鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:838次 | 2019年06月12日
如何突破氫燃料電池車(chē)的“性能瓶頸”
對(duì)氫燃料電池車(chē)來(lái)說(shuō),它也需要固定的氫燃料加注場(chǎng)所,這就跟燃油車(chē)需要加油站一樣,由于氫在中國(guó)屬于受管制的危化品,所以普通人接觸氫的方便程度其實(shí)比接觸汽油還要低。之所以對(duì)氫管制的如此嚴(yán)厲,是因?yàn)闅錃庠诳諝庵械捏w積濃度只要介于4.0%~75.6%之間,遇火源就會(huì)爆炸——遠(yuǎn)遠(yuǎn)比汽油危險(xiǎn)多了。
正是由于這種延續(xù)自燃油車(chē)的“續(xù)命方式”,使氫燃料電池車(chē)不能像電動(dòng)車(chē)那樣,讓消費(fèi)者自己在家就可以完成充電過(guò)程,而且加注燃料的過(guò)程也不能離開(kāi)人在一旁監(jiān)督,這無(wú)疑相比較于電動(dòng)車(chē)有了一些不“新”的地方。
其次,氫燃料電池車(chē)本質(zhì)上還是一輛電動(dòng)車(chē),它與電動(dòng)車(chē)相同的地方,是二者都需要成熟的三電系統(tǒng);不同的地方是,它把電動(dòng)車(chē)掛在底盤(pán)下邊的那個(gè)大大的扁扁的電池組,變成了若干不同體積的高壓氫氣罐,并依靠一個(gè)燃料電池組,把氫氣通過(guò)化學(xué)反應(yīng)變成水和電,并用生產(chǎn)出來(lái)的電來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。
所以,從工作原理上來(lái)說(shuō),氫燃料電池車(chē)特別像一個(gè)增程式電動(dòng)車(chē),只是這輛車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)中的汽油和發(fā)動(dòng)機(jī)增程部分,分別變成了氫燃料電池車(chē)上的氫氣罐和燃料電池組。
這也意味著,氫燃料電池組的性能成為了這輛氫燃料電池車(chē)的“性能瓶頸”,眼下,韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)的氫燃料電池車(chē)NEXO(下圖)的氫燃料電池組的功率設(shè)計(jì)為120kW,豐田Mirai和本田Clarity這兩款車(chē)的氫燃料電池堆的設(shè)計(jì)功率分別為114kW和100kW。
事實(shí)上,這個(gè)功率水平也就是眼下氫燃料電池車(chē)所能允許的性能極限了,如果想把氫燃料電池組的功率提高,那么隨之而來(lái)的重量和體積增加都是這些產(chǎn)品所不能承受的。
但最重要的,提高氫燃料電池組性能導(dǎo)致的成本上漲,將成為壓垮氫燃料電池車(chē)的“最后一板磚”,因?yàn)檠巯碌臍淙剂想姵亟M技術(shù),都嚴(yán)重依賴“鉑”這種貴金屬來(lái)讓氫氣和氧氣產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。
所以眼下提供給私人用戶的氫燃料電池車(chē),是沒(méi)有所謂的高性能版本的,這一點(diǎn)就讓它相比于傳統(tǒng)的燃油車(chē)和電動(dòng)車(chē),看起來(lái)更接近一個(gè)概念化產(chǎn)品。
既然談到了“鉑”,我們就可以聊聊氫燃料電池車(chē)對(duì)這種金屬的依賴,將要帶給它的不確定性。
眼下,鉑的工業(yè)應(yīng)用主要來(lái)自于汽車(chē)尾氣凈化劑、燃料電池汽車(chē)、平板玻璃等行業(yè)。有來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)顯示,2010年全球售出的245噸鉑當(dāng)中,有113噸(46%)用于汽車(chē)催化轉(zhuǎn)換器的生產(chǎn)制造;76噸(31%)用于首飾;其余35.5噸應(yīng)用在了投資、電極、抗癌藥物、氧傳感器、火花塞和渦輪引擎等方面上。
所以,如果燃料電池車(chē)開(kāi)始大規(guī)模推廣的話,那么只要基礎(chǔ)燃料電池技術(shù)沒(méi)有革命性的優(yōu)化,那就勢(shì)必推高鉑在國(guó)際市場(chǎng)上的售價(jià)(和燃油車(chē)爭(zhēng)奪鉑),從而把我們對(duì)石油的依賴轉(zhuǎn)移到了對(duì)貴金屬礦產(chǎn)資源的依賴上。
而鉑礦在全世界的分布卻極不均衡,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)顯示,南非占世界鉑的總儲(chǔ)量的82.3%(目前發(fā)現(xiàn)的),因此這對(duì)于那些礦產(chǎn)資源稀缺的國(guó)家來(lái)說(shuō),確實(shí)不是一個(gè)好消息。
所以,眼下氫燃料電池車(chē)確實(shí)無(wú)力作為一個(gè)能獨(dú)當(dāng)一面的新能源解決方案,在和傳統(tǒng)燃油車(chē)與新興電動(dòng)車(chē)面對(duì)面叫板時(shí),它能給制造商、行業(yè)和消費(fèi)者帶來(lái)的收益也是可以忽略不計(jì)的(事實(shí)上現(xiàn)在還沒(méi)有誰(shuí)可以在不依賴補(bǔ)助的前提下,通過(guò)制造和銷(xiāo)售氫能源車(chē)實(shí)現(xiàn)盈利)。
但是,如果把它看做是介于傳統(tǒng)燃油車(chē)和新興電動(dòng)車(chē)之間的一個(gè)“補(bǔ)缺”型產(chǎn)品,它的存在意義就比較清晰明了了。
比如說(shuō),我們現(xiàn)在經(jīng)常抱怨傳統(tǒng)燃油客車(chē)和貨車(chē)帶來(lái)的污染嚴(yán)重,但是想把這些污染大戶全部換成電動(dòng)車(chē)又從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)很難說(shuō)服客戶,因?yàn)橄r(shí)如金的物流服務(wù)供應(yīng)商,可沒(méi)有那個(gè)公益心讓你把寶貴的時(shí)間花在給拖頭充電上。
但是如果讓氫燃料電池技術(shù)來(lái)解決這個(gè),理論上就可以取得比較好的效果:一方面大型商用車(chē)輛的產(chǎn)品形態(tài)意味著它對(duì)氫燃料電池組的體積和重量不敏感,因此可以考慮采用對(duì)貴金屬不那么依賴的技術(shù)策略;同時(shí),加注氫燃料方便,不需要背負(fù)笨重的電池組的優(yōu)勢(shì),又使氫燃料電池拖頭、大巴車(chē)相比純電動(dòng)車(chē)具有先天優(yōu)勢(shì)。
與此同時(shí),氫氣作為一種優(yōu)秀的儲(chǔ)能介質(zhì)的特性,也意味著它比電更適合分布式發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能需求,畢竟如果保存技術(shù)得當(dāng),氫氣可以像化石燃料一樣可靠?jī)?chǔ)存,但是電池就沒(méi)法做到這一點(diǎn)(會(huì)自然而然地跑電)。
因此,在那些偏遠(yuǎn)地區(qū),依靠氫作為能源儲(chǔ)存介質(zhì)便是一個(gè)非常好的解決方案。事實(shí)上,豐田和本田在自己的氫燃料電池車(chē)的說(shuō)明書(shū)中都會(huì)加這么一條——在必要的時(shí)候(日本多發(fā)地震,很容易導(dǎo)致區(qū)域性的停電),氫燃料電池車(chē)可以作為一個(gè)小型能源站來(lái)使用,所發(fā)的電可以供應(yīng)一個(gè)家庭應(yīng)急一定時(shí)間。
事實(shí)上,對(duì)氫氣的直接利用在航天領(lǐng)域早已有了成熟案例。美國(guó)每次發(fā)射航天飛機(jī)時(shí)用的火箭,使用的就是液氫液氧燃料(1:6的比例),這種燃料相比于液氧煤油、偏二甲肼等傳統(tǒng)火箭燃料,熱值更高,提供的比沖也更大,所以這也是氫能源吸引我們的一個(gè)重要因素。
基于以上所說(shuō)的,車(chē)云菌想表達(dá)的意思是:氫能源作為一種從結(jié)果來(lái)看足夠清潔的能源形式,在發(fā)展的過(guò)程中更需要關(guān)注前端生產(chǎn)環(huán)節(jié)、流通環(huán)節(jié)帶來(lái)的能源耗費(fèi)和環(huán)境污染,如果是為了生產(chǎn)足夠清潔的氫而浪費(fèi)了大量的化石燃料則是非常不足取的。
同時(shí),在氫燃料技術(shù)的推廣和迭代過(guò)程中,不能把它從傳統(tǒng)化石燃料體系與較新的電動(dòng)技術(shù)體系中剝離出來(lái),要尋找它能為傳統(tǒng)能源體系進(jìn)行升級(jí)的機(jī)會(huì),以及為電動(dòng)體系彌補(bǔ)不足的可能,比如說(shuō)像之前吵的沸沸揚(yáng)揚(yáng)的蔚來(lái)“奶媽車(chē)”,其中的燃油車(chē)角色如果換成燃料電池車(chē),或許整件事看起來(lái)就不會(huì)那么違和了。氫燃料電池汽車(chē)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)的研究歷史,但極其小眾——去年,中國(guó)賣(mài)出近了2900萬(wàn)臺(tái)汽車(chē),而氫燃料電池汽車(chē)的在國(guó)內(nèi)的總推廣量,還不到2900臺(tái),可謂萬(wàn)中無(wú)一。
真正讓氫燃料電池汽車(chē)引起廣泛關(guān)注的,源于今年年中總理的一次訪日行程。今年5月11日,李克強(qiáng)總理造訪豐田北海道工廠,中途,豐田特別展示了一款代表其最高技術(shù)水平的新能源車(chē)——?dú)淙剂想姵仄?chē)Mirai。
在當(dāng)天的現(xiàn)場(chǎng)圖片中,豐田掌門(mén)人豐田章男扮演主講人角色;日本首相安倍晉三手扶Mirai尾箱,得意之情若隱若現(xiàn);李克強(qiáng)總理雙眼直視車(chē)內(nèi),滿臉寫(xiě)著認(rèn)真。
事后,有媒體解讀稱,總理面對(duì)日本領(lǐng)先的新能源技術(shù),“表情凝重”。雖然不乏夸張的成分,但也不是沒(méi)有道理——豐田此次展出的Mirai,不僅是量產(chǎn)車(chē),而且已經(jīng)迭代到了第二版,而國(guó)內(nèi)尚無(wú)一輛投入量產(chǎn)的氫燃料電池乘用車(chē)。
同樣是在2018年,剛剛過(guò)去的11月,國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車(chē)一個(gè)月銷(xiāo)量達(dá)到了13.8萬(wàn)臺(tái)。對(duì)比如火如荼的純電動(dòng)汽車(chē)大勢(shì),中國(guó)的氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展是極度滯后的。
而在十七年前,氫燃料電池汽車(chē)在中國(guó)發(fā)展新能源汽車(chē)的戰(zhàn)略中,其實(shí)地位并不比純電動(dòng)汽車(chē)低。
2001年,國(guó)家“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車(chē)重大專項(xiàng)啟動(dòng),科技部聘任了十三位專家組成重大專項(xiàng)專家組,為中國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展,提出了意義重大的“三縱三橫”總體路線。
其中,“三橫”指多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)、電機(jī)及其控制系統(tǒng)和電池及其管理系統(tǒng),而“三縱”指的是便是混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)。
可以看出,十七年前的新能源車(chē)發(fā)展頂層設(shè)計(jì),是希望混動(dòng)汽車(chē)、純電汽車(chē)、氫燃料電池汽車(chē)三者協(xié)同發(fā)展的。
但隨后因技術(shù)難度、產(chǎn)業(yè)配套、排放法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等種種原因,純電動(dòng)汽車(chē)脫穎而出,獲得了政策和市場(chǎng)的進(jìn)一步支持,在國(guó)內(nèi)走上了巔峰。最沒(méi)有根基的氫燃料電池汽車(chē),基本上被打入了冷宮。
而在今年李克強(qiáng)總理視察豐田Mirai一事后,業(yè)界對(duì)氫燃料電池汽車(chē)的關(guān)注明顯增多。
有一位專家肯定會(huì)為此感到興奮。新能源車(chē)重大專項(xiàng)當(dāng)初十三個(gè)專家中,有一位主事氫燃料電池汽車(chē)研究,他便是當(dāng)時(shí)專家組的組長(zhǎng),前科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼。在重大專項(xiàng)中,萬(wàn)鋼作為第一課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)了氫燃料電池轎車(chē)項(xiàng)目。
萬(wàn)鋼
在純電動(dòng)汽車(chē)迎來(lái)飛躍式的發(fā)展時(shí),萬(wàn)鋼仍在不斷強(qiáng)調(diào)應(yīng)適時(shí)發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)。今年三月卸任科技部部長(zhǎng)后,萬(wàn)鋼更是頻繁在公開(kāi)場(chǎng)合露面——六月、十一月,萬(wàn)鋼在“氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇”和政協(xié)雙周協(xié)商座談會(huì)上都為氫燃料電池站臺(tái)。
而最近的一次,則是萬(wàn)鋼親自在人民日?qǐng)?bào)上發(fā)文聲援。
在總理“關(guān)懷”與前科技部長(zhǎng)不遺余力的支持下,氫燃料電池在2018年獲得了多次媒體關(guān)注的高峰。
截至今年12月,國(guó)內(nèi)《新能源車(chē)推薦目錄》上共計(jì)出現(xiàn)70余款氫燃料電池車(chē)型,相比去年增長(zhǎng)超過(guò)200%。
與此同時(shí),上海、廣州、武漢、西安、杭州等十余座城市都已出臺(tái)政策支持氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展。
而資料顯示,氫能源小鎮(zhèn)與產(chǎn)業(yè)園、氫燃料電池整車(chē)、上游原材料項(xiàng)目等等,今年國(guó)內(nèi)面向氫能源的投資規(guī)劃已經(jīng)超過(guò)了2000億元!
一時(shí)間,氫燃料電池汽車(chē)走出冷宮,走向臺(tái)前。那么,“逆襲”的氫燃料電池汽車(chē),到底優(yōu)秀在哪里?
續(xù)航充電吊打純電動(dòng)車(chē)但銷(xiāo)量尷尬了
如今市面上見(jiàn)得著的氫燃料電池汽車(chē),都采用了質(zhì)子交換膜技術(shù)路線,通過(guò)一張電解質(zhì)薄膜將氫氣分離為氫離子與電子,氫離子穿過(guò)薄膜與氧結(jié)合生成水,而電子則繞道形成定向運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生電流。
應(yīng)用該技術(shù)推進(jìn)的汽車(chē),堪稱環(huán)保的典范,這種車(chē)排出的“尾氣”——實(shí)質(zhì)是水,甚至可以直接飲用。
從萬(wàn)鋼先生的工作經(jīng)歷來(lái)看,他對(duì)氫燃料電池汽車(chē)顯然是有感情的(值得一提的是,他在學(xué)校期間的專業(yè)方向是內(nèi)燃機(jī)),但讓萬(wàn)鋼在洶涌的純電動(dòng)大潮中堅(jiān)持為氫燃料電池汽車(chē)發(fā)聲,除了情感,還有諸多對(duì)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的深度思考。
眾所周知,純電動(dòng)汽車(chē)雖然環(huán)保,但其續(xù)航里程與充電時(shí)間成為現(xiàn)今燃油車(chē)車(chē)主普遍詬病的問(wèn)題。
眼下,國(guó)內(nèi)最優(yōu)秀的純電動(dòng)汽車(chē)NEDC續(xù)航里程剛剛超過(guò)500公里,為了達(dá)到這一續(xù)航,車(chē)輛往往要搭載500-600公斤的電池組。并且,NEDC續(xù)航由于測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)定得較松,在實(shí)際使用中續(xù)航里程常常會(huì)打個(gè)7-8折,如果面對(duì)的是高速工況,則里程衰減更多。
而在充電時(shí)間上,大部分純電動(dòng)車(chē)即使使用快充,理想情況下也需要40分鐘才能將電池充到一個(gè)高容量(80%),更不用提,中國(guó)新能源車(chē)的車(chē)樁比剛剛突破4:1,無(wú)自有樁車(chē)主常常遭遇找樁難。
而氫燃料汽車(chē)能夠很好地解決這兩個(gè)問(wèn)題。
在續(xù)航問(wèn)題上,氫燃料的能量密度遠(yuǎn)高于鋰電池——目前在單位體積下到達(dá)了后者的7倍。
以豐田的Mirai為例,它用兩個(gè)共130L容積的圓瓶只裝載了5公斤氫,驅(qū)動(dòng)1.8噸的車(chē)體,但EPA續(xù)航里程已經(jīng)超過(guò)了500公里,效率遠(yuǎn)超鋰離子電池。
在充電問(wèn)題上——對(duì)氫燃料電池汽車(chē)來(lái)說(shuō)是加氫,其整個(gè)過(guò)程與加油大致相同,只需3-5分鐘。而對(duì)于純電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō),特斯拉的超充要滿電需要近1.5個(gè)小時(shí),就算是拼速度的換電路線,在蔚來(lái)的實(shí)際操作中,也被證明實(shí)際需要10-20分鐘。
需要注意的是,純電動(dòng)車(chē)面臨的續(xù)航里程(實(shí)質(zhì)是電池能量密度問(wèn)題)與充電時(shí)間問(wèn)題,由于物理規(guī)律的限制,未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)都很難得到飛躍性的突破。
而氫燃料電池汽車(chē)相當(dāng)于結(jié)合了燃油車(chē)的長(zhǎng)續(xù)航、補(bǔ)能便利與純電動(dòng)車(chē)的零排放優(yōu)點(diǎn),可謂完美。因此,在很多業(yè)界人士看來(lái),氫能源汽車(chē)是新能源車(chē)的終極路線。
堅(jiān)持發(fā)展氫燃料電池汽車(chē),也就被賦予了搶奪新能源技術(shù)制高點(diǎn)的戰(zhàn)略意義。
然而,即便放眼全球,氫燃料汽車(chē)在乘用車(chē)市場(chǎng)上,其份額也小得可憐。市面上真正的氫燃料電池汽車(chē)只有豐田的Mirai、本田的Clarity、現(xiàn)代的ix35(現(xiàn)已更新為NEXO),去年一年的總銷(xiāo)量不超過(guò)6000臺(tái)。
可以說(shuō),到目前為止,全球車(chē)企在氫燃料電池乘用車(chē)上的商業(yè)探索,是失敗的。原因無(wú)他——?dú)淙剂想姵剞I車(chē)帶來(lái)的好處,不足以抵消其購(gòu)置成本與使用成本。
豐田Mirai在日本售價(jià)約35萬(wàn)人民幣,本田的Clarity補(bǔ)貼前售價(jià)也超過(guò)了40萬(wàn)人民幣——甚至害怕因?yàn)樘F賣(mài)不出去,本田對(duì)部分車(chē)輛采用了只租不賣(mài)的推廣方式。
而在需要加氫的時(shí)候,日本的氫燃料電池車(chē)主會(huì)發(fā)現(xiàn),分布在全日本的加氫站,沒(méi)有超過(guò)100個(gè),這意味著其開(kāi)車(chē)的活動(dòng)半徑是高度受限的。而氫燃料電池乘用車(chē)用氫的長(zhǎng)期成本,也不如純電動(dòng)車(chē)低廉的電價(jià)。
比便利性,氫燃料電池乘用車(chē)不如燃油車(chē)或者混動(dòng)車(chē)——本田自家的雅閣銳混動(dòng)車(chē)型,可是開(kāi)出了一箱油1000公里的極限續(xù)航,而且還能隨處加油;比長(zhǎng)期用車(chē)成本,氫燃料電池車(chē)又比不過(guò)經(jīng)濟(jì)型的純電動(dòng)車(chē)——同樣是日本的新能源車(chē),日產(chǎn)的純電動(dòng)車(chē)聆風(fēng)累計(jì)銷(xiāo)量就已經(jīng)超過(guò)了20萬(wàn)臺(tái)。
原本是想結(jié)合燃油車(chē)與純電動(dòng)車(chē)優(yōu)點(diǎn)的氫燃料電池乘用車(chē),反而體現(xiàn)出了相對(duì)兩者的劣勢(shì),被夾在中間艱難求生。
是豐田、本田們的技術(shù)不過(guò)硬?未必見(jiàn)得。
實(shí)際上,兩者所掌握的氫燃料電池技術(shù)已經(jīng)完全可以滿足產(chǎn)業(yè)化的需求,但一上場(chǎng)就選擇進(jìn)入乘用車(chē)市場(chǎng),并非一個(gè)明智的選擇。
氫燃料電池乘用車(chē)補(bǔ)充氫氣,不可能像充電樁一樣安裝在家中,因此它對(duì)加氫站的需求,如同加油站一般,要足夠多、足夠密集。
然而,氫氣的運(yùn)輸與存儲(chǔ)成本一直居高不下,建設(shè)一個(gè)加氫站的成本是一個(gè)加油站成本的5倍。而全球一年氫燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量不足6000臺(tái)的情況下,目前一個(gè)加氫站一年服務(wù)的車(chē)輛有沒(méi)有500車(chē)次都是問(wèn)題,它們普遍處于虧損狀態(tài)。
建一個(gè)虧一個(gè)的加氫站,政府與企業(yè)自然不愿多建。
于是,一個(gè)典型的雞與蛋問(wèn)題誕生了——相關(guān)方看不到加氫站的盈利預(yù)期,造成加氫站建設(shè)不足;消費(fèi)者在承受昂貴車(chē)價(jià)的同時(shí)還面臨加氫的麻煩,拿不出動(dòng)力購(gòu)買(mǎi)氫燃料電池車(chē)型。
豐田Mirai、本田Clarity們銷(xiāo)量上不去,便可以理解了。
商用車(chē)優(yōu)先——?dú)淙剂想姵仄?chē)的中國(guó)道路
轉(zhuǎn)頭再看國(guó)內(nèi),雖然2001年就把氫燃料電池車(chē)的發(fā)展寫(xiě)入了規(guī)劃中,但國(guó)內(nèi)乘用車(chē)企在氫燃料電池汽車(chē)商業(yè)化上的成就目前為零。
在六月的一次論壇中,萬(wàn)鋼從技術(shù)指出了國(guó)內(nèi)與國(guó)外的差距:
1、國(guó)內(nèi)車(chē)企在氫燃料電池電堆體積功率上平均水平為2KW/L,Mirai已超過(guò)3KW/L。
2、氫燃料電池車(chē)的關(guān)鍵催化劑鉑金,國(guó)外最先進(jìn)技術(shù)的用量只需要國(guó)內(nèi)的五分之一。
3、最關(guān)鍵的膜電極,國(guó)外的產(chǎn)品壽命能做到國(guó)內(nèi)的三倍——9000個(gè)小時(shí)。
4、國(guó)外的空氣壓縮機(jī)效率更高,而這直接影響到電堆的效率與功率輸出。
顯然,在氫燃料電池乘用車(chē)上追趕日本的技術(shù),難度很大,并且就算追上了,面臨的也是慘淡的市場(chǎng)。因此,技術(shù)不成熟的情況下,不如把乘用車(chē)推廣氫燃料電池的腳步緩一緩。
結(jié)合國(guó)內(nèi)早期借助公交推廣純電動(dòng)車(chē)的經(jīng)驗(yàn),一條發(fā)展中國(guó)式氫燃料電池汽車(chē)的路線出現(xiàn)在了眼前——從商用車(chē)開(kāi)始切入。
此時(shí),商用車(chē)已經(jīng)開(kāi)始了電動(dòng)化的腳步——一方面排放法規(guī)愈發(fā)收緊,高排放的柴油機(jī)需要被替換;另一方面電價(jià)低廉,又有助于降低運(yùn)營(yíng)成本。
然而,動(dòng)力電池的低能量密度卻成為了商用車(chē)們的心病。以國(guó)內(nèi)某款30座的8米純電動(dòng)大巴為例,在搭載95KWh電池的情況下,其續(xù)航里程僅為115公里。
并且,在電池能量密度沒(méi)有飛躍式突破的時(shí)候,堆電池是無(wú)效的——增加的電池容量,絕大多數(shù)都將被用于運(yùn)載電池自身。因此,對(duì)續(xù)航里程有硬性要求的遠(yuǎn)途運(yùn)輸,目前是純電動(dòng)車(chē)型的禁區(qū)。
而這恰恰是氫燃料電池的用武之地,商用車(chē)的兩個(gè)特性完美契合了其特點(diǎn)與發(fā)展需求。
1、商用車(chē)體積更大,可以裝載更多的氫,最大限度發(fā)揮氫能量密度高的優(yōu)勢(shì),獲得超長(zhǎng)的續(xù)航里程。
2、商用車(chē)的運(yùn)營(yíng)路線與時(shí)間通常比較固定,對(duì)加氫站的密度沒(méi)有要要求,對(duì)于集群的業(yè)務(wù),還能以一個(gè)站滿足一支氫燃料電池商用車(chē)隊(duì)的需求。
目前,在國(guó)內(nèi)的氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)環(huán)境中,也確實(shí)是商用車(chē)企業(yè)在帶頭:宇通、福田已經(jīng)有小批量的氫燃料電池公交車(chē)進(jìn)入市場(chǎng),上汽大通的商用車(chē)開(kāi)啟了載人試運(yùn)營(yíng),而東風(fēng)、一汽、陜汽也在打造自家的氫燃料電池車(chē)型。
今年,國(guó)內(nèi)累計(jì)的氫燃料電池商用車(chē)剛剛突破1200輛——這個(gè)數(shù)字看上去不值一提。但行業(yè)人士向車(chē)東西分析,氫燃料電池汽車(chē)當(dāng)前的形勢(shì),很像2011-2012年的純電動(dòng)車(chē)發(fā)展,都是商用車(chē)領(lǐng)頭,背后基礎(chǔ)設(shè)施與產(chǎn)業(yè)鏈成熟速度加速。
2018年,國(guó)內(nèi)投入使用的加氫站為13座,還有20座在建。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線》,2020年國(guó)內(nèi)會(huì)建成100座加氫站,投放5000輛氫燃料電池車(chē),2025年投放5萬(wàn)輛,2030年投放100萬(wàn)輛。
與此同時(shí),上海、廣州、武漢等地則出臺(tái)了鼓勵(lì)氫燃料汽車(chē)發(fā)展的細(xì)則。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)2020年氫燃料電池汽車(chē)的推廣量將會(huì)超過(guò)5000輛這一目標(biāo)。
因?yàn)樵诋a(chǎn)業(yè)上游,主造商用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的濰柴,今年正式宣布進(jìn)入氫燃料電池車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域;上海重塑能源生產(chǎn)的動(dòng)力系統(tǒng),被應(yīng)用于500多輛氫燃料電池車(chē)中;電堆關(guān)鍵的膜電極,國(guó)內(nèi)企業(yè)鴻基創(chuàng)能新上了10萬(wàn)平米的產(chǎn)能······
步入2018年,氫燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化速度,明顯正在加快。
但這里需要提到的是,包括萬(wàn)鋼在內(nèi)的專家們,都不認(rèn)為目前氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展會(huì)與純電動(dòng)車(chē)發(fā)生矛盾?,F(xiàn)任新能源車(chē)重大專項(xiàng)專家組組長(zhǎng)歐陽(yáng)明高就表示,“經(jīng)過(guò)多方實(shí)踐,鋰離子電池系統(tǒng)更適合替代汽油機(jī),氫燃料電池系統(tǒng)更適合替代柴油機(jī)?!?br/>
這也意味著,在今后的一段時(shí)間內(nèi),乘用車(chē)市場(chǎng)依然會(huì)是純電動(dòng)車(chē)占主導(dǎo),氫燃料電池汽車(chē)進(jìn)入商用車(chē)領(lǐng)域來(lái)補(bǔ)充純電動(dòng)車(chē)和混動(dòng)車(chē)型的不足。并不存在外界所解讀的,國(guó)內(nèi)的新能源車(chē)發(fā)展路線出現(xiàn)大轉(zhuǎn)向,純電動(dòng)車(chē)要被取代的現(xiàn)象。
結(jié)語(yǔ):邁出新能源車(chē)的另一條腿
從十七年前被列入國(guó)家新能源車(chē)三縱發(fā)展規(guī)劃以來(lái),氫燃料電池汽車(chē)可謂命途多舛。
2018年11月,中國(guó)新能源車(chē)銷(xiāo)量中,純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)售13.8萬(wàn)臺(tái),混合動(dòng)力車(chē)型銷(xiāo)售3.8萬(wàn)天,你甚至看不到氫燃料電池汽車(chē)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
不過(guò),純電動(dòng)汽車(chē)在發(fā)展過(guò)程中,已經(jīng)暴露出了明顯的短板,需要其他品類(lèi)的新能源車(chē)型發(fā)展起來(lái)予以補(bǔ)足。事實(shí)上,這也是十七年前“三縱三橫”規(guī)劃的用意。
尤其是,當(dāng)全球的節(jié)能減排法規(guī)在進(jìn)一步壓榨混合動(dòng)力車(chē)型的生存空間,混動(dòng)新能源車(chē)前途愈發(fā)不確定的情況下,需要有另一條新能源汽車(chē)的“大腿”成長(zhǎng)起來(lái),并且立得住。如此,國(guó)內(nèi)的新能源車(chē)產(chǎn)品體系才健全,也能滿足消費(fèi)者和社會(huì)的多種需求。
下一篇:鋰電池將逐漸被氫電池取代嗎?