鉅大LARGE | 點擊量：197次 | 2024年01月17日
氫燃料動力鋰電池汽車將是未來發(fā)展新趨勢嗎？
隨著對氫燃料動力電池技術的不斷探索，電池系統(tǒng)的成本也呈現(xiàn)下降趨勢。根據(jù)美國能源部最新數(shù)據(jù)顯示，2017年氫燃料動力電池系統(tǒng)的成本為79美元/kW，而這一數(shù)據(jù)在2006年則高達124美元/kW，受益于技術的進步，燃料動力電池的成本在10年間下降了57%左右。隨著行業(yè)對相關技術的不斷探索，2020年氫燃料動力電池成本有望進一步下降，降至約40美元/kW。美國能源部未來的目標是將成本降至目前的一半以下，即30美元/kW.
技術的發(fā)展、成本的下跌和節(jié)能減排需求的日益加強都促進了氫燃料動力電池產(chǎn)銷量的不斷上漲。美國市場研究機構預測，2024年燃料動力電池汽車銷量將達到22.8萬輛，其中亞太地區(qū)、歐洲地區(qū)、北美占比分別約為40%、33%、25%。2030年，全球燃料動力電池汽車銷量將占電動汽車銷量的10%左右，上升到350萬輛;到2050年，燃料動力電池汽車，插電式混合電動汽車、純電動汽車將形成三分天下之勢，銷量占比均有望達到30%左右。歐洲、日本、韓國等重要國家運營氫燃料動力電池車輛規(guī)劃見表1。美國汽車媒體也做出預測，2020年世界燃料動力電池汽車保有量將新增到30萬輛，年耗氫輛達到12.7萬噸;2030年進一步新增到200萬輛，年耗氫輛上升至63萬噸。
為了緩解加氫焦慮，美日德等國都加快加氫站建設，氫燃料動力電池汽車產(chǎn)業(yè)逐漸步入商業(yè)化示范階段?！度蚣託湔窘y(tǒng)計報告》的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球有274座加氫站正在運營，歐洲、亞洲、北美分別擁有106座、101座和64座，而南美和澳大利亞僅有2座和1座。全球三分之二的加氫站向公共開放。
未來，美日德等重要國家加氫站建設將不斷加快。預計到2020年，全球將建成435座加氫站，2025年加氫站保有量有望超過800座，日、美、德分別計劃建成320座、100座和400座(見表1)。此外，加拿大、意大利、挪威也在對加氫站的建設進行規(guī)劃。
2016年，工信部在《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》提出了氫能燃料動力電池汽車產(chǎn)品路線圖(見表3)。近期以大容量電池與小功率燃料動力電池的動力結構為技術特點，在特定區(qū)域的公共服務用車領域內，實現(xiàn)燃料動力電池汽車萬輛規(guī)模示范應用;中期以中等容量動力鋰電池與大功率燃料動力電池的電電混合為特點，實現(xiàn)較大區(qū)域內燃料動力電池汽車十萬輛規(guī)模的批量應用;遠期全功率燃料動力電池為動力特點，在大型商用車領域、私人乘車領域實現(xiàn)百萬規(guī)模的商業(yè)推廣，以可再生能源為主的氫能供應體系的建設與規(guī)?；稳剂蟿恿﹄姵仄囈?guī)?；l(fā)展。
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另外，國家能源局和發(fā)改委還在《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》指出了氫燃料動力電池技術創(chuàng)新目標與路線(見表4)，氫的制造、儲存、運輸以及先進燃料動力電池、加氫站被列為技術創(chuàng)新的重點。總體目標是2020年實現(xiàn)氫能和燃料動力電池的示范運行，2030年實現(xiàn)燃料動力電池汽車的大規(guī)模推廣應用，2050年實現(xiàn)燃料動力電池汽車的普及應用。
綜上所述，筆者大膽預測我國氫燃料動力電池汽車大發(fā)展趨勢為2020年示范運行，2030年大規(guī)模應用，2050年普及應用。
此外，為進一步促進氫燃料動力電池汽車的發(fā)展，全國氫能標準化技術委員會就我國氫能基礎設施產(chǎn)業(yè)公布了《我國氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書》，提出了近期、中期、遠期發(fā)展規(guī)劃：2020年，實現(xiàn)720m3/年的氫氣產(chǎn)量規(guī)模;2030年，這一數(shù)據(jù)上升到1000億m3/年;到2050年，加氫服務區(qū)域要求覆蓋全國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)達的地區(qū)。表6為我國氫能基礎設施技術發(fā)展路線圖。
在運營成本上，氫燃料動力電池汽車明顯高于燃油汽車和純電動汽車，因此，我國燃料動力電池巴士發(fā)展較為緩慢。但這一情況從2015年起發(fā)生了轉變，我國對空氣質量重視度日益提高和一系列燃料動力電池政策的相繼公布，都有力地推動著氫燃料動力電池巴士的發(fā)展。
我國的氫燃料動力電池巴士市場潛力巨大，全球領先的氫燃料動力電池研發(fā)和供應商加拿大公司巴拉德也對此十分看好。巴拉德在我國市場的短時間目標是產(chǎn)品銷售，中期目標是技術許可與制造的本地化，長期目標是實現(xiàn)本土電堆銷售以及專利的長期授權費。到目前為止，巴拉德已經(jīng)與我國不少公司簽署了協(xié)議，為其供應巴士燃料動力電池解決方法。如廣東佛山產(chǎn)業(yè)專業(yè)工業(yè)園與巴拉德公司展開了合作，在氫能產(chǎn)業(yè)與新材料發(fā)展研究院建成中，引入了巴拉德氫能研發(fā)人才;雙方共同推出的FC-9SSL燃料動力電池生產(chǎn)線在去年已經(jīng)順利投產(chǎn);整車生產(chǎn)基地也已經(jīng)投產(chǎn)，年產(chǎn)量可以達到5000輛氫能源汽車;目前，園內已經(jīng)建成一座加氫站。
近年來，氫燃料動力電池技術瓶頸、成本高、經(jīng)濟性差、加氫焦慮成為限制氫燃料動力電池汽車發(fā)展的重要桎梏。為應對這一系列問題，國際上加強了對氫燃料動力電池技術的探索，電池系統(tǒng)的成本也呈現(xiàn)下降趨勢，氫燃料動力電池汽車產(chǎn)銷量不斷上漲;同時，美日德等加氫站建設進程不斷加快，加氫焦慮有望緩解。國內也大力促進氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施的發(fā)展，而氫燃料動力電池汽車預計將在2020年示范應用，2030年大規(guī)模推廣，2050年實現(xiàn)普及;商用車也有望成為氫燃料動力電池汽車產(chǎn)業(yè)化突破點。
