也許未來10年,純電車型都會是新能源汽車市場的主流,但是下一個10年呢?下下個10年呢?
與電動汽車相比,氫燃料電池汽車在使用過程中消耗氫氣和氧氣,通過電化學反應發電,最后排出的是水,“零碳”是其最大優勢。氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源,被譽為“21世紀的終極能源”。
“現在的氫燃料電池行業,跟十年前的電動車行業類似。”國家電投集團氫能科技技術總監陳平,是這樣評價氫燃料汽車的。
從目前來看,氫燃料汽車在家用車上普及,還不太現實,至少最近這10年看不到希望,氫燃料電池乘用車材料和部件還存在功率密度低、動態性能弱、環境適應性差、生命周期短等行業關鍵技術難題。但是,在客車、物流車及重卡等商用車方面,氫燃料汽車的前景顯得更為明朗。
眾所周知,氫燃料汽車的普及首先要解決一個問題:那就是加氫的問題。
截至目前,全國已建成加氫站數量超過350座,約占全球總數的40%,位居世界第一。但是相對于廣袤的國土,這點加氫站的數量還是杯水車薪,另外,氫氣的制取價格高,一直是掣肘氫燃料汽車發展的關鍵。
但是隨著中石化庫車綠氫項目的投產,為低成本制取氫氣建立了一個可行的范本,通過光伏制氫,制氫成本根據測算將會跌到9.6元每千克,已低于煤制氫成本11.3元/kg,并大幅低于天然氣制氫成本21.8元/kg。很多人不理解的是,為什么要通過光伏發電,再用電制氫?這主要是因為光伏發電有著隨機性和波動性,每年都有很多光伏和風力發出的電能被棄用,因此,光伏制氫算是一個比較好的將電能儲存下來方式。
制氫成本降下來了,但是運輸氫氣的成本也是制約氫能發展的一大難題。
氫氣因為需要加壓降溫才能液化,因此,如果采用管束式集裝箱,單次運輸氫氣質量小,運輸效率低,運距500公里的運輸成本高達7元/kg以上。
液罐車單次運輸氫氣質量為氣氫拖車的10倍(3000-4000kg),氫氣密度和運輸效率明顯提高,但是液化氫氣的成本較高,根據測算,運距500公里的氫氣運輸成本在9元/kg以上。
與之相比,輸氫管道可以實現大規模、長距離輸送氫氣,且兼顧經濟性。據測算,當輸送距離為100公里時,運氫成本為1.43元/千克,我國首條跨省區、大規模、長距離的“西氫東送”純氫輸送管道示范工程,即將開工。
制氫的成本再加上儲氫、運氫的成本,都在降低,因此,氫氣的零售價格有望控制在20元每千克之內。目前北京地區的氫氣價格是30元每千克,按照豐田mirai加注5.6kg氫氣,可以跑800千米計算,每公里的成本約為2毛錢,比燃油車更低。和使用商業充電樁的電動汽車行駛成本接近,但是充能時間要快得多。
當然了,氫燃料汽車的普及還有很多問題沒有解決,比如說氫燃料汽車的價格問題,普遍比普通電動汽車價格高出30%到50%。再比如說加氫站網絡的建設問題,都是氫能的發展需要解決的問題,但是至少在商用車領域,氫燃料汽車的前景光明。
中國氫能聯盟分析,至2050年,氫能在我國終端能源體系中占比至少達到10%,氫氣需求量接近6000萬噸。氫燃料電池車產量達到每年520萬輛。廣州、上海等地也在啟動氫燃料電池網約車。氫燃料汽車的市場拐點或在2025年左右到來,氫能的發展雖然困難重重,但是前景值得期待。