燃料電池商用車市場逐露鋒芒


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)   時間:2023-10-16





  “消費(fèi)者是否會采購氫能源商用車,用車成本是關(guān)鍵因素;與其他能源相比,燃料電池?fù)碛辛闾?、長續(xù)航、大載重、效率高、性價比高、耐低溫等多種優(yōu)勢,更適宜在商用車上首先使用?!苯?,驥翀氫能創(chuàng)始人付宇在談到燃料電池的發(fā)展前景時這樣表示。


  目前,我國能源對外依存度高、結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化、碳排放量大等問題不斷顯現(xiàn)。與此同時,氫元素廣泛存在于自然界,轉(zhuǎn)化過程只產(chǎn)生水和能量,對環(huán)境沒有污染。因優(yōu)勢明顯,氫能已成為國內(nèi)新能源領(lǐng)域一股不可小覷的力量,而燃料電池商用車市場將是其重要突破口。


  氫能優(yōu)勢明顯前景廣闊


  人類社會的發(fā)展離不開能源,最開始使用的木柴和煤炭等,其化學(xué)元素幾乎都是碳,燃燒后會產(chǎn)生二氧化碳,造成全球溫度升高進(jìn)而影響人類生存。后來,人們逐步轉(zhuǎn)變到使用石油和天然氣,這個時候碳的比例在減小,氫的比例在增加,最終將演變成沒有碳的氫能源。


  國家發(fā)展改革委和國家能源局曾聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》(以下簡稱《規(guī)劃》),明確了氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體,也是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。氫能作為高效低碳的能源載體,綠色清潔的工業(yè)原料,在交通、工業(yè)、建筑、電力等多領(lǐng)域擁有豐富的落地場景,未來有望獲得快速發(fā)展。


  近年來,制氫技術(shù)的快速發(fā)展,為我國氫能源的發(fā)展提供了條件;中西部豐富的太陽能、風(fēng)能等可再生能源,則為氫能源的獲取提供了充實(shí)基礎(chǔ),這一切都為燃料電池的發(fā)展提供了保障。


  中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員侯明表示,燃料電池的應(yīng)用非常廣泛,主要是交通運(yùn)輸和能源領(lǐng)域。交通運(yùn)輸上,可以把它看作一個發(fā)電裝置,不管是在乘用車、商用車還是船舶、飛行器上都可以得到廣泛應(yīng)用。在能源領(lǐng)域,燃料電池的應(yīng)用范圍也很廣泛,包括分布式電站、備用電源等。而且燃料電池除了發(fā)電之外,還會產(chǎn)生一定熱量,可以用于熱電聯(lián)供。


  《規(guī)劃》還顯示,計(jì)劃到2025年我國燃料電池車輛保有量達(dá)到5萬輛。據(jù)此計(jì)算,未來幾年我國燃料電池汽車保有量的年均增長率將超過50%。燃料電池汽車主要包括燃料電池系統(tǒng)、車載儲氫系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)等。其中,燃料電池系統(tǒng)是核心,成本有望隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模擴(kuò)大而大幅下降。


  零碳是燃料電池最大優(yōu)勢


  付宇帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)曾多次參與國家重點(diǎn)項(xiàng)目,還作為核心成員主導(dǎo)過第一代和第二代國產(chǎn)電堆的產(chǎn)品開發(fā)。他說:“與電動汽車相比,燃料電池汽車在使用過程中只消耗氫氣和氧氣,通過電化學(xué)反應(yīng)高效率發(fā)電,最后排出的是水,因此‘全過程零碳是其最大優(yōu)勢’,此外,燃料電池更適合長途重載運(yùn)輸,耐低溫,可實(shí)現(xiàn)零下40℃低溫啟動,滿足低溫運(yùn)行要求?!?/p>


  據(jù)悉,付宇所在的驥翀氫能目前正在批量生產(chǎn)多個型號燃料電池汽車的電池產(chǎn)品,其中包括重卡、渣土車、水泥攪拌車、市政環(huán)衛(wèi)車輛、城市客車以及輕卡等,乘用車的燃料電池產(chǎn)品也在入市過程中。經(jīng)過幾年發(fā)展,團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功打通了從研發(fā)到制造和應(yīng)用的“關(guān)卡”,一步步靠近實(shí)現(xiàn)“全產(chǎn)業(yè)鏈條”的終極目標(biāo)。


  “首先要具備氫源及加氫基礎(chǔ)設(shè)施,其次要有具體的應(yīng)用場景和真實(shí)需求,最后還需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游配套,同時要考慮地方政府對行業(yè)的認(rèn)知和支持?!备队钫f。正是根據(jù)這些因素綜合考慮,驥翀氫能確定了在上海、北京、江蘇、河南、廣東等多個省市的布局。


  侯明表示,燃料電池原理看似非常簡單,即氫和氧生成水,放出電和熱。但還有很多地方,尤其在一些材料和制造技術(shù)上與國外還有差距,其中被比喻為燃料電池“心臟”部件的電堆,更是需要多學(xué)科交叉、多要素耦合,有待解決的問題還比較多,因此能做和做好之間存在一定距離。


  付宇表示,技術(shù)參數(shù)的突破僅是一個方面,燃料電池的開發(fā)必須保證使用過程中的壽命與可靠性,才能順利實(shí)現(xiàn)在汽車上應(yīng)用。此外,還需要不斷突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸和降低成本,并通過示范應(yīng)用形成比較成熟的商業(yè)模式,這才是產(chǎn)業(yè)布局背后的邏輯。據(jù)悉,驥翀氫能曾在2020年率先在全行業(yè)開發(fā)出單體電堆功率達(dá)143kW的產(chǎn)品,打破了國內(nèi)外紀(jì)錄。目前,經(jīng)過不斷升級迭代,該款產(chǎn)品的單電堆功率已達(dá)到216kW,并已實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。


  好產(chǎn)品要在系統(tǒng)中進(jìn)行開發(fā)


  據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),作為氫能最重要的應(yīng)用領(lǐng)域,燃料電池汽車目前的產(chǎn)銷情況整體有所放緩。業(yè)界認(rèn)為,伴隨補(bǔ)貼的逐步減少,行業(yè)馬太效應(yīng)更加明顯,將進(jìn)一步加劇燃料電池領(lǐng)域的競爭。燃料電池的行業(yè)爆發(fā)拐點(diǎn)將至,關(guān)鍵點(diǎn)在于誰能在補(bǔ)貼退出之后成功實(shí)現(xiàn)性能和價格兩方面的持續(xù)領(lǐng)先。


  付宇表示,目前驥翀氫能新一代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)驗(yàn)證與零部件開發(fā)工作已經(jīng)完成,預(yù)計(jì)單體電堆功率將超過260kW并可在后續(xù)進(jìn)一步升級,單堆及功率密度較以往提升20%至30%。此外,第三代產(chǎn)品將在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展,能更好地滿足中重卡車及軌道交通的使用需求。


  “單個產(chǎn)品離不開成體系的開發(fā)?!备队钫f:“燃料電池的發(fā)展已經(jīng)從純?nèi)剂想姵仄髽I(yè)到以車企為牽引的過渡階段,這個過程中最大的進(jìn)步將是以汽車零部件的視角,以產(chǎn)品開發(fā)流程來開發(fā)燃料電池,將其作為車用發(fā)動機(jī)?!?/p>


  侯明認(rèn)為,燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展并非一蹴而就,盡管已走上產(chǎn)業(yè)化道路,但燃料電池產(chǎn)品的開發(fā)周期長,樣品出來后還要做充分的測試驗(yàn)證,不存在快速集成后就能產(chǎn)業(yè)化推廣的情況,一代產(chǎn)品至少需要多年才能成熟,產(chǎn)業(yè)發(fā)展要循序漸進(jìn)。


  有數(shù)據(jù)顯示,全國燃料電池市場的規(guī)模到2030年有望突破千億元。付宇稱,燃料電池更大的一個應(yīng)用領(lǐng)域是能源領(lǐng)域,目前團(tuán)隊(duì)已完成可用于5G基站等場景的5kW級備用電源和100kW級數(shù)據(jù)中心備用電源的開發(fā),MW級分布式燃料電池電站的概念設(shè)計(jì)工作也已完成。未來,通過技術(shù)創(chuàng)新、推廣應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展和智能化應(yīng)用等多種手段,燃料電池技術(shù)的前景將更為廣闊。(記者 趙逸赫)


  轉(zhuǎn)自:經(jīng)濟(jì)參考報(bào)

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