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新能源汽车市场福音,全球燃料汽车拉开产业化大幕
2022-06-13 17:36:59

  “近年来,在世界各国政府和学术界、工业界等共同努力下,氢能技术取得重大突破,在寿命、可靠性、使用性能方面基本达到车辆使用需求,氢能基础设施正在加快建设,燃料电池汽车开始规模化投放市场,在全球范围内开启了产业化新时代,迈向市场化发展新征程。”这是全国政协副主席、科技部部长万钢在第二届国际燃料电池汽车大会上作出的新论断。

  虽然我国燃料汽车发展起步较早,但目前看来,无论是整车产品,还是基础设施建设,亦或是政府支持力度,与日本、韩国和美国等相比,还存在一定差距。相对国内,国外发展燃料电池汽车的热情也甚是高涨。如通用汽车表示,其将从两方面同时推进电气化进程——纯电池动力汽车以及氢燃料电池汽车;现代汽车发布了氢燃料汽车计划,并准备于今年在中国上市;丰田汽车公司也宣布在中国开始启动氢燃料电池汽车计划。

国外产品安全性和可靠性较高

  此前,有报告显示,目前全球已售出5500多辆氢燃料电池汽车,且这一数字将很快突破6000辆,而当前全球的氢燃料电池汽车市场主要为丰田、本田和现代汽车所占据。其中,丰田以rai2039辆的注册量,成为市场份额占比最高的氢燃料电池汽车企业,占比达到88%;现代ix35 FC160占据全球市场份额的比例为7%;本田Clarity以113辆的注册量位居第三,占比5%。

  目前来看,无论是产品性能、安全性还是耐久性,国外燃料电池汽车都已取得了长足进步。以本田Clarity燃料电池汽车为例,其电池功率为103千瓦,70帕的氢罐可行驶750公里,充氢时间仅为3分钟,其容积功率密度和过去相比也大大提升,达到了3.1kW/L。再如现代汽车,现代汽车集团环境技术中心高级副总裁李记相指出,在针对燃料电池汽车开展的一系列包括压力冲试、自由降落、前后端冲撞、枪测试、火测试,以及极限环境周期等在内的安全测试中,结果均证明了其产品具备较高安全性和可靠性。据透露,现代汽车公布的新一代燃料电池汽车(已于2018消费电子展上亮相,名为Nexo)在耐久性方面于10年内可保障运行16万公里,与目前的传统燃油汽车水平相当。

  在中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员衣宝廉看来,国内外燃料电池汽车产品性能基本接近,更大的差距在于可靠性和耐久性。对此,同济大学校长助理、智能型新能源汽车协同创新中心主任余卓平直言不讳地指出:“我们在燃料电池汽车的测试平台建设上投入不少,但还远远不够。”他曾参观过的丰田汽车实验室拥有超过一万多平方米的产品测试空间,内容围绕可靠性、环境适应性、耐久性等多方面,而我国汽车企业在这方面投入有限,对技术进步产生了不容忽视的不利影响。

国外拥有全球97%的加氢站

  关于全球加氢站的建设,最新数据显示,2016年全球新增92座加氢站,同比增长70%,创增长数新高,截止到2017年1月,全球正在运营的加氢站总量为274座。据衣宝廉统计,我国目前仅拥有9座加氢站,除了产品方面外,与国外相比,基础设施的数量也远远不够。 

  “美国的加氢站主要建设在西海岸和东海岸地区,例如位于西海岸的加州,拥有30个开放式零售加氢站,东北部地区则已经规划了12~25个加氢站的建设计划。未来,加氢站的规模有望进一步扩大,夏威夷和得克萨斯州等已经表现出对发展燃料电池汽车的兴趣。”美国阿岗实验室首席科学家刘迪嘉如是说。

  日本已经成为全球拥有最多加氢站的国家,据本田汽车首席研究员守谷隆史介绍,日本目前正在使用的加氢站有91座,计划建立的为9座。不过,日本加氢站的建设并不完全依靠政府的力量,日前,丰田、本田和日产宣布与其他八家能源、金融企业共同成立一家新公司,计划在日本建设更多加氢站并提供维护服务,初步规划在4年内合作新建80座加氢站。这意味着多家车企将投入巨大资金和人力,因为日本建设一座加氢站的成本比欧洲高出许多。守谷隆史透露,日本单座加氢站建设资金约为3.6亿日元(约合人民币2000万元),每年的运营费更是高达4000万日元(约合人民币233万元)。 

  因此,为减少建设加氢站的高成本和投入,美国加州燃料电池伙伴执行主任Bill Elrick介绍了当地更为实用、便捷和经济的建设方法——在现有的加油站中增设加氢设备,这也将为我国铺设燃料电池汽车基础设施提供一个新思路。

  不过,从全球来看,加氢站的建设数量不断递增,政府与企业都给予了大力支持,但整体来看,仍难以满足燃料电池汽车产业化发展的需求。

从上至下的全方位支持

  恐怕全球没有哪个国家对燃料电池汽车的支持能与日本匹敌。2014年6月,日本经济产业省制定了“氢能与燃料电池战略路线图;2017年12月,日本政府又发布了“氢能源基本战略”,将建设“氢能社会”上升至国家战略高度。从购买到使用,日本政府都推出了配套优惠政策,例如2015年~2017年,除出租车企业之外的企业和个人购买燃料电池汽车免费提供氢气;2015年~2020年,不向燃料电池汽车使用者收取高速公路费,直到2025年。消费者购买燃料电池汽车还将获得200万日元左右(约合人民币12万元)的政府补贴。在基础设施建设方面,日本政府不仅进行了成本削减工作,还于去年6月出台了一项政策,撤销对现有加氢站的部分规定和限制,以加速其普及和推广。守谷隆史指出,除此以外,日本政府还积极对氢能机、大规模氢供应、可再生能源制氢的验证工作提供全方位支持和帮助。

  事实上,我国政府在燃料电池汽车资金补贴方面的支持力度也并不小。在多部委联合公布的新能源汽车推广财政支持的相关政策中,2017年到2020年,我国新能源汽车的补贴将逐年递减,唯独燃料电池汽车的补贴不变。但在加氢站建设方面,我国在地方政府的支持和鼓励方面仍有欠缺。新研氢能源科技有限公司CTO、IEC国际标准召集人齐志刚直言,地方政府的担心带来审批流程过长、怕承担责任、限制的条条框框特别多等多种问题,这是导致加氢站建设跟不上的根本原因。

  值得强调的是,我国的燃料电池在汽车以外领域的普及和推广也有所欠缺。刘迪嘉介绍说,目前美国已有超过40个州使用燃料电池,利用燃料电池为电信行业、政府部门、港口和军方等领域供电,提供的电量已经超过235兆瓦时。利用公共设施,例如增加在客运大巴和供电领域的应用来减少甚至消除地方政府及公众对于氢能燃料电池的恐惧和担忧。或许,这也应成为我国推动燃料电池汽车发展的有力抓手之一。


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