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氫燃料或成新能源汽車逐浪新風口 制約瓶頸有待突破

時間:2020-09-14 11:00:29 來源:經濟參考報

  當前,新能源汽車產業蓬勃發展,而氫能作為一種更加綠色、環保、健康和可再生的能源,具有巨大潛力。作為最理想的替代能源,氫能儲量大污染小效率高。因此,面對能源安全、環境保護等壓力,發展氫能已成為能源轉型共識。

   眾多車企紛紛試水

  使用氫燃料電池車擁有幾乎零排放的優勢,同時,氫燃料電池能抗住零下30攝氏度的極端低溫環境。理想狀態下,氫燃料電池車的尾氣,排出來的是水,是最為環保的燃料之一。此外,加注時間短和續航里程長的特點也使得氫能被業界視為傳統內燃機理想的替代解決方案。在此背景下,全球各大車企都紛紛試水氫燃料電池汽車,未來,新能源汽車或將步入嶄新的氫燃料時代。

  據外媒報道,由于英國政府計劃2035年前停售所有的燃油車,因此捷豹路虎計劃在2030年前正式推出氫燃料電池車型。此前,捷豹路虎被報道過計劃開發氫燃料電池技術,該計劃被稱為宙斯計劃。據悉,路虎推出的第一臺氫燃料電池車型將是一款旗艦SUV,大概率會是全新一代攬勝極光,隨后,攬勝、攬勝星脈等SUV也將陸續推出氫燃料車型。另外,捷豹也會推出氫燃料電池車型,如F-Pace等。

  日前,寶馬公司再次證實其氫燃料電池SUV——i Hydrogen NEXT將在2022年進行小規模生產,正式量產時間為2025年。該車的電堆系統由寶馬集團研發,而單體氫燃料電池來自于豐田公司。據此前信息顯示,該車的最大續航里程將達到500公里,單次加氫時間在3至4分鐘,燃料加注時間和續航里程,與傳統燃油汽車接近。

  今年7月6日,現代汽車打造的全球首款量產氫燃料電池重型卡車——XCIENT Fuel Cell,首批10臺車輛已啟程運往瑞士。按計劃,現代汽車將于今年9月起,向瑞士客戶陸續交付50臺XCIENT Fuel Cell氫燃料電池重卡。按計劃,到2025年,現代集團將分階段交付1600輛氫燃料電池卡車。

  近日,美國新能源(4.530, 0.01, 0.22%)汽車公司Hyperion發布了旗下首款采用氫動力的汽車—Hyperion XP-1。據悉,這款車0-100km/h加速時間僅為2.2S,最高速度為356km/h。續航里程達到了1635km,并且重新加燃料僅需要3分鐘。公司表示,未來會把更多航空領域的氫燃料以及使用技術應用到汽車方面上來。據外媒報道,通用汽車與本田汽車日前宣布,擬在北美地區組建汽車業務聯盟,聯合研發,節約成本。據介紹,近期雙方的合作項目就包括氫燃料電池的研發和生產。

  目前,隨著技術的不斷突破和產業的日益壯大,國產“氫汽車”發展也駛入了快車道。此前,在以“感·創未來”為主題的2020廣汽科技日直播中,廣汽首款氫燃料電池汽車Aion LX Fuel Cell一亮相即引發一波刷屏。這是一款基于廣汽GEP 2.0平臺開發的氫燃料電池汽車,搭載自主集成開發的氫燃料電池系統,預計今年內開始示范運行。

  據上汽集團(19.060, 0.07, 0.37%)旗下子公司上汽大通官方介紹,其首款氫燃料電池MPV EUNIQ 7將于近期上市。日前,上汽大通MAXUS EUNIQ 7迎來了全球首次碰撞試驗,其以氫瓶完好無損、系統無泄漏的碰撞結果印證了車身防護與氫瓶保護的硬實力,同時也意味著全球首款氫燃料電池MPV距離量產上市更近了一步。

  今年6月,上汽MAXUS EUNIQ 7首輛車于無錫工廠正式下線,這款車定位為綠色環保燃料電池商務車,電機最高功率為150kW,可以實現-30℃冷啟動,最高續航里程高達650km,并可在5分鐘內就能完成加氫,這幾乎與燃油車加油一樣方便。在行駛過程中,EUNIQ 7所配備的高壓儲氫罐將氫輸送入燃料電池,因此,上汽MAXUS EUNIQ 7所產生的排放只有清潔的水。

  此外,大連市首臺自主研發制造、具有完全知識產權的全新產品“海豚精靈”氫燃料電池城市客車日前在金普新區一汽客車(大連)有限公司正式下線。與純電動公交車相比,氫燃料客車平均補充氫燃料時間為10分鐘至15分鐘,比純電動充電時間縮短60%至70%。在首臺氫燃料電池客車樣車下線后,一汽客車(大連)有限公司將進入批產階段,預計年底前將實現交付20臺整車的目標。按照計劃,今年年底前,氫燃料電池客車將在大連市部分公交線路示范運行。

   各國加大扶持力度

  此外,全球多國也在政策方面給予氫燃料更大的扶持力度,勢必將進一步推動氫燃料電池汽車的發展。據韓聯社報道,韓國總理丁世均表示,韓政府于6月成立了“綠色氫能海外事業團”,重點發掘建立氫燃料海外供應鏈具體項目。下一階段,韓國將推動建設以可再生能源及綠色氫能為主要能源的綠色產業集群,建立全球綠色氫能供應網。政府還計劃到2030年普及85萬輛氫能汽車,并將氫充電站擴充至660個,擴大大型貨車和中遠程巴士的普及車型,并上調購買補貼。

  與此同時,歐盟委員會日前發布了《歐盟氫能戰略》和《歐盟能源系統整合策略》,希望借此為歐盟設置新的清潔能源投資議程,以達成在2050年實現氣候中和的目標。為實施氫能源戰略,歐盟委員會成立“歐洲清潔氫聯盟”,由相關產業領導者、民間機構、國家及地區能源官員和歐洲投資銀行共同發起,旨在為氫能源的大量生產提供投資,滿足歐盟國家對清潔氫能的需求。

  近年來,德國已經成為氫技術發展的先驅。目前,該國計劃再投資90億歐元,其中20億歐元指定用于與國際伙伴的合作。作為聯合開發低碳能源計劃的一部分,俄羅斯和德國的公司提出了一項建立聯合制氫工廠的計劃。德國商會主席馬蒂亞斯·舍普說,俄羅斯作為一個“擁有巨大水資源儲備的原材料超級大國”,將是氫能合作的理想伙伴。目前,德國共有84個加氫站,計劃到2020年底增加到100個。

  法國政府上周發布兩年投入總額1000億歐元的經濟刺激方案,希望在2022年底前,通過增加公共投資、政府補貼和削減稅率等措施緩解新冠疫情對法國經濟的沖擊。政府將繼續推動能源結構從化石燃料轉向清潔能源,因此法國這份財政刺激計劃中特意提到了刺激氫能產業的計劃,未來兩年里將給予20億歐元的撥款。

  今年3月,包括奧雅納、英國石油等英國十家能源系統代表公司牽頭成立氫能特別工作組。該組織的愿景是讓包括政府、行業和公眾在內的廣泛利益相關者聯合起來,以推動對氫的投資,將其作為一種重要的、變革性的脫碳解決方案,并在整個經濟中得到應用。

  此前,特別工作組發布了《氫在實現零排放方面的作用》報告。該報告概述了未來五年內業界和英國政府應采取的一系列建議,包括政府應制定跨部門的氫能戰略;政府應在下一個財政計劃中向氫生產、儲存和分銷項目投入10億英鎊;加大對制氫、工業用氫、發電氫、交通氫的經濟支持;2025年前英國應建立100個加氫站,以支持氫能交通的發展。

  近日,日本東芝能源系統與解決方案公司(東芝ESS)宣布,東芝ESS已成功向富山氫能促進委員會交付“H2One加氫站集成系統”。該系統于上個月在日本富山縣富山市環境中心開始運行。東芝ESS制造的“H2One加氫站集成系統”使用可再生能源產生的電能產生氫氣,并向燃料電池汽車提供氫氣。該系統能夠在三分鐘之內為一輛電池乘用車加滿氫氣,每天生產的氫氣量可供八輛氫燃料電池車使用。

  與此同時,今年9月2日,我國交通運輸部印發《交通運輸部關于浙江省開展構筑現代綜合立體交通網絡等交通強國建設試點工作的意見》。任務要點指出,要優化供能業態配置,探索開展氫燃料電池汽車應用。

  日前發布的《河南省推動制造業高質量發展實施方案》指出,鞏固新能源客車優勢,支持氫燃料電池客車研發和示范應用?!稄V州市促進汽車產業加快發展的意見》也已于近期審議通過,意見特別指出要實現氫燃料電池汽車初步商業化運營的目標。

  制約瓶頸有待突破

  必須承認的是,當前發展氫燃料電池汽車的確面臨著一些困難。目前,全球氫能產能無法滿足新項目的能源需求。能源經濟與金融分析研究所(IEEFA)近日發布的一份報告稱,去年至今,全球總計宣布了50個新建氫能項目,但資金短缺和政策支持不力可能使這些項目停滯不前。

  根據該報告,上述50個氫能項目均為綠色制氫項目,總裝機容量為50吉瓦,總投資成本約為750億美元,其中大多數項目將在2025年左右開始商業運營,預計年產能可達400萬噸。然而,業內預測,到2030年,全球對綠色氫能的需求每年將達到870萬噸。這意味著如果不在綠色制氫產業投入更多資金與政策支持,未來全球將面臨巨大的氫能供應缺口。

  然而,快速擴大氫能規模面臨壓力,其中成本是氫能擴張的決定性障礙。綠氫價格昂貴,據國際能源署估算,目前約為3.5歐元至5歐元/公斤,在未來一段時間內都沒有市場競爭力。氫燃料電池汽車的潛在需求很多,例如在冷庫、港口、工業園區等場景的應用,但目前氫燃料電池汽車還處在示范應用階段,沒有大規模推廣,市場吸引力不夠,對包括加氫站在內的配套基礎設施建設和產業鏈發展的帶動作用不足,無法大規模生產,也導致成本較高。

  此外,氫燃料電池技術也面臨著研發投入和使用成本高的難題,推廣普及并不容易。針對新能源車發展中的難點問題,急需加快科技創新,加快氫能源燃料電池汽車的研發,創新和提升新能源車品質和服務。同時,鼓勵有產業基礎的重點地區建設氫能燃料電池產業園區,加快產業集群建設和商業化示范運營,帶動全產業鏈的成熟和完善。

  隨著全球對清潔能源的日益重視,氫燃料電池車作為汽車環保的終極解決方案之一,必然是汽車工業的發展方向。目前,氫能的應用已經積累了科學家們的大量研究,開始逐漸走向市場,但其產業化之日是否能夠早日到來,還取決于氫燃料技術的成熟度以及成本是否能夠大幅下降。


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編輯: 趙名揚
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