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“双碳”目标下 氢燃料电池车将借势而上
作者:官方 来源:中国经济网 所属栏目:市场动态 发布时间:2021-11-22 11:06
[ 导读 ]在新能源汽车的发展中,纯电动汽车和氢燃料电池汽车一直是业内讨论最多的两种技术路线。然而,与全球数百万辆电动汽车的市场相比...

在新能源汽车的发展中,纯电动汽车和氢燃料电池汽车一直是业内讨论最多的两种技术路线。然而,与全球数百万辆电动汽车的市场相比,氢燃料电池汽车的发展状况相当尴尬。

数据显示,截至2020年底,全球氢燃料电池汽车仅有32535辆,而新能源汽车数量最多的中国也不容乐观。据中国汽车工业协会统计,2020年我国氢燃料电池汽车产销量分别为1204辆和1182辆,均为商用车。同年,中国纯电动汽车产销量分别为110.5万辆和111.5万辆,同比增长5.4%和11.6%。

在纯电动汽车坐尘、氢燃料电池汽车缓慢前进之际,中国提出了“2030年碳峰值,2060年碳中和”的目标,并在2021年全国两会上首次将这一目标写入政府工作报告。那么,在“3060”双碳目标驱动下,氢燃料电池汽车能否乘势而上呢?答案是肯定的。

氢燃料电池汽车是实现“双碳”目标的主要途径

中国是一个以煤炭为主要能源、化石能源占很大比重的发展中大国,10年内实现碳排放峰值、40年内实现碳中和的任务十分艰巨。

统计数据显示,中国目前是世界上最大的碳排放国。2019年,中国生产和消费活动产生的二氧化碳达到每年1亿至100吨,占全球1亿331吨二氧化碳的30%,占比最高。与此同时,中国作为世界上最大的发展中国家,二氧化碳排放量继续增加,每年增长约1.5%。美国、欧盟(包括英国)和日本已经达到顶峰,它们的年排放量已经呈下降趋势。

按工业来看,从化石能源燃烧或化学变化产生的二氧化碳来看,电、热、气、水的生产和供应约占46%,制造业占28%,运输业占10%,采矿业占5%,生活等占11%。由以上可以看出,交通运输业是我国第三大碳排放源。

汽车行业作为交通运输领域的重要参与者,在“3060”双碳目标的推动下,也面临着相当大的压力和挑战。对此,长城集团伟世能源科技有限公司总裁陈雪松表示,氢燃料电池有助于降低碳排放、脱碳,是我国能源和交通运输改革,实现“双碳”目标的主要路径。“氢能的大规模、长期、长距离储存、运输和应用,是解决可再生能源波动性的解决方案;氢和电的结合可以充分利用燃料电池的高能量密度和动力电池的高功率密度,完全覆盖车辆的功率范围。”



创业资本董事长刘亮也强调,商用车的碳排放是国家实现“双碳”目标的主要障碍,最适合商用车的新能源汽车必须是氢燃料电池。“从运输的角度来看,要实现双碳目标,我们不能只看汽车。中型和重型卡车的碳排放量实际上占到了全球的三分之二。”

氢能因其来源广泛、清洁高效、应用场景丰富,被认为是促进传统化石能源清洁高效利用和支持可再生能源大规模发展的理想介质。目前,美国、欧洲、日本、韩国等主要工业化国家和地区已将氢能纳入国家能源战略规划,氢能产业商业化进程正在加快。

以韩国现代汽车集团为例。在全球能源革命和转型的大背景下,集团开始加快氢能布局。今年9月,现代汽车集团宣布将推出全系列的新商用车辆,包括氢燃料电池、纯电动公共汽车和重型卡车,从商用车领域,并成为世界上第一个汽车装备所有其商业模型在2028年与氢燃料电池系统。现代汽车集团还计划,到2030年为止,将氢燃料电池汽车的价格提高到与纯电动汽车相当的水平,以确保在消费者市场上的竞争力。

政策继续加大,预计氢能产业链规模将达到万亿元

以中国为中心,由于“核心技术受制于人”、“成本高”、“配套设施不完善”等原因,氢燃料电池汽车的发展长期不尽如人意。现在,在“3060”双碳目标的推动下,中央和地方政府都出台了相关政策,鼓励和支持氢燃料电池汽车的发展。

10月24日,国务院发布《2030年前碳排放峰值行动计划》(以下简称《行动计划》)明确指出,推广新能源汽车,逐步减少传统燃料汽车在新车生产和汽车保有量中的占比,推广城市公共服务电动汽车置换,推广电、氢燃料、液化天然气(LNG)动力重型货车。到2030年,清洁能源驱动新车比重达到40%左右,营运车辆单位周转量碳排放强度比2020年下降9.5%,国家铁路单位周转量综合能耗比2020年下降10%。陆上运输用油的消耗计划在2030年达到峰值。

11月7日,国务院发布《关于深化污染防治工作的意见》(以下简称《意见》)。指导意见指出,柴油车要继续打污染治理战。深入开展柴油车清洁行动,在全国基本淘汰国家iii级及以下机动车,推进氢燃料电池汽车示范应用,促进清洁能源汽车有序推广。

两大文件在短时间内相继出台,表明中国推动氢能产业发展的决心和思路更加明确和强大。据不完全统计,在地方政府层面,我国已有29个省市出台了发展氢能产业的相关政策,48多个城市出台了氢能政策,促进了氢能产业的发展。

中国氢能联盟秘书长刘伟表示,“双碳”战略是氢能产业发展的重要动力,该文件为推动氢能强劲、有序、有效地高质量发展提供了重要指导。中国氢能产业正进入一个新的发展阶段。据中国氢能联盟称,到2030年,中国对氢的需求将达到3500万吨,占终端能源系统的5%。到2050年,氢能源在终端能源系统的比例将达到至少10%,对氢气的需求将接近6000万吨,排放可以减少约7亿吨二氧化碳,和产业链的年产值约12万亿元。

市场表现升温,氢燃料电池汽车产业化道路加快

随着碳峰值和碳中和的普及,氢燃料电池汽车在市场上升温。据韩国市场研究机构索尼研究(SONY research)今年10月底公布的数据显示,2021年1月和8月,全球登记的氢燃料电池汽车(FCEV)销量为1.12万辆,同比增长91.7%。

另外,据中国汽车工业协会统计,今年1 - 10月,我国燃料电池汽车产销分别完成940辆和953辆,虽然基数不高,但同比分别增长45.3%和44.8%。有分析指出,燃料电池汽车还处于工业发展的早期阶段,疫情对燃料电池汽车的市场需求有很大的影响。不同于纯电动汽车已经开始获得私人消费市场的支持,燃料电池汽车现阶段的主要需求也来自企业端。

截至今年10月,中国燃料电池汽车的数量为8305辆。然而,这一数字与2025年5万至10万辆、2030年100万辆的目标仍有很大差距。对此,中国工程院院士易宝莲指出,燃料电池汽车要实现产业化,必须大幅度降低燃料电池发动机和氢气的成本,同时降低加氢站的建设成本。

据介绍,目前的燃料电池汽车的两倍到三倍的价格燃料汽车,锂离子电池汽车1.5到2倍,主要原因是燃料电池发动机太贵,只有实现燃料电池的关键材料和组件的工业化大规模生产,同时提高堆比动力可以大大降低燃料电池发动机的成本,从而降低燃料以电合用汽车的成本。此外,加氢站的建设成本(每个加氢站造价1200 - 1500万元)和加氢站的加氢成本(高达60-80元/kg)也相对较高。只有大力发展可再生能源,通过电解水制备绿色氢气,利用天然气或纯氢管网输送氢气,才能将加氢成本降低到每公斤30元以下。燃料电池汽车的运营成本与汽油汽车相比具有竞争力。

为解决上述问题,去年9月,五部委联合下发了《关于开展燃料电池汽车示范应用工作的通知》,提出在国内开展燃料电池汽车示范应用工作,采取“以奖代补”的方式,对符合城市群条件的燃料电池汽车产业化关键核心技术研究和示范应用予以奖励,形成合理布局,各有侧重,协同推进燃料电池汽车新发展模式。

经过近一年的评估筛选,京津冀城市群、上海城市群和广东城市群被选定为全国首批开展燃料电池汽车示范应用的城市群。从三个城市群参与示范应用的企业名单来看,大多涉及反应堆、膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂、碳纸、空压机、氢循环系统等燃料电池核心部件。总体而言,在“3060”双碳目标的推动下,政策力度的不断加大以及燃料电池汽车示范应用城市群的带动下,燃料电池汽车产业化进程正在加速。

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