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新能源汽車的新支點 氫燃料電池熱度解讀

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年02月23日  

今年的上海車展上,新能源汽車領域出現了一個新的亮點:國內首個面向個人消費者的氫燃料電池乘用車格羅夫歐思典正式開啟預售。一下子,我們總覺得還離家用車市場很遙遠的氫燃料電池汽車突然就來到了我們的身邊。結合起近期國家層面關于新能源政策的調整,特別是關于氫能利用的傾斜力度加大,氫能上下游相關行業一下子成為了新的熱點。那么氫燃料電池車方面到底發生了什么從而引發了這樣的變化?它是否能成為新能源汽車領域的一個新支點呢?


一、氫燃料電池車發展的必然


2018年,我國能源消費增速延續反彈態勢,全年能源消費總量46.4億噸標煤,同比增3.3%,增速創5年來新高;其中全年石油消費量約為6.1億噸,同比增長3.4%。特別要關注的是,能源對外依存度進一步上升。我國原油對外依存度攀升至71%,天然氣進口量超過日本成為全球第一,對外依存度達到43%。


而據電力規劃設計總院編著的《我國能源發展報告2018》預測:2019年石油消費量約為6.2億噸,同比增長1.6%。如何降低巨大的能源壓力已經成為關系到國家安全、生產、民生等等的重大課題。


基于眾所周知的原因,新能源汽車的三電系統與混動系統已經比較成熟,基本具備了一定的自我造血與市場競爭能力,但電池充電的一系列問題仍將在很長時間內困擾著人們。而隨著氫燃料電池技術多年來的積累與實踐,其更加接近于人們使用習慣、充能更加便捷的特性,則顯得更加誘人了。


一般來講,相關于傳統內燃機汽車,氫燃料電池車無污染排放、能效較高,用燃料電池車替代燃油、燃氣車輛,有利于節能減排。相關于電動汽車,氫燃料電池車在續航里程和燃料補充速度上有優勢,但在燃料價格、能效、燃料補充便捷性方面占劣勢。


而氫能利用上漫長而廣泛的產業鏈將更多的領域團結在了它的旗下。舉個小小的例子,加油站基本是不可能與充電站鋰離子電池同址共建的,而卻可以與加氫站靈活而緊密的進行布局,這就導致現有的龐大的加油體系不但天然的就不抵觸氫能的出現、甚至將是其轉型與發展的一條出路,同時加氫站的建設也必將更加順暢。


據格羅夫聯合創始人BrendanNorman介紹,格羅夫母公司武漢地質資源環境工業技術研究院(IGE)旗下的加氫產業就與中石化合作建設了武漢第一座加氫站,同時還與某國字頭天然氣公司有著合作關系。


氫能的產業鏈中所能涵蓋的領域將是一個令人震驚的龐大團體。2018年二月十一日,由國家能源集團牽頭,國家電網公司等多家央企參與的跨學科、跨行業、跨部門的產業聯盟我國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟在北京宣告成立。這其中蘊含的意義不言而喻。


多年的產業鋪墊,2018年氫燃料電池車鋰離子電池廠家產量已近2000輛,保有量達3000余輛。加氫站已建成15座左右,在建20余座。同時國內已經具備了比較完整了氫能與氫燃料電池產業鏈。


而基于燃料電池車輛與混合動力車在技術架構上的高度共性,新能源汽車近年來的大量進步與積累也為氫能汽車走向前臺打下了頗為堅實基礎。


當然打鐵還需自身硬,燃料電池電堆技術也發展迅速,特別是整機體積已基本與傳統四缸機相當了。這關于車輛內部布局非常有好處。


隨著電池系新能源汽車產業的日趨成熟,整個產業已經基本具備了市場競爭能力進而實現自我造血。總結相關扶植政策的得失后,為進一步推進能源技術革命,政府層面已經著手在氫能燃料電池領域再進行一次扶上馬,送一程的產業推進。


二、氫能利用的關鍵性技術


1、氫氣生產


氫氣不能直接開采,是二次能源。因此,要發展氫能,就要研究高效、廉價、低碳的制氫技術。考慮到成本因素,近期煤制氫和天然氣重整是主流技術路線。


雖然2018年全鋰離子電池國棄風電量從2017年的419億千瓦時下降到277億千瓦時,全國棄風率下降至7%,下降約5個百分點,實現棄風電量和棄風率雙降。同年棄光電量54.9億千瓦時,同比減少18億千瓦時,棄光率3%,同比下降2.8個百分點,也實現了棄光電量和棄光率雙降。但我們仍可見廢棄量仍然非常可觀,利用好這些能源制氫是具有非常現實意義的。


同時,氫能利用中關于工業副產品中的氫也是氫氣現階段的重要來源。同時關于擴大產業聯盟,增大氫能利用的社會需求極為有利。


2、氫氣運輸


氫氣體積能量密度低,不足甲烷的1/3,沸點為-253℃,比天然氣低91℃,難以像LNG一樣液化儲運。考慮到氫氣的體積能量密度和沸點,氫氣的儲存運輸成本會達到同等能量天然氣的數倍。因此,儲運技術是氫能大規模發展的一個瓶頸。


當前車載儲能在單位能力存儲費用上較鋰離子電池居然一定的優勢,但整個系統要實現與電動汽車成本平衡則要擴大車輛續航里程。當然擴大續航也是與當前加氫站密度低相適應的,以格羅夫的乘用車為例1000-1200公里的續航就起到了平衡成本、降低里程焦慮的作用。


當然,進一步降低儲能成本仍然是必須的。而且根據行業預測,鑒于現在的行業體量很小,氫能儲能設備的規模效益將非常顯著。


三、加氫站布局


2018年七月十一日,佛山市住房和城鄉建設管理局公布《佛山市加氫站管理暫行辦法》(征求意見稿),公開征求社會各界意見。這是國內地方政府首例公開對外公布、實行的較為全面的加氫站管理辦法,加氫站也正式進入了有法可依的時代。


結語:


2018年也被一些業內人士稱為氫能元年,氫能已成為能源技術領域的一大熱點。目前,氫氣在生產、儲運、利用方面都有一些技術要研究突破。研究氫能技術有利于帶動制氫、燃料電池等相關產業的發展。另外,煤制氫作為車輛燃料,可以降低我國油氣對外依存度,保障能源安全。鉅大鋰電然而,我們仍須清醒地認識到,目前氫能技術還有許多不足,各種方案同時并存。發展氫能不宜冒進,一定要從節能、環保、經濟等多方面綜合考慮,認真比選技術路線。


東莞市鉅大電子有限公司成立于2002年,總部位于我國廣東省東莞市南城區高盛科技園,是一家為全球用戶在移動電源、儲能電源、動力電源和備用電源的個性化需求,供應特種鋰電系統定制化方案和產品的國家級高新技術公司。

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