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燃料電池汽車


目前,我國燃料電池產業總體處于產業化導入發展期。那么,影響我國燃料電池汽車商業化的因素有哪些呢?

1.法規因素

我國在《巴黎協定》中承諾在2030年左右使二氧化碳排放達到峰值并爭取盡早實現,2030年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%,非化石能源占一次能源消費比重達到20%左右。為了實現該目標,我國必須充分利用風能、太陽能等可再生能源取代部分煤炭,從而降低煤炭消耗,以提前達成2030年二氧化碳排放目標。目前,我國風能、太陽能發電裝置的配備持續以全球最快的速度增長。然而,因為風能、太陽能發電不穩定而無法上電網,利用率極低;又因為電能存在無法長時間儲存的問題,大多數產生的電能只能被浪費掉,我國每年浪費的電量約150GW。

燃料電池汽車

2.政策因素

最近兩年,國家相關部委密集出臺政策,大力支持燃料電池汽車的發展。地方政府也積極響應國家政策,上海市率先發布《上海市燃料電池汽車發展規劃》,廣東佛山、湖北武漢、江蘇如皋、浙江臺州等地方政府也都為各自地區的燃料電池汽車產業發展提供政策支持,建立產業園區,引進整車企業及零部件生產廠家,共同推進氫能及燃料電池汽車的產業化發展。目前國家對燃料電池乘用車補貼高達20萬/輛,輕型客、貨車的國家補貼為30萬/輛,而大中型客車國家補貼高達50萬/輛。另一方面,我國對純電動、插電式混合動力汽車補貼政策已逐步退坡,但燃料電池汽車的補貼政策仍將持續到2020年,加之“雙積分”政策的雙重利好,使得民間對氫燃料電池車的關注熱情空前高漲。

3.市場因素

我國燃料電池汽車現在還處于商業化導入初期,全產業鏈的不斷完善將刺激我國燃料電池汽車市場逐漸升溫。以億華通為代表的燃料電池發動機企業已經建立了生產線;以上海神力、新源動力等為代表的電堆及核心零部件企業正在努力實現國產化;以福田、宇通、飛馳、申龍為代表的整車企業已經走在燃料電池汽車開發的前列,部分樣車已上國家公告。

根據最新一批公告顯示,燃料電池汽車有效公告車型包括團體客車3輛,公交車13輛以及廂式運輸車3輛,而到目前為止,燃料電池乘用車還未上公告。其中,燃料電池公交車將近占7成,通過公交車示范運行驗證燃料電池客車的動力性、經濟性和可靠性,積累運行數據和經驗,發現技術不足并加以改進,不斷完善加氫站的建設,有利于推動我國燃料電池汽車產業的發展。

4.技術因素

要推動燃料電池汽車的商業化發展,則要求其采用的燃料電池動力系統必須在性能、壽命和成本等方面達到與傳統燃油汽車相當的水平,并且與純電池汽車相比具有競爭力。目前,制約我國燃料電池汽車商業化發展的技術因素包括燃料電池耐久性、關鍵材料及核心零部件和氫供給難等問題。

基于國內目前的現狀,要實現燃料電池汽車商業化發展,衣寶廉院士指出,在技術上有兩條路可走。一條是自主研發,進一步提高燃料電池動力系統的可靠性和耐久性,并降低電堆成本和鉑用量,開發非Pt基催化劑;另一條則是引進國外先進技術,逐步消化,最終實現國產化。根據我國已制定的燃料電池汽車總體發展規劃,通過技術研發及示范運行,掌握燃料電池汽車的設計與集成技術,逐步實現燃料電池電堆、系統、關鍵材料及核心零部件的國產化,從而推動燃料電池汽車大規模商業化發展。

5.設施因素

從汽車產業100多年的發展史來看,不管傳統燃油汽車與燃油供給體系,還是電動汽車與電能供給體系,車輛技術都一直是與能源供給體系協同發展。在燃料電池汽車商業化推廣初期,我國應該吸取純電動汽車發展初期因充電基礎設施不足而制約電動汽車產業發展的經驗教訓。比如在2014年之前,我國過于重視電動汽車技術和產品的發展,而忽視了充電基礎設施建設,導致電動汽車產業發展受到充電難的制約。而在2015年以后,我國建立了充電基礎設施建設支持政策體系,充電基礎設施建設加快推進,電動汽車產業化取得突破性進展。因此,燃料電池汽車的商業化推廣離不開制氫、運氫及儲氫等配套設施的協同發展。

6.安全因素

消費者的心理對燃料電池汽車商業化的發展也有較大的影響。有人說燃料電池汽車帶著氫氣瓶就像帶個氫彈,這造成很多人對氫燃料電池汽車安全問題的擔憂。實際上,氫比石油還要更安全,儲氫罐的密封較好,即便氫氣泄漏,由于氫是最輕的氣體,擴散性極強。在開放空間,氫氣的擴散系數是汽油的12倍,從危險程度上看,汽油的爆炸能量是相同體積氫氣的22倍,在發生爆炸時,由于氫氣密度遠低于空氣,爆炸會發生在氣源上方,而汽油的爆炸則發生在燃料周圍,汽油的危險程度遠甚于氫氣。對于燃料電池汽車而言,盡管使用的氫氣濃度比為99.99%,遠高于遇明火爆炸極限4.0-75.6%濃度比,但在耐壓鋼瓶存儲中的氫氣,如果遭遇來自外界的明火燃燒,則會自動關閉多級閥體。車載檢測系統,偵測到鋼瓶或管路出現氫燃料泄漏,控制系統會即刻關閉氫氣輸出,避免與氧氣混合,確保不會自燃。


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