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氫燃料電池短板:運輸儲存不劃算
作者:官方 來源:互聯網 所屬欄目:行業知識 發布時間:2021-01-05 16:18
[ 導讀 ]隨著電動車補貼逐漸退坡,氫燃料電池的越來越受到人們的關注。在7月2日舉辦的2019世界新能源汽車論壇上,清華大學教授、中國科學...

  隨著電動車補貼逐漸退坡,氫燃料電池的越來越受到人們的關注。在7月2日舉辦的2019世界新能源汽車論壇上,清華大學教授、中國科學院院士、世界新能源汽車大會科技委員會聯合主席歐陽明高先生再次重申了一個觀點,“凡是純電動能干的事,我覺得不要用燃料電池,因為性價比很難競爭。”

  此前,對于氫燃料電池技術和純電動之間的關系業內普遍達成的共識是:兩者互相補充,乘用車以純電動為主,商用車、長途卡車則更適合應用氫燃料電池技術。而目前的情況是,即便是將氫燃料電池應用在商用車領域,也依然面臨著很多困難。歐陽明高認為,氫燃料電池商用車應用的瓶頸“不在兩頭,在中間”,就是車下運氫、車載儲氫和氫能加注。

  我國是燃料電池商用車推廣應用較為領先的國家,歐陽明高介紹,我國目前商用車運行量大概有2000輛左右。面向后期大規模推廣應用,氫能源供應是問題嗎?歐陽明高算了一筆帳,商用車和乘用車所需求的氫用量差別很大,一輛乘用車大概每年150公斤,但是一輛7.5噸物流車一年要2噸氫,12米長的大客車一年要4噸氫,49噸的大卡車一年需要10噸氫。

  他介紹,我國目前副產氫和棄光、棄風、棄水的電量至少能生產500萬噸氫氣,還有統計認為是800萬噸-1000萬噸,他認為這足夠滿足2035年100萬輛氫燃料電池供氫需求。

  而從燃料電池發動機技術來看,歐陽明高判斷,再過5年,燃料電池發動機技術將會趨于成熟。他觀察到,由于最近這幾年中國燃料電池進展的非常快,膜電極、電堆、發動機全產業鏈已經打通,全球資源在向中國匯集。


  基于以上分析,歐陽明高認為,氫燃料電池技術在商用車領域的應用不是氫能供應問題,也不是發動機技術成熟問題,而是難在了儲氫、運氫和加注。他進一步解釋說,商用車的耗氫量遠高于乘用車,這就意味著車載氫瓶要更多,帶來的問題就是成本提升和安全風險加大。而從加氫環節來看,商用車加氫占用加氫站時間長、占地面積大,還需要安全距離,這就使加氫站單站服務車數量減少為乘用車的1/3以下。以燃油車為例,我國一個加油站對應服務1650臺乘用車,但是商用車只能對應300多輛。

  從氫氣運輸角度來看,目前,我國采用的是20MPa長管拖車運氫,一輛30噸的大卡車裝300-350kg的氫。歐陽明高認為,這從經濟角度無法支撐氫能大規模發展,急需轉型為30MPa,逐步上升為50MPa,來減少運輸成本。而采用大規模的管道運氫呢?歐陽明高認為,液態儲氫有優勢,但是關鍵部件依賴進口,建設周期較長,總體儲運能力還遠遠不夠。目前全球氫液化工廠的總能力15-20萬噸,面向2035年可能需要200、300萬噸。

  車載儲氫瓶也同樣面臨問題,歐陽明高介紹,35MPa可以支撐城市公交車250公里、中級物流車300公里;70MPa可支撐城際客車400公里、重型物流車500公里。想提高里程就需要采用車載液氫,他認為,這個技術還要5年探索之后才能確定是否具有大規模應用的可行性。

  面向2035年百萬輛推廣規模,加氫站也面臨遠遠不足的問題。目前,全球有360座加氫站,絕大多數都是小型站,最高每天加氫1.25噸。中國有16座加氫站,目前每天總加氫能力8噸,平均每個站500公斤,其中加氫能力最高的是張家口加氫站,它也是全球加注能力最大的加氫站,每天1.5噸,可服務50輛客車。這就意味著,到2035年至少要新建2000個加氫站。

  歐陽明高認為,要實現氫燃料電池商用車從萬輛規模到百萬規模,就需要突破以上三個瓶頸。可先從試點城市推廣,再把各個城市連接起來,形成一條城際運輸網絡。


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