北京冬奧會(huì )將氫能源汽車(chē)送上了熱搜。北京冬奧會(huì )使用了上千臺氫能車(chē),日本豐田、北汽福田、宇通等中外汽車(chē)品牌聯(lián)袂登場(chǎng),億華通、國家電投等國內企業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)的電堆首次大規模在國際賽事中運用。繼2021東京奧運會(huì )后,北京冬奧會(huì )再次刮起“氫旋風(fēng)”,為氫燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化注入了一針“強心劑”。
1968年,世界上第一輛搭載氫燃料電池的汽車(chē)誕生。過(guò)去幾十年,日美歐等發(fā)達經(jīng)濟體一直在探索氫燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化之路。豐田、通用等全球主要汽車(chē)公司大都已經(jīng)完成了氫燃料電池汽車(chē)的基本性能研發(fā),解決了若干關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,其整車(chē)性能、可靠性、壽命和環(huán)境適應性等各方面均已基本達到了傳統汽油車(chē)的水平。2021年初,全球氫燃料電池汽車(chē)保有量為2.5萬(wàn)輛,加氫站共計約540座。2021年,中國的氫燃料電池車(chē)保有量?jì)H為9000臺,預計2025年達到5萬(wàn)臺,2030年達到100萬(wàn)臺。在國內,一批電堆廠(chǎng)已經(jīng)建立起相對成熟的生產(chǎn)線(xiàn),包括廣東國鴻、山東濰柴、億華通、國家電投等。
北京冬奧會(huì )為氫能源汽車(chē)提供了一個(gè)集中展示的舞臺,給行業(yè)發(fā)展注入了活力與想象空間。但氫能源汽車(chē)的發(fā)展仍處在早期階段,其發(fā)展過(guò)程可謂篳路藍縷,產(chǎn)業(yè)化道路面臨諸多挑戰。
首先,氫燃料電池汽車(chē)造價(jià)高,產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期需要政府注入大量資金,離商業(yè)化的距離甚遠。由于氫燃料電池汽車(chē)的電堆(發(fā)動(dòng)機)昂貴,其車(chē)價(jià)是燃油車(chē)的3倍,是鋰電池汽車(chē)的1.5倍至2倍。從用氫成本來(lái)看,1公斤氫氣的價(jià)格在60元到80元,而燃油只有40元。從全球目前的發(fā)展來(lái)看,只有日本、韓國的氫燃料電池汽車(chē)進(jìn)入了家庭。中國的氫燃料電池汽車(chē)目前以商用車(chē)、大巴、重卡為主。一臺重卡成本160萬(wàn)元,需要國家補貼100萬(wàn)元左右。
其次,氫燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟。氫能產(chǎn)業(yè)主要分為三個(gè)環(huán)節,包括制氫、儲運、用氫。氫氣的制取分為三種,“灰氫”是通過(guò)化石燃料制氫,“藍氫”在化石燃料制氫的過(guò)程中加入碳捕捉和碳封存技術(shù),但兩種制氫方式均涉及碳排放。最潔凈的方式是“綠氫”,又稱(chēng)電解水制氫。綠氫來(lái)自于風(fēng)能、光伏等可再生能源發(fā)電,而這些項目動(dòng)輒就是上億元,甚至10多億元的預算,目前主要靠中石化、中石油等大型央企,以及西安隆基等龍頭企業(yè)主導,前期需要大量資金。在儲運、應用方面也需要巨大的投入。
此外,中國的可再生能源制氫技術(shù)相對落后,不少關(guān)鍵技術(shù)和設備依賴(lài)進(jìn)口。以氫燃料電池汽車(chē)的“心臟”電堆為例,雙極板、質(zhì)子膜、氣體擴散層(GDL)、催化劑等八大關(guān)鍵部件中,目前基本實(shí)現國產(chǎn)替代的只有雙極板。億華通、國家電投提供的氫燃料電池設備成功運用到本次冬奧會(huì ),標志著(zhù)國產(chǎn)化的提速。
在實(shí)現“雙碳”目標的背景下,作為“終極清潔能源”的氫能越發(fā)受到國際社會(huì )的重視。根據國際氫能委員會(huì )預計,到2050年,氫能將承擔全球18%的能源終端需求,創(chuàng )造超過(guò)2.5萬(wàn)億美元的市場(chǎng)價(jià)值。屆時(shí),氫燃料電池汽車(chē)將在全球車(chē)輛保有量中占據20%至25%,成為與汽油、柴油并列的終端能源體系消費主體。
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