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進軍燃料電池 氫能源車儲運承壓能力還不太足
2020-10-27 09:16 本文來源:中國消費者報•中國消費網(wǎng) 作者:吳博峰

  中國消費者報報道(記者吳博峰)11月5日,第三屆中國國際進口博覽會即將召開,東芝將攜整體熱電聯(lián)供能效達95%的純氫燃料電池發(fā)動系統(tǒng)亮相本屆進博會?!吨袊M者報》記者了解到,隨著氫能源技術(shù)快速發(fā)展,從汽車企業(yè)到產(chǎn)業(yè)鏈上游,種種舉動無不表明業(yè)內(nèi)向氫燃料汽車進軍的決心。

  影響氫能源汽車發(fā)展的不僅僅是產(chǎn)品技術(shù),還與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成熟度有著直接聯(lián)系。

  從長遠來看,各地在氫能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面交出的答卷,將左右氫能源汽車的市場化進程。

在前不久舉辦的北京國際車展上,多款氫燃料電池車亮相。吳博峰 攝

  新材料帶來新困惑

  一直以來,零污染的出行方式是汽車產(chǎn)業(yè)追求的重要目標。經(jīng)過多年可行性研究,氫能源汽車被視為實現(xiàn)這一目標的最佳解決方案。

  氫能源汽車是以氫發(fā)動機為動力源的汽車,其使用的燃料是氣體氫,在車輛行駛時排放出的是純凈水,不會產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物等污染物,是真正實現(xiàn)零排放的交通工具。

  以現(xiàn)代汽車NEXO氫燃料汽車為例,車輛行駛1小時沒有廢氣產(chǎn)生,這與目前主流傳統(tǒng)燃油車產(chǎn)品高污染的特點形成了鮮明對比。

  關(guān)于傳統(tǒng)燃油車對空氣質(zhì)量的污染,早在2018年,生態(tài)環(huán)境部公布《中國機動車環(huán)境管理年報(2018)》正式確認汽車尾氣成為首要空氣污染源。

  有人說,既然氫能源汽車符合所有設(shè)想,那么大規(guī)模推廣不就將問題迎刃而解了?

  但由于種種客觀條件限制,真正實施推廣氫能源汽車,還面臨諸多問題。

  中國電動汽車百人會副秘書長王賀武對《中國消費者報》記者表示,從目前市場成熟度而言,還需要做好前期的準備工作。相比以動力電池為載體的新能源車,氫能源汽車對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求更高,覆蓋面更廣,標準也更為嚴格。

  他認為,氫能源汽車產(chǎn)品層面的問題更容易解決,而基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要全市場的共同努力。

  中國電動汽車百人會研究發(fā)現(xiàn),我國氫的生產(chǎn)利用非常廣泛,2019年全國氫氣產(chǎn)量約2000萬噸,我國已成為世界第一產(chǎn)氫大國。

  良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件,理應(yīng)為氫能源汽車推廣助力。但目前我國制造氫氣主要目的是把氫作為工業(yè)原料,而非能源使用。

  因此,制造供能源使用的氫氣,是產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要解決的基礎(chǔ)問題。

  本月,中國電動汽車百人會發(fā)布《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》(以下簡稱 《報告》)顯示,電解水制氫的綠氫路線是長期的發(fā)展方向。目前國內(nèi)堿性電解水制氫成本在各電解水制氫技術(shù)路線中更具經(jīng)濟性。但制氫規(guī)模仍處于兆瓦級,規(guī)模經(jīng)濟效益尚未體現(xiàn)。

  值得一提的是,合理運用廢棄能源可降低制氫成本。2019年,我國全年棄電總量515億千瓦時,理論上可制氫92萬噸,電解水制氫的供應(yīng)潛力較大。綠氫路線的關(guān)鍵性在于電費成本,據(jù)研究,當(dāng)前技術(shù)條件下,電費降低至0.3元/千瓦時,電解水制氫成本能降至20元/公斤以下。

  氫燃料運輸難度大

  從各大車企公布的發(fā)展規(guī)劃來看,汽車業(yè)正在步入氫燃料時代。如果生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問題得以解決,氫燃料的運輸是下一個待解難題。

  據(jù)了解,目前中國氫行業(yè)生產(chǎn)的儲氫瓶承壓標準多為35兆帕,而日本豐田、法國佛吉亞等公司應(yīng)用在多款車型上的儲氫瓶已經(jīng)發(fā)展到了70兆帕。

  據(jù)了解,儲氫瓶承壓能力越高,意味著容量密度越高,氫能源汽車真正實現(xiàn)市場化發(fā)展,更高標準的儲氫罐是產(chǎn)業(yè)必備要素。

  遺憾的是,70兆帕車用儲氫瓶在我國的發(fā)展還處于起步階段,尚未制定統(tǒng)一的國家標準,鮮有企業(yè)具備批量生產(chǎn)70兆帕車用儲氫瓶的能力。

  今年5月,國內(nèi)企業(yè)宣布完成首個70兆帕儲氫瓶標準,預(yù)示著更高效的儲氫技術(shù)即將進入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域。

  國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)必須重視每個環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展。中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長葉盛基對《中國消費者報》記者表示,在發(fā)展一個新生事物時,往往市場目光和政策更傾向于產(chǎn)品環(huán)節(jié)。但對產(chǎn)業(yè)鏈更復(fù)雜的氫能源汽車而言,還需關(guān)注加注、儲運等問題,如果氫氣在儲運環(huán)節(jié)遭遇瓶頸,高昂的存儲和運輸費用將會使整個氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展受阻。

  受限于當(dāng)前氫氣儲存方式,氫氣運輸效率較低、成本高,是制約氫氣供應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

  現(xiàn)階段,氣氫拖車是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的道路運輸方式,但是國內(nèi)氣氫儲氫罐壓力多為20兆帕,單車運輸能力并不高。

  根據(jù)《報告》測算,在一定儲運距離內(nèi),即在加氫站日需求量500公斤以下,氣氫拖車運輸由于節(jié)省了液化成本與管道建設(shè)前期投資成本,經(jīng)濟性較高。但當(dāng)用氫規(guī)模擴大、運輸距離增長后,提高氣氫運輸壓力或采用液氫槽車、輸氫管道等運輸方案,才能滿足高效經(jīng)濟的要求。因此,隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,液氫儲運是大規(guī)模長距離儲運氫的方向之一。

  此外,相關(guān)部門和行業(yè)還應(yīng)著力提升消費者對于液氫安全性的認知。更重要的是,完善液氫的監(jiān)管和品類定性,將液氫定位為能源應(yīng)用產(chǎn)品,以及建立關(guān)于液氫貯運設(shè)備制造和運行的標準體系。

  加氫應(yīng)避免陷入發(fā)展死循環(huán)

  “如果目前一座城市僅有幾個充電樁,你還會購買純電動車型嗎?”如今,氫能源汽車可能面臨這樣生存困境。

  此前,以純電動車為代表的新能源車在“先有雞還是先有蛋”的老問題上糾結(jié)多年。現(xiàn)實告訴我們,推廣新生事物的最好方式,就是為其發(fā)展創(chuàng)造更好生存條件。

  有了新能源車的發(fā)展前車之鑒,氫能源汽車不應(yīng)重蹈忽略基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)覆轍。

  近年來,各地紛紛加快加氫站建設(shè),但從數(shù)量規(guī)模上來看,加氫站仍處于發(fā)展初期階段,至今已建成的不到200座加氫站,難以滿足未來的市場需求。

  加氫不便,導(dǎo)致氫能源車輛基本“生存”前提沒有絕對保障。如此,即便氫能源汽車續(xù)航里程再高,但得不到持續(xù)穩(wěn)定的加氫補給也是徒勞。

  由于氫能源汽車市場售價始終居高不下,導(dǎo)致在用車輛較少,加上加氫站建設(shè)成本遠高于充電樁,加氫站建設(shè)較為緩慢;反之,加氫站數(shù)量稀少也會令希望體驗更高品質(zhì)的氫能源汽車消費者望而卻步,兩者似乎陷入了死循環(huán)。

  面對發(fā)展現(xiàn)狀,如果僅靠市場自我調(diào)節(jié),很難在短時間內(nèi)有較大作為。而為新能源車發(fā)展注入強大信心的補貼政策再次被推到了舞臺中心。

  葉盛基表示,在整體新能源車市場補貼大幅退坡背景下,業(yè)內(nèi)呼吁將補貼政策從購買端轉(zhuǎn)移到使用環(huán)節(jié),實則就是加大對基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)節(jié)的建設(shè)。加氫站建設(shè)應(yīng)列入城市發(fā)展規(guī)劃,享受補貼政策扶持,在填補市場空白基礎(chǔ)上,進一步提升加氫站投入,為氫能源汽車消費營造更好市場環(huán)境。

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