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氢燃料电池汽车的主战场在中重卡领域 运输市场氢风已至
时间:2021-10-27 15:25:12

“双碳”目标下,凭借清洁、高效、安全、可持续的优势,氢能发展正引发前所未有的关注,多地都在加紧全产业链的谋划布局,众多车企纷纷加大技术研发投入。其中,燃料电池汽车作为氢能发展的重要突破口,被认为是商用车加速脱碳进程、实现电动化转型的重要方向,对于实现碳达峰、碳中和有着重要意义。

氢燃料电池汽车的主战场在中重卡领域

2019年首次被写入政府工作报告后,燃料电池产业开始迎来政策发布的密集期。特别是2020年,五部委联合发布的《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》中明确提出,采用“以奖代补”的方式支持产业发展,并释放了重点推动燃料电池汽车在中远途、中重型商用车领域产业化应用的信号。

“以奖代补”政策的落地,已成为氢燃料电池汽车“十城千辆”的开端。据不完全统计,截至目前,上海、天津、广州、佛山、济南、武汉、如皋、苏州、成都等全国20多个城市均出台了支持氢能产业发展的政策。其中,也有不少城市明确了氢能产业的发展目标。近日,由北京牵头申报的京津冀氢燃料电池汽车示范城市群正式被财政部、工信部等五部委联合批准为首批示范城市群。而后,上海燃料电池汽车示范应用城市群也已获批。

随着示范城市群名单陆续揭晓,氢燃料电池汽车的发展进程不断加快,各大主流商用车整零企业纷纷加大布局力度,以期率先抢占氢燃料电池汽车市场高地。从工信部发布的第349批《道路机动车辆生产企业及产品公告》来看,上榜的燃料电池商用车共计45款,燃料电池卡车有35款,环比增长35%。

目前来看,氢燃料电池技术率先在商用车领域应用已逐步成为行业共识。此前工信部及汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》也提出,将发展氢燃料电池商用车作为整个氢燃料电池行业的突破口,以客车和城市物流车为切入领域,重点在可再生能源制氢和工业副产氢丰富的区域推广中大型客车、物流车,逐步推广至载重量大、长距离的中重卡领域。

“除了政策推动,从技术、成本、配套设施等方面来看,氢燃料电池汽车在商用车领域应用更具优势,特别是在长途重载运输领域潜力巨大。”新能源及智能网联汽车独立研究者曹广平认为,相较于锂离子电池,氢燃料电池的优势在于具备更高的能量密度,这也意味着氢燃料电池自重轻,且续驶里程更长、补能(加氢)时间更短,能够满足大型商用车重载、高效运输需求。另外,由于商用车运行路线相对固定,更适合燃料电池的技术特点和产业基础,因此在加氢站布局、选址方面也相对容易。他进一步指出,在汽车和交通运输行业中,商用车是碳排放的绝对主力,如果将燃料电池技术应用到中重卡车型上,所带来的节能减排效果则更为明显。

据罗兰贝格分析,当前氢燃料电池行业已进入市场、技术、资源卡位的发展蓄能关键期,氢燃料电池市场主体正从客车及中轻卡逐步向重卡领域过渡,未来商用车将成为氢燃料电池的主要发展点。

今年世界新能源汽车大会上发布的《2021世界新能源汽车大会共识》也强调,各方将进一步加大商用车低碳、零碳技术研发投入,积极探索适合不同应用场景的电动汽车,特别是氢能燃料电池汽车等多样化低碳技术方案,加快推进商用车电动化转型。

燃料电池重卡落地需大幅降本

结合节能路线图2.0以及氢能发展白皮书等对氢燃料电池汽车的发展规划及展望来看,2020~2025年为发展起步期,氢能汽车市场以政策驱动为主,方向上侧重发展中重卡,预计到2025年氢燃料商用车年销规模有望达到1万辆;随着基础设施加大普及、技术革新和成本下降,预计2025~2030年,氢燃料电池商用车将进入发展加速期,到2030年销量有望超10万辆。

对于氢燃料电池商用车的发展前景,不少业内人士也持有乐观态度。不过,在他们看来,氢燃料电池商用车的发展是一项系统性工程,政策支持更多是帮助产业链上下游玩家更快突破发展瓶颈,而技术、成本等方面的核心问题才是亟待解决的关键点。“不容忽视的是,目前我国氢燃料电池汽车的‘长尾问题’仍未得到有效解决,氢燃料电池商用车想要真正实现商业化落地,首先要解决成本问题。”上述业内人士说道。

“当下,国内氢燃料电池汽车的综合制造成本平均约为150万元/辆,同类性能的电动车和燃油车造价仅是其1/6和1/10。从材料购置成本和使用成本的角度来看,氢燃料电池汽车均高于纯电动汽车,更难以与传统燃油汽车竞争。”天津大学教授姚春德指出,在燃料电池制造成本方面,电堆中的催化剂、膜材料等关键原材料成本极高,而且制氢、储氢、运氢的成本也相对较高,这些都是氢燃料电池商用车推广路上的“拦路虎”。

“就氢气的制备而言,电解水制氢被认为是绿色氢气的主要来源。只要电价下调,就能使制氢的成本降下来。但从能量转化的角度来说,电解水制氢的利用率仅有20%,无论是经济性,还是节能减排效果都不尽如人意。”清华大学车辆与运载学院教授宋健进一步指出,目前国内氢能分布不匀,从运氢成本来看,在副产氢工厂附近建设加氢站,可减少氢气运输环节成本,但难以形成规模效应。另外,储存氢气的成本依然很高,70MPa的气氢储罐发展已经具备政策基础,如何提高压气态储氢国产化水平,在储氢环节降本也是一大难题。

技术突破是根本推动力

尽管氢燃料电池商用车产业热度持续升温,但其仍然存在成本高、配套设施短缺以及产业链不够完备等问题。目前来看,购置、运营乃至车辆全生命周期成本优化,是氢燃料电池商用车进入发展快车道的关键。

在接受记者采访时,业内专家也认为,只有当核心技术难题被攻克,基础设施建设更完备,才有可能使产业链各环节成本降低,推动氢燃料电池商用车前行。而在解决现存“长尾问题”的过程中,车企不能单打独斗,尽可能扩大“氢友圈”,联合产业链上下游共同攻关催化剂、质子交换膜、探子等共性的技术难点,推动燃料电池电堆、高压氢气瓶等关键部件的成本下降,提高氢燃料电池系统的可靠性和安全性,降低各个环节的成本。

记者了解到,目前已有不少商用车及零部件企业联合成立合资公司,开展氢燃料电池车辆的研发、制造以及运营。另外,值得注意的是,今年9月,中共中央国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中提出,统筹推进氢能“制储输用”全链条发展,推动加氢站建设,推进可再生能源制氢技术攻关,加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用。

“虽然氢燃料电池商用车产业发展前景可期,但切忌‘大干快上’,必须要有充足的技术储备,才能开展示范应用,待经验有所积累或安全性有更多保障时,再进行科学合理地推进。”曹广平认为,技术突破是实现降本的根本推动力,推动氢燃料商用车产业化谨防本末倒置,造成产能过剩和政策性浪费。(李亚楠)

关键词: 氢燃料 电池汽车 重卡领域 运输市场

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