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氫燃料動(dòng)力電池的短板在哪

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:346次  |  2023年06月08日  

在七月二日舉辦的2019世界新能源汽車論壇上,我國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高表示:“凡是純電動(dòng)能干的事,我覺(jué)得不要用燃料動(dòng)力電池,因?yàn)樾詢r(jià)比很難競(jìng)爭(zhēng)?!倍壳暗那闆r是,即便是將氫燃料動(dòng)力電池使用在商用車范疇,也仍舊面對(duì)著很多困難。歐陽(yáng)明高認(rèn)為,氫燃料動(dòng)力電池商用車使用的瓶頸“不在兩頭,在中間”,就是車下運(yùn)氫、車載儲(chǔ)氫和氫能加注。


我國(guó)是燃料動(dòng)力電池商用車推廣使用較為領(lǐng)先的國(guó)家,歐陽(yáng)明高解析,我國(guó)目前商用車運(yùn)行量大概有2000輛左右。面向后期大規(guī)模推廣使用,氫能源供應(yīng)是問(wèn)題嗎?歐陽(yáng)明高算了一筆帳,商用車和乘用車所需求的氫用量差別很大,一輛乘用車大概每年150公斤,但是一輛7.5噸物流車一年要2噸氫,12米長(zhǎng)的大客車一年要4噸氫,49噸的大卡車一年要10噸氫。


他解析,我國(guó)目前副產(chǎn)氫和棄光、棄風(fēng)、棄水的電量至少能加工500萬(wàn)噸氫氣,還有統(tǒng)計(jì)認(rèn)為是800萬(wàn)噸-1000萬(wàn)噸,他認(rèn)為這足夠滿足2035年100萬(wàn)輛氫燃料動(dòng)力電池供氫需求。


而從燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)來(lái)看,歐陽(yáng)明高判斷,再過(guò)5年,燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)將會(huì)趨于成熟。他觀察到,由于最近這幾年我國(guó)燃料動(dòng)力電池進(jìn)展的非??欤る姌O、電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)打通,全球資源在向我國(guó)匯集。


基于以上分解,歐陽(yáng)明高認(rèn)為,氫燃料動(dòng)力電池技術(shù)在商用車范疇的使用不是氫能供應(yīng)問(wèn)題,也不是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)成熟問(wèn)題,而是難在了儲(chǔ)氫、運(yùn)氫和加注。

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他進(jìn)一步解釋,商用車的耗氫量遠(yuǎn)高于乘用車,這就意味著車載氫瓶要更多,帶來(lái)的問(wèn)題就是成本提升和安全風(fēng)險(xiǎn)加大。而從加氫環(huán)節(jié)來(lái)看,商用車加氫占用加氫站時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大,還要安全距離,這就使加氫站單站服務(wù)車數(shù)量減少為乘用車的1/3以下。以燃油車為例,我國(guó)一個(gè)加油站對(duì)應(yīng)服務(wù)1650臺(tái)乘用車,但是商用車只能對(duì)應(yīng)300多輛。


從氫氣運(yùn)輸角度來(lái)看,目前,我國(guó)采用的是20mpa長(zhǎng)管拖車運(yùn)氫,一輛30噸的大卡車裝300-350kg的氫。歐陽(yáng)明高認(rèn)為,這從經(jīng)濟(jì)角度無(wú)法支撐氫能大規(guī)模發(fā)展,急需轉(zhuǎn)型為30mpa,逐步上升為50mpa,來(lái)減少運(yùn)輸成本。


而采用大規(guī)模的管道運(yùn)氫呢?歐陽(yáng)明高認(rèn)為,液態(tài)儲(chǔ)氫有優(yōu)點(diǎn),但是關(guān)鍵部件依靠進(jìn)口,建設(shè)周期較長(zhǎng),總體儲(chǔ)運(yùn)能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前全球氫液化廠的總能力15-20萬(wàn)噸,面向2035年可能要200、300萬(wàn)噸。


車載儲(chǔ)氫瓶也同樣面對(duì)問(wèn)題,歐陽(yáng)明高解析,35mpa可以支撐城市公交車250公里、中級(jí)物流車300公里;70mpa可支撐城際客車400公里、重型物流車500公里。想提高里程就要采用車載液氫,他認(rèn)為,這個(gè)技術(shù)還要5年探索之后才能決定是否具有大規(guī)模使用的可行性。


面向2035年百萬(wàn)輛推廣規(guī)模,加氫站也面對(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的問(wèn)題。目前,全球有360座加氫站,絕大多數(shù)都是小型站,最高每天加氫1.25噸。我國(guó)有16座加氫站,目前每天總加氫能力8噸,均勻每個(gè)站500公斤,其中加氫能力最高的是張家口加氫站,它也是全球加注能力最大的加氫站,每天1.5噸,可服務(wù)50輛客車。這就意味著,到2035年至少要新建2000個(gè)加氫站。

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歐陽(yáng)明高認(rèn)為,要實(shí)現(xiàn)氫燃料動(dòng)力電池商用車從萬(wàn)輛規(guī)模到百萬(wàn)規(guī)模,就要沖破以上三個(gè)瓶頸??上葟脑圏c(diǎn)城市推廣,再把各個(gè)城市連接起來(lái),形成一條城際運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。


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