【壓縮機網(wǎng)】就近幾年新能源汽車推廣經(jīng)驗來看,電動車發(fā)展存在充電耗時長、續(xù)航里程短的短板,而這些正是燃料電池汽車可以彌補的地方,燃料電池車輛適合應用在重載、長途交通領域。
近10年來,中國雖在大力發(fā)展電動車,但也沒有放棄燃料電池汽車技術。然而,我國燃料電池汽車關鍵技術卻沒有明顯進展,尤其是在電堆功率密度、催化劑效率、膜電極耐久性、空氣壓縮機等核心技術方面。6月28日,全國政協(xié)副主席萬鋼在氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇上發(fā)表上述觀點。
新能源汽車已經(jīng)成為q*汽車產(chǎn)業(yè)轉型升級的一個標志。根據(jù)中汽協(xié)會和MarkLiens的數(shù)據(jù),2017年q*主要國家新能源汽車銷售超過142萬輛,中國銷量達到77.7萬輛。q*新能源汽車累計銷售量突破340萬輛,中國占比超過50%,為節(jié)能減碳,應對氣候變化作出了貢獻。
在氫燃料汽車方面,還有七個需要重點解決的問題。
第一,產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化進度顯著落后;第二,一些關鍵技術難題久攻不下,而且差距明顯;第三,產(chǎn)業(yè)鏈比較薄弱,工程化能力不足;第四,企業(yè)主體作用缺失;第五,制氫、供氫和加氫的系統(tǒng)比較落后,造成氫成本劇增;第六,技術標準、檢測體系嚴重滯后;第七,國際開放合作還急需加強。
燃料電池核心技術落后
萬鋼介紹,中國在燃料電池催化劑、質子交換膜、碳紙等關鍵材料方面已經(jīng)有所布局,但還處于實驗室階段,產(chǎn)品的一致性和可靠性尚無法保障??諝?a href="http://teamkylake.com" target="_blank" class="keylink">壓縮機和氫氣回流泵等關鍵部件也已經(jīng)有一些樣件,但還沒有穩(wěn)定產(chǎn)能,產(chǎn)品供應不足且價格很高。儲氫材料的儲氫容量重量比到達到5%-7%才有實用價值,目前,35MPa的碳纖維纏繞金屬內膽氣瓶(III)的儲氫密度僅為3.9%。
● 電堆功率密度:國內產(chǎn)品基本上大概在2kW/L左右;據(jù)報道,國際先進水平已經(jīng)達到了3kW/L左右;
● 催化劑效率:國內每千瓦的鉑用量大概0.3克;據(jù)報道,國際的先進水平已經(jīng)達到了0.06克以下;
● 膜電極耐久性:國內動態(tài)工況實測壽命大概在3000小時左右;據(jù)報道,國外已經(jīng)達到了9000小時;
● 空氣壓縮機:目前國內燃料電池產(chǎn)品基本采取低壓鼓風機,而國外主要采用空氣壓縮機,進口價格極高。
與此同時,燃料電池汽車還沒有形成穩(wěn)定的零部件供應體系,供應鏈薄弱,工程化能力不足,導致零部件的工藝質量低、產(chǎn)品一致性差、可靠性和耐久性不足,不能滿足規(guī)?;a(chǎn)要求。
此外,車企在燃料電池乘用車領域的布局還比較少。萬鋼介紹,除了上汽集團以外,其他的主流車企還未把燃料電池汽車作為主攻產(chǎn)品列入發(fā)展規(guī)劃。中國車企與豐田、本田、通用、奔馳等國際汽車企業(yè)差距明顯,國內整車企業(yè)還沒有起到領頭羊的作用。
目前,國內燃料電池汽車的示范運營也還主要在商用車領域,包括宇通客車、青年客車、福田汽車、東風汽車、上汽大通等企業(yè),車輛運營總量不超過1000輛,其中,專用車占78%,客車占22%。
氫能利用成本高
在氫能利用方面,萬鋼介紹,我國制氫、供氫和加氫系統(tǒng)落后,造成氫燃料成本的劇增。同時,我國低成本氫來源本十分廣泛,但受限于規(guī)模化供氫體系尚不完善,用氫價格超過了燃油成本,還沒有形成可持續(xù)的商業(yè)模式。
盡管當前氫能利用成本居高,國家能源投資集團總經(jīng)理凌文認為,長期來看,我國發(fā)展氫能有三大天然優(yōu)勢:
第一,中國的資源儲備缺油少氣相對富煤,而煤制氫在所有的制氫領域是z*便宜的;
第二,我國每年有大量可再生能源棄用。保守的統(tǒng)計,2017年我國棄電量為1000億度,如果用這些棄電量去電解水制氫,5度電如果能換來1方氫,大約可制氫200億方;
第三,化工的副產(chǎn)氫量很大。
凌文認為,中國是一個適合氫能發(fā)展的巨大市場,將氫應用于車用動力、分布式發(fā)電等領域有很大想象空間。
基礎設施建設不完善
我國目前正在運營的加氫基礎設施有12座,在建的有近10座。中國工程院院士干勇認為,雖然我國加氫站當前規(guī)模較小,但已暴露一些問題。我國加氫站尚無法按照國際標準實現(xiàn)3-5分鐘快速加氫,達不到商業(yè)化運營標準。此外,壓縮機、加氫機等關鍵設備選型追求低價,無法滿足長期連續(xù)可靠運營要求。此外,有關加氫站的規(guī)劃、設計施工、驗收、關鍵設備選型等方面都缺乏標準。
燃料電池汽車與電動車有互補意義
我國從2009年開始推廣新能源汽車,截至2017年底,中國累計推廣新能源汽車超180萬輛,已成為q*新能源汽車推廣量z*大的國家。燃料電池汽車也是新能源汽車一部分,而目前只處于示范運營階段,累積運營數(shù)量不超過1000輛。可見,電動車已成為我國新能源汽車推廣的主流。
然而,為何在電動車已經(jīng)成為主流技術路線時,重提發(fā)展燃料電池汽車意義?萬鋼認為,就近幾年新能源汽車推廣經(jīng)驗來看,電動車發(fā)展存在充電耗時長、續(xù)航里程短的短板,而這些正是燃料電池汽車可以彌補的地方,燃料電池車輛適合應用在重載、長途交通領域。長遠來看,燃料電池汽車與電動車將同時存在、互相補足。
近10年來,中國雖在大力發(fā)展電動車,但也沒有放棄燃料電池汽車技術。然而,我國燃料電池汽車關鍵技術卻沒有明顯進展,尤其是在電堆功率密度、催化劑效率、膜電極耐久性、空氣壓縮機等核心技術方面。6月28日,全國政協(xié)副主席萬鋼在氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇上發(fā)表上述觀點。
新能源汽車已經(jīng)成為q*汽車產(chǎn)業(yè)轉型升級的一個標志。根據(jù)中汽協(xié)會和MarkLiens的數(shù)據(jù),2017年q*主要國家新能源汽車銷售超過142萬輛,中國銷量達到77.7萬輛。q*新能源汽車累計銷售量突破340萬輛,中國占比超過50%,為節(jié)能減碳,應對氣候變化作出了貢獻。
在氫燃料汽車方面,還有七個需要重點解決的問題。
第一,產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化進度顯著落后;第二,一些關鍵技術難題久攻不下,而且差距明顯;第三,產(chǎn)業(yè)鏈比較薄弱,工程化能力不足;第四,企業(yè)主體作用缺失;第五,制氫、供氫和加氫的系統(tǒng)比較落后,造成氫成本劇增;第六,技術標準、檢測體系嚴重滯后;第七,國際開放合作還急需加強。
燃料電池核心技術落后
萬鋼介紹,中國在燃料電池催化劑、質子交換膜、碳紙等關鍵材料方面已經(jīng)有所布局,但還處于實驗室階段,產(chǎn)品的一致性和可靠性尚無法保障??諝?a href="http://teamkylake.com" target="_blank" class="keylink">壓縮機和氫氣回流泵等關鍵部件也已經(jīng)有一些樣件,但還沒有穩(wěn)定產(chǎn)能,產(chǎn)品供應不足且價格很高。儲氫材料的儲氫容量重量比到達到5%-7%才有實用價值,目前,35MPa的碳纖維纏繞金屬內膽氣瓶(III)的儲氫密度僅為3.9%。
● 電堆功率密度:國內產(chǎn)品基本上大概在2kW/L左右;據(jù)報道,國際先進水平已經(jīng)達到了3kW/L左右;
● 催化劑效率:國內每千瓦的鉑用量大概0.3克;據(jù)報道,國際的先進水平已經(jīng)達到了0.06克以下;
● 膜電極耐久性:國內動態(tài)工況實測壽命大概在3000小時左右;據(jù)報道,國外已經(jīng)達到了9000小時;
● 空氣壓縮機:目前國內燃料電池產(chǎn)品基本采取低壓鼓風機,而國外主要采用空氣壓縮機,進口價格極高。
與此同時,燃料電池汽車還沒有形成穩(wěn)定的零部件供應體系,供應鏈薄弱,工程化能力不足,導致零部件的工藝質量低、產(chǎn)品一致性差、可靠性和耐久性不足,不能滿足規(guī)?;a(chǎn)要求。
此外,車企在燃料電池乘用車領域的布局還比較少。萬鋼介紹,除了上汽集團以外,其他的主流車企還未把燃料電池汽車作為主攻產(chǎn)品列入發(fā)展規(guī)劃。中國車企與豐田、本田、通用、奔馳等國際汽車企業(yè)差距明顯,國內整車企業(yè)還沒有起到領頭羊的作用。
目前,國內燃料電池汽車的示范運營也還主要在商用車領域,包括宇通客車、青年客車、福田汽車、東風汽車、上汽大通等企業(yè),車輛運營總量不超過1000輛,其中,專用車占78%,客車占22%。
氫能利用成本高
在氫能利用方面,萬鋼介紹,我國制氫、供氫和加氫系統(tǒng)落后,造成氫燃料成本的劇增。同時,我國低成本氫來源本十分廣泛,但受限于規(guī)模化供氫體系尚不完善,用氫價格超過了燃油成本,還沒有形成可持續(xù)的商業(yè)模式。
盡管當前氫能利用成本居高,國家能源投資集團總經(jīng)理凌文認為,長期來看,我國發(fā)展氫能有三大天然優(yōu)勢:
第一,中國的資源儲備缺油少氣相對富煤,而煤制氫在所有的制氫領域是z*便宜的;
第二,我國每年有大量可再生能源棄用。保守的統(tǒng)計,2017年我國棄電量為1000億度,如果用這些棄電量去電解水制氫,5度電如果能換來1方氫,大約可制氫200億方;
第三,化工的副產(chǎn)氫量很大。
凌文認為,中國是一個適合氫能發(fā)展的巨大市場,將氫應用于車用動力、分布式發(fā)電等領域有很大想象空間。
基礎設施建設不完善
我國目前正在運營的加氫基礎設施有12座,在建的有近10座。中國工程院院士干勇認為,雖然我國加氫站當前規(guī)模較小,但已暴露一些問題。我國加氫站尚無法按照國際標準實現(xiàn)3-5分鐘快速加氫,達不到商業(yè)化運營標準。此外,壓縮機、加氫機等關鍵設備選型追求低價,無法滿足長期連續(xù)可靠運營要求。此外,有關加氫站的規(guī)劃、設計施工、驗收、關鍵設備選型等方面都缺乏標準。
燃料電池汽車與電動車有互補意義
我國從2009年開始推廣新能源汽車,截至2017年底,中國累計推廣新能源汽車超180萬輛,已成為q*新能源汽車推廣量z*大的國家。燃料電池汽車也是新能源汽車一部分,而目前只處于示范運營階段,累積運營數(shù)量不超過1000輛。可見,電動車已成為我國新能源汽車推廣的主流。
然而,為何在電動車已經(jīng)成為主流技術路線時,重提發(fā)展燃料電池汽車意義?萬鋼認為,就近幾年新能源汽車推廣經(jīng)驗來看,電動車發(fā)展存在充電耗時長、續(xù)航里程短的短板,而這些正是燃料電池汽車可以彌補的地方,燃料電池車輛適合應用在重載、長途交通領域。長遠來看,燃料電池汽車與電動車將同時存在、互相補足。
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