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上海清易
如今，純電動汽車成為新能源汽車中的主流，在各大車企投入純電動汽車懷抱的背景下，豐田、現(xiàn)代等一些車企認為氫燃料電池汽車是新能源汽車的未來，選擇繼續(xù)氫燃料電池汽車的研發(fā)。
那么氫燃料電池汽車會成為新能源汽車行業(yè)的風向標嗎？昨天，氫燃料電池汽車行業(yè)又迎來利好消息，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035 年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)。
《規(guī)劃》提出了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展各階段目標：到2025年，基本掌握核心技術和制造工藝，燃料電池車輛保有量約5萬輛，部署建設一批加氫站，可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年，實現(xiàn)二氧化碳減排100-200萬噸/年。到2030年，形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應體系，有力支撐碳達峰目標實現(xiàn)。到2035年，形成氫能多元應用生態(tài)，可再生能源制氫在終端能源消費中的比例明顯提升。
重點推進氫燃料電池中重型車輛應用。《規(guī)劃》提出，立足本地氫能供應能力、產(chǎn)業(yè)環(huán)境和市場空間等基礎條件，結合道路運輸行業(yè)發(fā)展特點，重點推進氫燃料電池中重型車輛應用，有序拓展氫燃料電池等新能源客、貨汽車市場應用空間，逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補發(fā)展模式。積極探索燃料電池在船舶、航空器等領域的應用，推動大型氫能航空器研發(fā)，不斷提升交通領域氫能應用市場規(guī)模。
氫燃料電池為何備受青睞?
燃料電池電動汽車是減少溫室氣體排放、降低石油使用量的有效路徑之一，隨著氫能制取技術的進步，氫燃料電池汽車全過程生產(chǎn)成本將會逐步下降。
氫燃料電池使用氫為能源，氫與空氣中的氧反應，僅產(chǎn)生水蒸氣排出，有效減少了傳統(tǒng)汽油車造成的空氣污染問題。在雙碳目標的推進下，氫燃料電池因其低碳環(huán)保的屬性受到青睞。
氫燃料電池應用重點為何在中重型車輛上?
1. 加氫站建設成本高、營收難
氫燃料電池雖然環(huán)保屬性突出，但加氫站的建設費用不菲，據(jù)估算，建設一座35Mpa，500kg/d的固定式加氫站的成本約為1500—2000萬元。而在電動汽車中建設成本較高的特斯拉充電站的建設成本為200萬。如此高昂的建設成本讓眾多汽車企業(yè)望而卻步，于是氫燃料電池的應用重點便落在了中重型車輛的身上。
按照《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》規(guī)劃，到2025年，我國計劃燃料電池汽車規(guī)模達到5萬輛，建成加氫站至少300座。國內(nèi)在2020年建成并投入運營的加氫站達到118座，但其中處于虧損狀態(tài)的超過70座，一方面在于加氫站的建設以及運營成本非常高，年運營成本就在200萬元以上；另一方面加氫站收入過于微薄，每公斤氫的毛利只有十幾元。
2. 節(jié)能減排效果好
“雙碳”目標的提出在一定程度上加快了我國能源結構的調(diào)整。汽車行業(yè)也不例外，各大車企紛紛布局新能源汽車產(chǎn)業(yè)。從長遠來看，新能源汽車是汽車行業(yè)的未來。中重型車輛作為汽車行業(yè)的碳排放大戶，是節(jié)能減排的重點，因此國家重點推進氫燃料電池中重型車輛應用。
3. 氫氣發(fā)熱效率高
氫氣燃燒時產(chǎn)生的發(fā)熱量比汽油高，因此在同等熱效率下，使用氫燃料電池的汽車產(chǎn)生的動力更大。中重型車輛對于動力的需求更旺盛，重點推進氫燃料電池在中重型車輛上的應用不僅能夠有效滿足市場需求，而且還能起到促成氫能應用場景的落地，加快我國能源結構優(yōu)化的作用。
4. 補能迅速、續(xù)航長
在國家大力推進新能源汽車的背景下，我們可以看到市面上出現(xiàn)了較多的純電汽車，純電汽車因在冬季充不上電、充電緩慢的消息時有傳出。以鉛酸電池為例，最佳的充電溫度為25℃，在溫度較低的冬季，無法達到25℃，因此會出現(xiàn)充電緩慢、充不進電的現(xiàn)象。而氫燃料電池則不會出現(xiàn)這種情況。寶馬發(fā)布的一款續(xù)航500km以上的氫燃料汽車，充滿儲氫罐的時間 3-4 分鐘，充分展現(xiàn)了氫燃料電池續(xù)航時間長，補能快的優(yōu)點。
當前氫燃料電池汽車仍然面臨著發(fā)展的瓶頸：
1. 氫氣制取工藝不成熟
氫能源按生產(chǎn)來源劃分，可以分為“灰氫”、“藍氫”和“綠氫”三類。“灰氫”是指利用化石燃料制取氫氣，成本較低但碳排放量大；“藍氫”是指使用化石燃料制氫的同時，配合碳捕捉和碳封存技術，碳排放強度相對較低但捕集成本較高；“綠氫”是利用風電、水電、太陽能、核電等可再生能源電解制氫，制氫過程完全沒有碳排放，但成本較高。
2.氫源結構有待優(yōu)化
雖然氫能源汽車節(jié)能減排效果突出，但其使用的氫能卻并不怎么環(huán)保。我國的氫源結構目前仍是以煤為主，來自煤制氫的氫氣占比約 62%、天然氣制氫占 19%，電解水制氫僅占 1%，工業(yè)副產(chǎn)占 18%。目前的氫能基本全部用于工業(yè)領域。
3.催化劑數(shù)量稀少
目前來看，鉑是最優(yōu)的氫氣燃料電池催化劑，可以說鉑在氫燃料電池催化劑中的地位中短期不可替代。 然而鉑為稀有金屬，全球的總儲量只有1.4萬噸，而鉑在使用過程中容易降解，為保證催化劑的效果，人們在制取氫氣的過程中不得不使用過量的鉑。按照現(xiàn)有的技術水平，大力推廣氫燃料電池汽車也就意味著會消耗大量的鉑。
4.加氫站建設進度緩慢
相較于加油站和充電樁，加氫站的建設進度較為緩慢，預計到2022年我國加氫站將建成287座。氫氣供給端的短缺，在一定程度上也會影響氫燃料電池汽車的發(fā)展。
盡管氫燃料電池汽車面臨著諸多瓶頸，但其仍擁有美好的發(fā)展前景。隨著政策不斷出臺，將利好氫能行業(yè)發(fā)展，整個氫能行業(yè)的發(fā)展將會促成產(chǎn)業(yè)化效應，屆時，氫燃料電池汽車的成本將會下降，此外政府的大力推廣也有望加快加氫站的建設，隨著氫燃料電池汽車的滲透率不斷提高，將會促進加氫站的建設。相信在不久的將來，氫燃料電池汽車會成為未來動力汽車行業(yè)全新的風向標。
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