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原創(chuàng) 盧奇秀 中國(guó)能源報(bào)
“我國(guó)氫燃料電池技術(shù)相較于國(guó)際先進(jìn)水平仍有較大差距，電池系統(tǒng)的有效性、可靠性還有待提升，尤其是成本偏高，未來(lái)燃料電池應(yīng)在降成本方面尋求技術(shù)突破?！?/span>
“燃料電池兩端成本太高，把儲(chǔ)運(yùn)、加注和燃料電池的成本降低后，可以進(jìn)一步促進(jìn)氫能和燃料電池的發(fā)展。”
在近日召開(kāi)的第五屆國(guó)際氫能與燃料電池汽車(chē)大會(huì)上，中國(guó)工程院院士李駿、彭蘇萍同時(shí)指出，發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)已成行業(yè)共識(shí)，但產(chǎn)業(yè)上下游普遍感覺(jué)應(yīng)用起來(lái)“太貴”，缺乏經(jīng)濟(jì)性。降成本已成氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)攻堅(jiān)的重中之重。
文丨本報(bào)記者 盧奇秀
加氫貴 關(guān)鍵技術(shù)受制于人
“價(jià)格降至30元/千克才有競(jìng)爭(zhēng)力”
氫燃料電池汽車(chē)從上游制氫、輸氫、儲(chǔ)氫，到下游加氫及應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，環(huán)節(jié)眾多。彭蘇萍坦言，我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)的“卡脖子”技術(shù)分布在產(chǎn)業(yè)鏈的多個(gè)環(huán)節(jié)，急需打破國(guó)外技術(shù)封鎖。
以加氫站為例，目前我國(guó)已建成加氫站74座，在建32座，主要分布在環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、珠三角等地區(qū)，氫氣供應(yīng)設(shè)施數(shù)量與性能相對(duì)滯后。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)高壓儲(chǔ)氫容器、氫氣壓縮機(jī)和加氫機(jī)設(shè)備供應(yīng)商較少，其關(guān)鍵零部件，如拉斷閥、流量計(jì)、高壓閥門(mén)管件也主要依賴(lài)于進(jìn)口。不含土地成本，一座加氫站建設(shè)投入就高達(dá)千萬(wàn)元，按500千克/天的加注能力，氫氣加注價(jià)格高于30元/千克，個(gè)別地區(qū)甚至達(dá)到70—80元/千克。
儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)也受制于技術(shù)瓶頸。氣態(tài)氫儲(chǔ)輸是目前全球氫氣運(yùn)輸?shù)闹饕夹g(shù)路線，國(guó)外廠商多采用45—55MPa的氫氣瓶組運(yùn)輸氫氣，而國(guó)內(nèi)目前只有20MPa鋼制高壓長(zhǎng)管托車(chē)和瓶組，儲(chǔ)氫密度較低。“以300公里的到站成本計(jì)算，用50MPa高壓拖車(chē)的氫氣成本為34.4元/千克，而20 MPa高壓拖車(chē)成本要39.1元/千克?！敝袊?guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高舉例說(shuō)。
根據(jù)國(guó)際氫能理事會(huì)對(duì)燃料電池使用場(chǎng)景的預(yù)測(cè)，2050年燃料電池主要應(yīng)用場(chǎng)景仍是客車(chē)、大型乘用車(chē)及中重型卡車(chē)領(lǐng)域，其中，很大原因是由于氫氣價(jià)格太高，難以被普通乘用車(chē)市場(chǎng)所接受。
“近兩年，學(xué)術(shù)界熱議灰氫、藍(lán)氫和綠氫。我認(rèn)為，首先要做便宜的氫?！迸硖K萍指出，氫燃料電池汽車(chē)用氫成本需控制在40元/千克方有競(jìng)爭(zhēng)力。歐陽(yáng)明高則認(rèn)為，氫氣消費(fèi)價(jià)格低于30元/千克才能與柴油重卡相競(jìng)爭(zhēng)。
應(yīng)用少 普通消費(fèi)者難“嘗鮮”
“規(guī)模是王道，無(wú)規(guī)模一切免談”
氫能作為二次能源，具有零排放、可儲(chǔ)存、效率高等優(yōu)勢(shì)，可緩解我國(guó)對(duì)外原油依存度問(wèn)題，保障國(guó)家能源安全。歐盟、美國(guó)、日本等世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)均制定了氫能及燃料電池發(fā)展規(guī)劃。
實(shí)際上，過(guò)去幾年我國(guó)在氫燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。截至今年8月，累計(jì)有92家相關(guān)企業(yè)進(jìn)入國(guó)家工信部公告，對(duì)應(yīng)車(chē)型數(shù)量達(dá)220款，我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)保有量超過(guò)7200輛。
不過(guò)，我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)聚集在商用車(chē)領(lǐng)域，多是示范項(xiàng)目，也主要依靠政府補(bǔ)貼，尚未形成以普通消費(fèi)者為主體的市場(chǎng)。在關(guān)鍵技術(shù)上也還達(dá)不到量產(chǎn)條件，比如國(guó)產(chǎn)擴(kuò)散層還處于初級(jí)碳微孔層的制備階段，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有可以產(chǎn)業(yè)化的催化劑材料等。
“燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；形葱纬桑瑢?dǎo)致整車(chē)成本較高?！痹跇I(yè)內(nèi)人士看來(lái)，未來(lái)10—20年將是我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要機(jī)遇期，要想更進(jìn)一步，相關(guān)技術(shù)、整車(chē)應(yīng)用必須具備產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化能力。
“規(guī)模是王道，沒(méi)有規(guī)模一切免談?！痹趯毼淝迥芄军h委副書(shū)記魏煒看來(lái)，國(guó)產(chǎn)化是氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然，燃料電池汽車(chē)應(yīng)用還有較大的降本空間，制氫環(huán)節(jié)通過(guò)提效可以降低10%的成本，儲(chǔ)運(yùn)、加注環(huán)節(jié)也會(huì)涌現(xiàn)出有各種各樣的新技術(shù)，“唯一需要補(bǔ)貼的是末端車(chē)輛，其他環(huán)節(jié)都可以通過(guò)規(guī)模化來(lái)降低成本?！?/span>
上海重塑能源科技有限公司董事長(zhǎng)林琦指出，氫燃料電池汽車(chē)下一步發(fā)展階段要基于場(chǎng)景去完善基礎(chǔ)設(shè)施，既有低價(jià)、可持續(xù)的氫氣供應(yīng)，也要有使用場(chǎng)景，要在產(chǎn)業(yè)鏈上游的整車(chē)和零部件企業(yè)，以及下游的應(yīng)用端之間展開(kāi)合作，共同開(kāi)發(fā)面向真實(shí)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的產(chǎn)品。
強(qiáng)技術(shù) 核心技術(shù)亟待突破
“不放棄百萬(wàn)輛目標(biāo)”
從整體來(lái)看，我國(guó)氫燃料電池商用車(chē)的耐久性等指標(biāo)與國(guó)外差距仍較大，乘用車(chē)發(fā)展緩慢。
對(duì)此，彭蘇萍強(qiáng)調(diào)，氫燃料電池相關(guān)企業(yè)要集中力量突破氫氣的制備和儲(chǔ)運(yùn)，加快加氫站等核心技術(shù)攻關(guān)與裝備國(guó)產(chǎn)化?！盀閷?shí)現(xiàn)趕超，我國(guó)在核心技術(shù)能力、關(guān)鍵裝備、標(biāo)準(zhǔn)體系、基礎(chǔ)設(shè)施和人才隊(duì)伍建設(shè)方面均亟待加強(qiáng)?！?/span>
歐陽(yáng)明高透露，《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》將于近期發(fā)布，其中提出到2025—2030年燃料電池汽車(chē)推廣應(yīng)用量將達(dá)5—10萬(wàn)輛，2030—2035年將達(dá)80—100萬(wàn)輛，加氫站建設(shè)超1000座。
“目標(biāo)設(shè)的比此前保守一些，但氫燃料電池汽車(chē)不放棄100萬(wàn)輛的發(fā)展目標(biāo)，也給了5年時(shí)間，有一定的靈活度?！睔W陽(yáng)明高指出，氫燃料電池汽車(chē)在2035年必須達(dá)到100萬(wàn)輛的目標(biāo)，如果達(dá)不到，產(chǎn)業(yè)發(fā)展將面臨較高風(fēng)險(xiǎn)，“只有實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，氫燃料電池汽車(chē)這一技術(shù)路線才不可逆轉(zhuǎn)?！?/span>
針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司副總裁祖似杰建議，行業(yè)要加強(qiáng)基礎(chǔ)共性技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)，重點(diǎn)攻破催化劑、質(zhì)子交換膜等關(guān)鍵技術(shù)，共同推動(dòng)燃料電池電堆、高壓氫氣瓶等關(guān)鍵部件降成本，提高車(chē)規(guī)級(jí)燃料電池系統(tǒng)的可靠性和使用壽命，推動(dòng)制氫、運(yùn)氫、儲(chǔ)氫、加氫等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)掘燃料電池汽車(chē)落地場(chǎng)景，共同打通燃料電池汽車(chē)推廣應(yīng)用瓶頸。
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來(lái)源：中國(guó)能源報(bào)