不嚴重,,不應看現(xiàn)在的情形,,而應看是否存在有效解決的思路,只要有思路,,解決起來只是個時間的問題,。但很遺憾的是,對于制氫,、成本,、基礎(chǔ)設(shè)施三大問題,目前暫時還沒有看到任何行之有效的解決思路,,方案有很多,,但都存在缺陷和漏洞。