氫燃料電池降本要過三道坎


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)   時間:2020-10-09





  作為氫燃料電池汽車應(yīng)用的核心環(huán)節(jié),燃料電池系統(tǒng)成本當(dāng)前依然無法與動力鋰電池相抗衡。在近日舉辦的“珠三角地區(qū)燃料電池系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展與政策應(yīng)對”論壇上,相關(guān)專家表示,需要多環(huán)節(jié)、多舉措促進氫燃料電池降本。


  1 規(guī)模化量產(chǎn)推動成本下降


  據(jù)國外機構(gòu)對于80kW質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池系統(tǒng)成本的預(yù)測,年產(chǎn)10萬臺氫燃料電池汽車,系統(tǒng)成本約50美元/千瓦,年產(chǎn)50萬臺氫燃料電池汽車,系統(tǒng)成本將降至45美元/千瓦。通過產(chǎn)業(yè)聚集和規(guī)?;慨a(chǎn)的方式可以顯著降低氫燃料電池成本。


  “對于原材料價格昂貴或工藝不完善的催化劑和雙極板,可以通過優(yōu)化制造材料、改進制備工藝的方式降低成本,而技術(shù)已經(jīng)較為成熟的部件則可以通過建立標(biāo)準(zhǔn)化平臺化產(chǎn)品體系,并利用大規(guī)模化量產(chǎn)的效應(yīng)有效建立成本優(yōu)勢?!鄙钲跉渌{時代高級副總裁吳國平認(rèn)為,“還要加強產(chǎn)業(yè)的集群化,建設(shè)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)伙伴關(guān)系。”


  吳國平表示,目前我國氫燃料電池汽車正處于導(dǎo)入期,產(chǎn)業(yè)的興起帶動了產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,同時形成了東北、華北、華東、華中、華南和西南六個主要地區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)集群?!斑@些集群無論是在上下游配套零部件還是在整車方面,都形成了較為完善的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈,各地均具備不同的地域優(yōu)勢,這有利于在降低氫燃料電池系統(tǒng)成本同時,推動地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展?!?/p>


  2 優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計挖掘降本空間


  由于處于市場導(dǎo)入期,我國氫燃料電池系統(tǒng)在有效性、可靠性方面還有待提升,特別是電池造價成本居高不下,是業(yè)內(nèi)所面對的共同難題。雖然在個別場景下,氫燃料電池已經(jīng)初步具備經(jīng)濟性,但如何在電池系統(tǒng)上大幅優(yōu)化設(shè)計來實現(xiàn)降本增效,提高競爭力,依然是氫燃料電池產(chǎn)業(yè)走向成熟的關(guān)鍵。


  “氫燃料電池系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化主要包含三方面。首先,通過對氫燃料電池系統(tǒng)設(shè)計的不斷簡化,降低電池的系統(tǒng)成本。目前對大功率氫燃料電池系統(tǒng)而言,氫回路引射器的應(yīng)用逐步取代了傳統(tǒng)的空氣循環(huán)泵,這就降低了一部分加工成本?!眳菄秸f。


  “其次,通過對氫燃料電池各個子系統(tǒng)的模塊化設(shè)計來降低成本?!眳菄脚e例說,“例如,對進氫、調(diào)壓、分水和排氫等氫氣循環(huán)回路的集成化模塊設(shè)計,可以有效減少零部件的數(shù)量及所占空間,有效降低氫燃料電池系統(tǒng)的空間成本?!?/p>


  最后,通過氫燃料電池系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)材料的輕量化替代來降低成本。“例如,將常用的金屬材料優(yōu)化為高性能的塑料材質(zhì),提高氫燃料電池的單位質(zhì)量能量密度,從而降低單位功率的燃料電池成本?!?/p>


  3 國產(chǎn)化替代降低成本壓力


  氫燃料電池系統(tǒng)占整車成本的63%,其中,電堆占比49%、空氣循環(huán)系統(tǒng)占比21%、氫氣循環(huán)系統(tǒng)占比5%、熱力管理系統(tǒng)占比9%。就氫燃料電池系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展水平來看,有證券行業(yè)分析師認(rèn)為,雖然國產(chǎn)系統(tǒng)進步較快,但核心零部件依賴進口。因此,關(guān)鍵核心零部件的國產(chǎn)化對于氫燃料電池降本來說至關(guān)重要。


  吳國平表示,一旦當(dāng)構(gòu)成電堆的質(zhì)子交換膜、催化劑和氫氣循環(huán)泵等零部件實現(xiàn)國產(chǎn)化后,氫燃料電池成本將出現(xiàn)大幅下降?!耙钥諌簷C為例,過去我國進口一臺50kW級系統(tǒng)使用的離心式空氣軸承空壓機的價格為幾十萬元,而當(dāng)實現(xiàn)國產(chǎn)化后,其價格已降至5萬元以內(nèi)?!?/p>


  新思界行業(yè)分析人士表示:“我國科研機構(gòu)事實上已經(jīng)具備實驗室生產(chǎn)催化劑的能力,但由于尚未產(chǎn)業(yè)化,導(dǎo)致氫燃料電池生產(chǎn)企業(yè)仍需依靠進口產(chǎn)品?!?/p>


  由此看來,我國氫燃料電池核心零部件的研發(fā)成果與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)之間仍存在較大鴻溝,如何將實驗室成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品,從而減輕進口所帶來的成本壓力,是行業(yè)必須解決的課題。(實習(xí)記者 韓逸飛)


  轉(zhuǎn)自:中國能源報

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