燃料电池汽车


目前,我国燃料电池产业总体处于产业化导入发展期。那么,影响我国燃料电池汽车商业化的因素有哪些呢?

1.法规因素

我国在《巴黎协定》中承诺在2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现,2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。为了实现该目标,我国必须充分利用风能、太阳能等可再生能源取代部分煤炭,从而降低煤炭消耗,以提前达成2030年二氧化碳排放目标。目前,我国风能、太阳能发电装置的配备持续以全球最快的速度增长。然而,因为风能、太阳能发电不稳定而无法上电网,利用率极低;又因为电能存在无法长时间储存的问题,大多数产生的电能只能被浪费掉,我国每年浪费的电量约150GW。

燃料电池汽车

2.政策因素

最近两年,国家相关部委密集出台政策,大力支持燃料电池汽车的发展。地方政府也积极响应国家政策,上海市率先发布《上海市燃料电池汽车发展规划》,广东佛山、湖北武汉、江苏如皋、浙江台州等地方政府也都为各自地区的燃料电池汽车产业发展提供政策支持,建立产业园区,引进整车企业及零部件生产厂家,共同推进氢能及燃料电池汽车的产业化发展。目前国家对燃料电池乘用车补贴高达20万/辆,轻型客、货车的国家补贴为30万/辆,而大中型客车国家补贴高达50万/辆。另一方面,我国对纯电动、插电式混合动力汽车补贴政策已逐步退坡,但燃料电池汽车的补贴政策仍将持续到2020年,加之“双积分”政策的双重利好,使得民间对氢燃料电池车的关注热情空前高涨。

3.市场因素

我国燃料电池汽车现在还处于商业化导入初期,全产业链的不断完善将刺激我国燃料电池汽车市场逐渐升温。以亿华通为代表的燃料电池发动机企业已经建立了生产线;以上海神力、新源动力等为代表的电堆及核心零部件企业正在努力实现国产化;以福田、宇通、飞驰、申龙为代表的整车企业已经走在燃料电池汽车开发的前列,部分样车已上国家公告。

根据最新一批公告显示,燃料电池汽车有效公告车型包括团体客车3辆,公交车13辆以及厢式运输车3辆,而到目前为止,燃料电池乘用车还未上公告。其中,燃料电池公交车将近占7成,通过公交车示范运行验证燃料电池客车的动力性、经济性和可靠性,积累运行数据和经验,发现技术不足并加以改进,不断完善加氢站的建设,有利于推动我国燃料电池汽车产业的发展。

4.技术因素

要推动燃料电池汽车的商业化发展,则要求其采用的燃料电池动力系统必须在性能、寿命和成本等方面达到与传统燃油汽车相当的水平,并且与纯电池汽车相比具有竞争力。目前,制约我国燃料电池汽车商业化发展的技术因素包括燃料电池耐久性、关键材料及核心零部件和氢供给难等问题。

基于国内目前的现状,要实现燃料电池汽车商业化发展,衣宝廉院士指出,在技术上有两条路可走。一条是自主研发,进一步提高燃料电池动力系统的可靠性和耐久性,并降低电堆成本和铂用量,开发非Pt基催化剂;另一条则是引进国外先进技术,逐步消化,最终实现国产化。根据我国已制定的燃料电池汽车总体发展规划,通过技术研发及示范运行,掌握燃料电池汽车的设计与集成技术,逐步实现燃料电池电堆、系统、关键材料及核心零部件的国产化,从而推动燃料电池汽车大规模商业化发展。

5.设施因素

从汽车产业100多年的发展史来看,不管传统燃油汽车与燃油供给体系,还是电动汽车与电能供给体系,车辆技术都一直是与能源供给体系协同发展。在燃料电池汽车商业化推广初期,我国应该吸取纯电动汽车发展初期因充电基础设施不足而制约电动汽车产业发展的经验教训。比如在2014年之前,我国过于重视电动汽车技术和产品的发展,而忽视了充电基础设施建设,导致电动汽车产业发展受到充电难的制约。而在2015年以后,我国建立了充电基础设施建设支持政策体系,充电基础设施建设加快推进,电动汽车产业化取得突破性进展。因此,燃料电池汽车的商业化推广离不开制氢、运氢及储氢等配套设施的协同发展。

6.安全因素

消费者的心理对燃料电池汽车商业化的发展也有较大的影响。有人说燃料电池汽车带着氢气瓶就像带个氢弹,这造成很多人对氢燃料电池汽车安全问题的担忧。实际上,氢比石油还要更安全,储氢罐的密封较好,即便氢气泄漏,由于氢是最轻的气体,扩散性极强。在开放空间,氢气的扩散系数是汽油的12倍,从危险程度上看,汽油的爆炸能量是相同体积氢气的22倍,在发生爆炸时,由于氢气密度远低于空气,爆炸会发生在气源上方,而汽油的爆炸则发生在燃料周围,汽油的危险程度远甚于氢气。对于燃料电池汽车而言,尽管使用的氢气浓度比为99.99%,远高于遇明火爆炸极限4.0-75.6%浓度比,但在耐压钢瓶存储中的氢气,如果遭遇来自外界的明火燃烧,则会自动关闭多级阀体。车载检测系统,侦测到钢瓶或管路出现氢燃料泄漏,控制系统会即刻关闭氢气输出,避免与氧气混合,确保不会自燃。


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