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氢燃料电池汽车直面高成本制约
2020/9/24
原创 卢奇秀 中国能源报
“我国氢燃料电池技术相较于国际先进水平仍有较大差距，电池系统的有效性、可靠性还有待提升，尤其是成本偏高，未来燃料电池应在降成本方面寻求技术突破。”
“燃料电池两端成本太高，把储运、加注和燃料电池的成本降低后，可以进一步促进氢能和燃料电池的发展。”
在近日召开的第五届国际氢能与燃料电池汽车大会上，中国工程院院士李骏、彭苏萍同时指出，发展氢燃料电池汽车已成行业共识，但产业上下游普遍感觉应用起来“太贵”，缺乏经济性。降成本已成氢燃料电池汽车行业攻坚的重中之重。
文丨本报记者 卢奇秀
加氢贵 关键技术受制于人
“价格降至30元/千克才有竞争力”
氢燃料电池汽车从上游制氢、输氢、储氢，到下游加氢及应用，产业链较长，环节众多。彭苏萍坦言，我国氢燃料电池汽车的“卡脖子”技术分布在产业链的多个环节，急需打破国外技术封锁。
以加氢站为例，目前我国已建成加氢站74座，在建32座，主要分布在环渤海、长三角、珠三角等地区，氢气供应设施数量与性能相对滞后。据了解，目前国内高压储氢容器、氢气压缩机和加氢机设备供应商较少，其关键零部件，如拉断阀、流量计、高压阀门管件也主要依赖于进口。不含土地成本，一座加氢站建设投入就高达千万元，按500千克/天的加注能力，氢气加注价格高于30元/千克，个别地区甚至达到70—80元/千克。
储运环节也受制于技术瓶颈。气态氢储输是目前全球氢气运输的主要技术路线，国外厂商多采用45—55MPa的氢气瓶组运输氢气，而国内目前只有20MPa钢制高压长管托车和瓶组，储氢密度较低。“以300公里的到站成本计算，用50MPa高压拖车的氢气成本为34.4元/千克，而20 MPa高压拖车成本要39.1元/千克。”中国科学院院士欧阳明高举例说。
根据国际氢能理事会对燃料电池使用场景的预测，2050年燃料电池主要应用场景仍是客车、大型乘用车及中重型卡车领域，其中，很大原因是由于氢气价格太高，难以被普通乘用车市场所接受。
“近两年，学术界热议灰氢、蓝氢和绿氢。我认为，首先要做便宜的氢。”彭苏萍指出，氢燃料电池汽车用氢成本需控制在40元/千克方有竞争力。欧阳明高则认为，氢气消费价格低于30元/千克才能与柴油重卡相竞争。
应用少 普通消费者难“尝鲜”
“规模是王道，无规模一切免谈”
氢能作为二次能源，具有零排放、可储存、效率高等优势，可缓解我国对外原油依存度问题，保障国家能源安全。欧盟、美国、日本等世界主要发达国家和地区均制定了氢能及燃料电池发展规划。
实际上，过去几年我国在氢燃料电池汽车领域已取得长足进步。截至今年8月，累计有92家相关企业进入国家工信部公告，对应车型数量达220款，我国氢燃料电池汽车保有量超过7200辆。
不过，我国氢燃料电池汽车聚集在商用车领域，多是示范项目，也主要依靠政府补贴，尚未形成以普通消费者为主体的市场。在关键技术上也还达不到量产条件，比如国产扩散层还处于初级碳微孔层的制备阶段，国内还没有可以产业化的催化剂材料等。
“燃料电池汽车产业规模化尚未形成，导致整车成本较高。”在业内人士看来，未来10—20年将是我国氢燃料电池汽车产业发展的重要机遇期，要想更进一步，相关技术、整车应用必须具备产业化、规模化能力。
“规模是王道，没有规模一切免谈。”在宝武清能公司党委副书记魏炜看来，国产化是氢燃料电池汽车产业发展的必然，燃料电池汽车应用还有较大的降本空间，制氢环节通过提效可以降低10%的成本，储运、加注环节也会涌现出有各种各样的新技术，“唯一需要补贴的是末端车辆，其他环节都可以通过规模化来降低成本。”
上海重塑能源科技有限公司董事长林琦指出，氢燃料电池汽车下一步发展阶段要基于场景去完善基础设施，既有低价、可持续的氢气供应，也要有使用场景，要在产业链上游的整车和零部件企业，以及下游的应用端之间展开合作，共同开发面向真实业务场景的产品。
强技术 核心技术亟待突破
“不放弃百万辆目标”
从整体来看，我国氢燃料电池商用车的耐久性等指标与国外差距仍较大，乘用车发展缓慢。
对此，彭苏萍强调，氢燃料电池相关企业要集中力量突破氢气的制备和储运，加快加氢站等核心技术攻关与装备国产化。“为实现赶超，我国在核心技术能力、关键装备、标准体系、基础设施和人才队伍建设方面均亟待加强。”
欧阳明高透露，《节能与新能源汽车技术路线图2.0》将于近期发布，其中提出到2025—2030年燃料电池汽车推广应用量将达5—10万辆，2030—2035年将达80—100万辆，加氢站建设超1000座。
“目标设的比此前保守一些，但氢燃料电池汽车不放弃100万辆的发展目标，也给了5年时间，有一定的灵活度。”欧阳明高指出，氢燃料电池汽车在2035年必须达到100万辆的目标，如果达不到，产业发展将面临较高风险，“只有实现了这一目标，氢燃料电池汽车这一技术路线才不可逆转。”
针对产业发展现状，上海汽车集团股份有限公司副总裁祖似杰建议，行业要加强基础共性技术的联合攻关，重点攻破催化剂、质子交换膜等关键技术，共同推动燃料电池电堆、高压氢气瓶等关键部件降成本，提高车规级燃料电池系统的可靠性和使用寿命，推动制氢、运氢、储氢、加氢等关键环节技术创新，发掘燃料电池汽车落地场景，共同打通燃料电池汽车推广应用瓶颈。
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来源：中国能源报
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