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氫燃料電池是比純電動更好的選擇嗎?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年05月13日  

然而,整個2018年,氫燃料電池汽車熱持續(xù)升溫。

2018年,國內《新能源車推薦目錄》上共計出現70余款氫燃料電池汽車型,相比2017年增長超過200%。

與此同時,上海、廣州、武漢、西安、杭州等十余座城市都已出臺政策支持氫燃料電池汽車發(fā)展。

而資料顯示,包括氫能源小鎮(zhèn)與產業(yè)園、氫燃料電池整車、上游原材料項目等等,2018年國內面向氫能源的投資規(guī)劃已經超過了2000億元!

2018年12月15日,全國政協副主席、致公黨中央主席、中國科學技術協會主席萬鋼,這位曾經的科技部部長在《人民日報》第六版發(fā)表題為《促進新能源汽車產業(yè)健康發(fā)展》的“挺”氫燃料電池汽車的文章。

他在文中認為,純電動汽車的短板是續(xù)駛里程和充電時間,尚不能滿足量大面廣的遠程公交、雙班出租、城市物流、長途運輸等市場需求。為此,應及時把產業(yè)化重點向燃料電池汽車拓展。

然后強調,燃料電池汽車具有清潔零排放、續(xù)駛里程長、加注時間快的特點,經過多年研發(fā)積累,我國已形成自主特色的電-電混合技術優(yōu)勢,并先后經歷了北京奧運會、上海世博會期間的規(guī)模示范運行,實現全譜型汽車“零排放”的關鍵技術方案。

這篇文章顯然是隨后12月21日由工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司組織在北京召開的“氫燃料電池汽車行業(yè)研討會”的前奏。財政部、發(fā)改委、應急管理部、能源局、工信部、行業(yè)協會以及9家氫燃料汽車相關企業(yè)參會。

轉眼到了2019年兩會,多位車企和相關企業(yè)的代表委員好像約好了一樣,紛紛拿出了發(fā)展氫燃料電池汽車的議案或者提案。而最令氫燃料電池汽車狂熱愛好者興奮的是,“推動加氫設施建設”首次寫入《政府工作報告》。

在如此利好政策的刺激下,氫能和燃料電池概念相關的上市公司股價更是一路飆升。

多方消息稱我國氫燃料電池汽車將在2019年正式實施“十城千輛”工程,為難的是要挑出哪十個城市,因為正在積極布局氫能和燃料電池的城市,遠遠超過了十個。

一切似曾相識。這并不是中國人第一次為“氫”癡狂。

回望世紀之交,彼時,國家863計劃電動汽車重大專項剛剛開始實施,要發(fā)展燃料電池、混合動力、純電動三種動力的新能源汽車。注意這個語序,當時,不管在實際重視程度上,還是國撥經費的側重上,都是以燃料電池為主的。

上海市甚至提出了一個燃料電池汽車“百千萬計劃”:2008年要達到100輛,2010年達到1000輛,2012年實現萬輛級。

這里的燃料電池汽車,基本上就是指氫燃料電池汽車。

汽車商業(yè)評論注意到,當時,人們對氫經濟懷有一種美好而盲目的樂觀,認為不久就能大步跨入氫燃料電池汽車社會。

面對這種產業(yè)的大躍進思維,科學家們坐不住了。

出于對當時燃料電池技術薄弱與成本高昂的清醒認識,2006年6月,倪維斗、楊裕生等中國工程院和中國科學院十位院士上書時任總理溫家寶,建議電動車的發(fā)展重點不要放在氫燃料電池電動車上。

院士們認為,因為燃料電池可靠性有待提高、材料昂貴、能量轉換效率低,以及氫的來源和儲運有問題等等,電動車在近中期依靠不了氫燃料電池,對氫燃料電池的研究要作長期打算,切切實實地解決關鍵材料和關鍵科學技術問題。

于是,雖然2008年北京奧運會期間有氫燃料電池汽車做示范運營,特別是2010年上海世博會期間,有了196輛燃料電池汽車參加運行(其中,燃料電池轎車90輛、燃料電池公交車6輛、燃料電池觀光車100輛,歷時6個月,是目前世界上規(guī)模最大的燃料車示范項目之一),但這股氫燃料電池汽車的熱潮還是慢了下來。

2016年,全國共售出37輛燃料電池汽車,但是2017年突然開始加速,共售出1098輛燃料電池汽車,2018年產銷均完成1527輛。

加氫站建設也突然加速,截至2018年11月,中國已建成27座氫氣站,另有16座正在建設中,預計到2030年將超過1000個。

這跟2016年以來,國家發(fā)布了多達9個政策文件支持氫燃料電池技術創(chuàng)新不無關系。敏感的投資者或者投機者們已經預感到,十多年過去,氫燃料電池汽車的熱浪又一次席卷中國市場。

那么,當年十院士提出的氫燃料電池那些問題解決了嗎?現在真的到了氫燃料電池汽車可以大規(guī)模普及推廣的時候了嗎?我們應該如何保持怎樣的清醒態(tài)度?

看上去很美,硬傷不少

2H?+O?=2H?O

單從這個化學反應方程式來看,氫能真的是零排放的終極解決方案。然而,完美只存在于公式中,氫燃料電池要實際投入使用,情況復雜很多。

首先,從氫作為能源的角度來看,其生產、分配、運輸、加注等等環(huán)節(jié)很長、很復雜。

清華大學陳全世教授說,燃料電池技術所需要的氫純度要求非常高,至少要99.99%,其中一氧化碳的濃度要保持10的負6次方以下,否則會讓催化劑鉑金中毒。工業(yè)副產的氫氣提純難度大,而電解水制氫純度高,但成本是煤炭天然氣制氫的2-3倍。

中國科學院院士歐陽明高稱,目前中國制氫“使用的還是一百年前的技術”,儲氫、運氫等也都是多年前的工藝,“氫能本身現在面臨的技術挑戰(zhàn)比燃料電池要大得多,包括技術和政策等方面”。

實際上,不管哪種制氫方式、哪種存儲方式、哪種運輸方式,氫能源生態(tài)系統都不是一蹴而就的,涉及大量基礎設施的投入與建設,技術含量也高。反觀電動汽車,只要拼命建充電樁即可,沒那么多中間環(huán)節(jié)。

歐陽明高認為,當前中國氫能技術落后于燃料電池技術,進展比較慢,需要全鏈條各環(huán)節(jié)氫能科學與技術的新突破。

再回到核心的燃料電池技術上。眾所周知,燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置,它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術。它用燃料和氧氣作為原料,又沒有機械傳動部件,一無噪聲污染,二是排放出的有害氣體極少。如果用氫做燃料,那就沒有有害氣體排出。

燃料電池技術與氫能技術是既相互聯系又存有區(qū)別的兩個領域。燃料電池是動力問題,氫能是燃料問題。如同傳統汽車的發(fā)動機和加油一樣,一個是汽車行業(yè)的事,一個是能源行業(yè)的事。

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