我国氢能源汽车的使用成本如何?,

上海车展遭冷遇,氢能源车还有前景吗?

车展作为行业的晴雨表,直接反映了当下汽车市场中的最新动向。然而相比于上一届上海车展氢能源车的大火,今年的车展,仅有深蓝S7、宝马iX5 Hydrogen、现代N Vision 74概念车和第二代氢燃料车MIRAI等几款氢能源车展出,氢燃料电池汽车似乎被暂时“放下”了。

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特拉斯CEO马斯克也曾批氢能源车“没有未来“,并对氢能源车上路的危害性表示担忧。今天,我们就来一起探讨下氢能源车的前景如何?

探索氢能车 行业先行

随着全球能源结构加快向低碳化转型,氢能作为清洁的二次能源受到各方关注。

众所周知,氢能在交通、工业、建筑和电力等领域均有广阔应用前景。而氢燃料电池汽车也成为未来汽车工业可持续发展的重要方向之一,更是我国新能源汽车“三纵三横”研发布局的重要一环。

探索氢能源汽车的先行者是日本,早在2008年左右,日本开始探索燃油车的替代车型,在2013年通过《日本再复兴战略》确立了氢能源车的地位,还设想将在2050年实现氢能源车的全面普及。

因此,丰田汽车在2014年推出了量产型氢能源车MIRAI,将其视为普锐斯的接棒者。MIRAI上市后1个月,订单已达到1500辆,加上政府大量补贴,MIRAI销量前景一片大好。不过MIRAI在出口美国后却遭遇滑铁卢,2017年全年仅售2000辆并逐年下滑,远远未能达到丰田的预期。

而差不多同一时期推出的特斯拉,当时无论是续航、售价和充能都被MIRAI甩在身后,但是时隔仅10年后,最新数据显示,特斯拉全球累计汽车销量突破400万辆,而氢能源乘用车的销量或许还不到10万辆。

尽管如此,行业内对氢能车的探索仍在继续。2020年,丰田第二代MIRAI氢能汽车上市,加氢3分钟的行驶里程,从第一代的650公里增加到了1350公里。在不久前,丰田汽车与海马汽车在海口签署协议,双方将推动氢燃料电池乘用车普及和产业化。

这是因为,氢能汽车的优势确实引人瞩目。

氢能车为什么好?

氢能汽车以氢作为燃料提供动力,可分为两类:一类是以内燃机燃烧氢气作为动力的氢内燃机汽车;另一类是氢或含氢物质与空气中的氧气在燃料电池中反应,产生电力推动电动机,由电动机推动的氢燃料电池汽车。而目前汽车行业普遍探索的是氢燃料电池汽车(Fuel Cell Electric Vehicles,FCEVs)的研发应用。

相比于传统化石能源汽车,氢能汽车具有能源获取便利、环境友好等优势。

从能源资源获取手段上看,目前绝大部分氢气都来自天然气重整和煤制气。理论上,氢气来源渠道有多种,其中包括电解水制氢,不受传统能源资源储备限制。

从环保性能上看,氢气是常见燃料中热值最高的能量载体,热值为142KJ/g,是汽油的3倍、煤炭的5倍。除此之外,氢能是清洁的二次能源,作为动力燃料的产物为水,其使用环节不会带来污染物和温室气体排放。即便使用未实施碳捕获的天然气制氢,氢燃料电池汽车的温室气体排放量也比传统内燃机汽车的温室气体排放量少20%~30%。

相比于其他新能源汽车(如锂电池汽车),氢能汽车有能源转化效率高、续航里程长、加注燃料时间短等优势,能够满足长行驶里程需求,对高里程汽车、卡车、公共汽车来说更经济。此外,锂电池汽车在电池生产过程中需要耗费较多的能源和资源,因此从整个生命周期来看,氢能汽车节能效果会更好。

我国氢能车的发展

2021年,我国先后印发《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(以下简称《意见》)和《2030年前碳达峰行动方案》。《意见》提出,积极发展非化石能源,统筹推进氢能“制储输用” 全链条发展;加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用;推广节能低碳型交通工具,推动加氢站建设。

2022年3月,国家发改委、国家能源局联合出台《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,不仅明确了氢是未来国家能源体系的组成部分,而且明确了氢能是发展战略性新兴产业的重点方向。

在重庆,我国首个国家氢能动力质量监督检验中心在今年年初投入使用,而这一中心的检测内容就覆盖新能源汽车领域中氢燃料电池汽车的全产业链,不仅可以推动氢能源汽车实现多场景应用,还能运用大数据收集氢能全产业链如加氢站、氢能车、氢能企业等运营情况,并实时更新排查风险等,为氢能源汽车发展搭建安全监测平台。

截止2022年,其中我国燃料电池车保有量为12682 辆,全球第三,我国累计建成加氢站数量358 座,全球第一。根据中国汽车协会数据,我国氢燃料电池汽车销量增长快速,从2020年1177辆增长至2022年的3367量。

另外,我国氢燃料电池汽车应用也得以推广,并取得了新进展,上海的氢燃料车以网约车形式开启了运营,此前,我国氢燃料电池就广泛应用于客车、物流车及重卡等商用车。

机遇与挑战并存

有专家称,押注氢燃料汽车特别是氢燃料乘用车,会面临与电动汽车竞争失败的风险。

“未来氢燃料电池汽车发展机遇与挑战并存。” 赛迪顾问智能装备产业研究中心副总经理张业佳详细谈到,一方面,对照纯电动汽车发展历程来看,氢燃料电池汽车市场化进程总体上比纯电动汽车晚10年左右,现阶段处于产品导入期,即将进入到应用成本快速下降的成长期。

另一方面,氢燃料电池汽车不仅需要燃料电池技术,还要解决氢能的制、储、运、加等问题,这使得氢燃料电池汽车发展需要面临产业环节更复杂、技术门槛更高的实际情况。同时,由于氢燃料电池汽车发展尚处于起步阶段,行业标准、商业模式有待进一步完善。

同时对于普通消费者而言,氢能车也具有两个不可忽视的制约性因素:

一是购车与耗能成本高,氢能车成本大约是纯电车的4倍。这从上海车展上就可见一般:长安汽车旗下深蓝汽车展示的新款SUV车型深蓝S7氢电版本售价达69.99万元,而已上市的普通版本起售价(补贴后)最低为14.99万元。

另外,加氢便利性也比较差,尽管我国的加氢站数量全世界第一,已超过300座,但远远不能满足乘用车市场的需求。

商用车是更好的选择

或许氢能在汽车领域的应用依然任重道远,但是不少产业链的上下游企业早已开始提前布局。在今年的上海车展上,有人看到,不少上下游产业链争相展示氢能源的配套设施。整车少了,零部件多了。

博世首次展出190千瓦氢动力模块,该模块可适用于49吨重型卡车,额定输出功率高达190千瓦,产品配备的网联控制单元能够实现系统与零部件的健康监测和预诊断功能,还可通过云计算、数字孪生以及人工智能技术实时优化氢耗。

广汽科技也发布钜浪-氢混动系统由氢内燃机与广汽机电耦合系统GMC组成,百公里氢耗低于0.84公斤,在大幅减碳同时,以混动技术保障系统的动力性。

博世中国负责人非常看好氢燃料电池的应用:“10吨至40吨的卡车带着很多锂电池,从商用车的角度看,氢燃料电池是更好的选择。”

丰田中国高级执行副总经理董长征最近公开表示,氢燃料电池会首先在商用车上,特别是在中长途货车上大范围推广,丰田正在通过扩大“朋友圈”来推广氢燃料电池车,以及氢燃料电池的商用开发。据介绍,丰田首家在日本以外地区建造的氢燃料电池系统专用工厂将在明年于北京投产。

中国工程院院士林忠钦还做过对比,一辆49吨柴油重卡的排放量与40辆小轿车的排放量相当,而氢气的热值约是石油的3倍,比纯电动效率更高、续航更长。在油电混合、纯电动、燃料电池等新能源汽车尤其是重卡中,氢燃料电池将成为理想动力源,对燃油的替代有望成为重卡减碳的重要方案。中国科学院院士李灿也认为,氢能重卡技术成熟,相较电能重卡在马力和续航里程等都具有一定优势。

2024-01-13

2024-01-13