鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2018年12月09日
未來(lái)新能源汽車:南電北氫,為什么是氫燃料電池汽車?
首先直擊核心話題——?dú)淠?。不僅是汽車,整個(gè)能原業(yè)堵把氫能當(dāng)撒未來(lái)的終極能原解決方案這究竟是為什么呢?在此有必要再科普一下。
第一,當(dāng)然是清潔。氫(H)在元素周期表中位于第一位,氫也是自然界中分布最為廣泛的物質(zhì),占了宇宙質(zhì)量的75%。當(dāng)氫與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放能量之后,唯一的產(chǎn)物就是水,完全是零污染。而現(xiàn)在咱們使用的主要能源里都含有碳元素(C),由此所產(chǎn)生的二氧化碳排放是造成全球升溫的罪魁禍?zhǔn)住?br/>
回顧人類能源的發(fā)展史,其實(shí)也是一部生產(chǎn)力發(fā)展史。從農(nóng)耕時(shí)代燃燒牲畜糞干、秸稈茅草,到今天使用的煤炭、石油、天然氣,人類社會(huì)的發(fā)展是隨著能源進(jìn)步而進(jìn)步的。細(xì)細(xì)研究其發(fā)展,可從中發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律:首先是能源的形態(tài)變化,煤炭等是固體,石油為液體,而天然氣為氣體,能源更替是從固體到液體再到氣體這樣一個(gè)過(guò)程,而氫氣自然歸屬為氣體。另外,從不同時(shí)期主要能源的碳?xì)錁?gòu)成比例變化來(lái)看,煤炭、柴薪的碳?xì)浔葹?:1,再看以丙烷和丁烷為主要成分的石油,它的碳?xì)浔燃s為1:2,天然氣的碳?xì)浔葎t為14,可見其中氫的比重是越來(lái)越高。所以可以這么說(shuō),能源的演變實(shí)際遵循的是一個(gè)減碳增氫的發(fā)展路徑,而最理想的終極形態(tài),自然就是氫。
第二,氫能非常好用,具體表現(xiàn)在它的能量密度大、可儲(chǔ)存、可再生、好轉(zhuǎn)化且轉(zhuǎn)化效率高。這里所說(shuō)的好用,是指氫作為類似電這樣的二次能源,或者說(shuō)是能量載體、儲(chǔ)能介質(zhì),它先天所具備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。比如,怎么將澳洲過(guò)剩的電力輸送到咱們這里來(lái)使用?最好的辦法一定不是建跨洋電網(wǎng),而是把電能通過(guò)電解水來(lái)制氫,再將氫海運(yùn)過(guò)來(lái)。再比如,目前咱們國(guó)內(nèi)就有大量的可再生能源(包括風(fēng)能、水能、光伏,高達(dá)上千億度)被白白浪費(fèi)了,原因是這類可再生能源發(fā)的電受環(huán)境影響極不穩(wěn)定難以并入電網(wǎng),要利用好這部分電能,最好的辦法也是先將其分布式制氨儲(chǔ)存起來(lái),或者就地利用,或者運(yùn)輸?shù)狡渌胤绞褂?。再舉一個(gè)例子,日本為什么這么積極發(fā)展氫燃料汽車?其中有一個(gè)原因,就是它可以能用來(lái)抗災(zāi)避險(xiǎn),一旦地震海味造成停電,氫燃料電池汽車就可變身為一個(gè)小型儲(chǔ)能電站,為家庭提供應(yīng)急電力。
氫何去何從?
好了,現(xiàn)在轉(zhuǎn)到第二個(gè)話題,氫從哪里來(lái)?
我國(guó)是最大的氫氣生產(chǎn)國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì)2017年我國(guó)氫氣產(chǎn)量約為2100萬(wàn)噸,超過(guò)世界總產(chǎn)量(6000萬(wàn)噸)的1/3。從全球范圍來(lái)看,96%的氫氣都是來(lái)自于傳統(tǒng)能源的化學(xué)重整,比如天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化、甲醇裂解、氨分解、焦?fàn)t煤氣回收等等,剩下的4%則來(lái)自于電解水制氫,因?yàn)檫@樣成本較高。那么生產(chǎn)出來(lái)的這些氫干嘛用呢?65%被作為原料氫用于生產(chǎn)合成氨和甲醇,33%被用于石油煉制的加氫環(huán)節(jié)(這也讓我們的汽油越來(lái)越清潔),只有大概2%被當(dāng)做直接能源來(lái)使用(比如火箭推進(jìn)器燃料、氫然料電池車輛)。由此可見,目前氫的應(yīng)用,更多是基于它的化工特質(zhì),而非能源屬性。
未來(lái)氫能如果能得到廣泛應(yīng)用,這個(gè)產(chǎn)業(yè)格局肯定會(huì)有很大變化。在初始階段,氫能還是更多來(lái)自于工業(yè)副產(chǎn)品或由其他能源形式的轉(zhuǎn)化,將來(lái)很有可能變?yōu)橹鳟a(chǎn)品,最終取代煤炭和燃油。不信您就上網(wǎng)查查看,已經(jīng)有煤制氫的大項(xiàng)目上馬了。但是同時(shí)也要提醒大家注意的是,氫能應(yīng)用是否能真正實(shí)現(xiàn)低碳甚至無(wú)碳,要從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)綜合評(píng)判,尤其要把制氫過(guò)程產(chǎn)生的碳排放考慮在內(nèi)。前面所提到的化石能源重整制氫方式,可都是要產(chǎn)生CO2的,要想辦法將其捕獲并封存。用電解水制氫當(dāng)然沒有這個(gè)問題,但是這個(gè)電又是怎么來(lái)的呢?氫能貴嗎?問得好。目前國(guó)內(nèi)加氫站的氫價(jià)格大概是40-50元/kg,一輛氫燃料電池乘用車的能耗大概是1kg/100/m,這樣算也就是40-50元/100km,和燃油車相差不多。但是目前氫能的應(yīng)用還停留在示范階段,將來(lái)真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化之后,肯定要在政府指導(dǎo)下利用市場(chǎng)這個(gè)杠桿來(lái)重新進(jìn)行調(diào)節(jié)。僅從氫能獲取以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)來(lái)看,通過(guò)技術(shù)進(jìn)步來(lái)降低成本仍有不少想象空間。
說(shuō)到加氫站,這個(gè)事就比較尷尬了。放眼全國(guó),目前建成并已運(yùn)營(yíng)的加氫站只有14個(gè),在建的也就23個(gè)。雖然國(guó)家對(duì)建加氫站有不少的補(bǔ)貼,但由于相關(guān)核心技術(shù)和部件咱們尚未全面掌握,成本仍居高不下,從目前運(yùn)營(yíng)的角度來(lái)看肯定還是一個(gè)賠本買賣。這就又回剛了那個(gè)“先有雞,還是先有蛋”的老話題,氫燃料汽車和加氫站怎么同步推進(jìn)和建設(shè)?想當(dāng)年,在國(guó)家政策強(qiáng)力刺激下,電動(dòng)車充電站大上快上但最后搭荒的現(xiàn)象屢見不鮮。有了前車之鑒,從氫能和燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和政策制定上,就應(yīng)該想好怎么配合市場(chǎng)的節(jié)奏來(lái)合理發(fā)力,用力過(guò)猛會(huì)產(chǎn)生泡沫,支持不夠則難以推動(dòng)??傊?,氫能產(chǎn)業(yè)實(shí)際也是個(gè)考量管理者決心和智慧的龐大系統(tǒng)工程,需要跨部門跨行業(yè)的整體協(xié)作。
“氫”車的近況
聊了半天,該回到氫燃料電池汽車本身了。先來(lái)看一下市場(chǎng)情況,自2013年氫燃料電池汽車開始商業(yè)化到2017年底,全球總共售出了6475輛氫燃料電池乘用車。雖然從這個(gè)數(shù)字看還是少得可憐,但是增量已較為喜人,
2016年之前累計(jì)只賣出了3000多輛,而2017年銷量就一下躍升至3382輛,爆發(fā)點(diǎn)就是大名鼎鼎的豐田Mirai,光這款車就賣出了3000輛。
這幾年統(tǒng)計(jì)下來(lái),Mrai的銷量總占比已高達(dá)75%,其他還有本田Clarity和現(xiàn)代i×35FC,它們分別占到了13%和11%。此外,奔馳、寶馬、奧迪都已宣稱將來(lái)會(huì)推出氫燃料汽車。目前在氫端料電池汽車的商業(yè)化上,哪些國(guó)家走在前面呢?當(dāng)然最領(lǐng)先的也是日本和韓國(guó),從具體應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看,這兩個(gè)地域相對(duì)狹小的國(guó)家顯然更適合于氫燃料電池汽車的推廣,2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)日本還會(huì)有大動(dòng)作。美國(guó)尤其是加州也跑得不慢,加氫站建了不少,而一多半的豐田Mrai也都是賣到了那里。從國(guó)內(nèi)來(lái)看,結(jié)合咱們的具體國(guó)情,氫燃料電池汽車前期發(fā)展主要還是著力于在商用車上的應(yīng)用,也就是公交大巴、貨車、輕卡這些車型。
2017年已累計(jì)銷售了上千輛,在不少地方開始了示范化運(yùn)營(yíng)。業(yè)內(nèi)也普遍認(rèn)為,隨著國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)苛,燃料電池取代柴油機(jī)的可行性已越來(lái)越大,這也意味著氫能在汽車行業(yè)的真正商業(yè)化即將迎來(lái)最佳風(fēng)口期。消費(fèi)者最關(guān)心的還是這個(gè)問題,氫燃料電池汽車到底有多貴?還是拿咱們熟悉的乘用車來(lái)看,豐田Mral在日本補(bǔ)貼后售價(jià)是500萬(wàn)日元(折合人民幣大約305萬(wàn)),在美國(guó)加州的售價(jià)是57500美元,但是豐田附送價(jià)值15000美元的加氫卡,加州政府又補(bǔ)貼了5000美元,因此折算起來(lái)也是大概26萬(wàn)人民幣。本田Carity呢?
766萬(wàn)日元約和人民幣46.7萬(wàn)元。相比燃油車價(jià)格肯定還是貴,但也貴不了多少了。
這次展會(huì)Mirai和Canty都來(lái)了,作為率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的氫然料電池乘用車,它們自然是最吸睛的亮點(diǎn)。當(dāng)然國(guó)內(nèi)企業(yè)也有新車亮相,比如紅旗就拿來(lái)了基于H5的燃料電池車型,作為新造車勢(shì)力的代表,威馬也展出了一臺(tái)采用直接甲醇然料電池的SUV。這些車售價(jià)多少呢?對(duì)不起,包括之前早就推出的榮威950和750在內(nèi),它們都還沒有真正上市銷售,目前談價(jià)格意義不大。必須承認(rèn),在然料電池汽車的整體技術(shù)和成本控制方面,咱們和現(xiàn)在的領(lǐng)先者仍存在不小的差距,要加倍努力才能追上。
對(duì)于氫燃料電池汽車,國(guó)家的補(bǔ)貼政策倒是一直都有,而且在純電動(dòng)車補(bǔ)貼大幅下調(diào)的情況下,氫燃料電池汽車的補(bǔ)貼仍維持不變,由此可見對(duì)它的支持力度。補(bǔ)貼有著具體的技術(shù)要求,電雄輸出功率不能低于驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率的30%,因?yàn)楸壤途褪恰凹俚摹睔淙剂想姵仄?,有騙補(bǔ)嫌愛了。在此基礎(chǔ)上還設(shè)了30kW這一補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn),乘用車低于30kW按6000元kW補(bǔ)貼,高于則充一按20萬(wàn)元補(bǔ)貼,此外輕客輕卡能補(bǔ)30萬(wàn),大客大貨則是50萬(wàn)。感覺以30kW來(lái)劃分有點(diǎn)簡(jiǎn)單粗器,所以目前基本上大家都?jí)褐@個(gè)紅線來(lái)做開發(fā),功率做高了補(bǔ)貼一分不多,但成本肯定就不合算。此外,除了上文提到的國(guó)家補(bǔ)貼,地方政府還有相應(yīng)比例的額外補(bǔ)貼,不同地區(qū)的補(bǔ)貼額度不一樣。
汽車工業(yè)發(fā)展到今天這個(gè)時(shí)代,是應(yīng)該要用行動(dòng)來(lái)解決能源這個(gè)終板問題了,而早在探索的氫能應(yīng)用已成為業(yè)內(nèi)共識(shí),并且正一步步走向現(xiàn)實(shí)。盡管如此,但前方仍荊棘密布,氫燃料汽車的發(fā)展沒有任何捷徑,需要國(guó)家從戰(zhàn)略層面積極支持和推進(jìn),也需要各方通力協(xié)作,更需要行業(yè)自身努力投入,而最最關(guān)鍵的是,它最終還必須得到市場(chǎng)的認(rèn)可。所以,如何讓未來(lái)的消費(fèi)者能真正了解并接受氫燃料電池汽車?這事已迫在眉睛。
要想把“氮”車推上熟路,大家都得出力才行,也包括您。相信總有一天,兩岸猿聲臨不住,“氫”車已過(guò)萬(wàn)重山。