氫燃料電池汽車正駛上“快車道” 將成為新能源汽車的最終方案?

時(shí)間:2023-08-13 10:33來(lái)源:中國(guó)科技信息 作者:小科
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       氫燃料電池汽車的關(guān)鍵所在和奧秘之處,在于它的動(dòng)力來(lái)源—氫燃料電池近乎完美和非常理想的工作原理與機(jī)制,它名義上叫“電池”,而實(shí)質(zhì)上是一種基于化學(xué)原理,將作為“燃料”的氫氣和空氣中的氧化劑反應(yīng)生成化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置—氫氣發(fā)電機(jī)。
 
      純電動(dòng)車只是過(guò)渡,氫燃料電池汽車才是未來(lái),氫氣將成為“最時(shí)髦的驅(qū)動(dòng)力”。每當(dāng)業(yè)界討論起新能源車的未來(lái)發(fā)展時(shí),“氫燃料電池汽車”都會(huì)被重點(diǎn)提及。
 
      氫能作為一種清潔高效的能源,應(yīng)用前景十分廣闊。目前我國(guó)能源結(jié)構(gòu)還是以化石能源為主,要想實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),最迫切的是加速改變當(dāng)下能源結(jié)構(gòu)。而氫燃料電池汽車作為其中重要的一環(huán),可以簡(jiǎn)述為“自帶氫燃料發(fā)電機(jī)的電動(dòng)車”。
 
       相比燃油、鋰電池車,氫燃料電池車具有更長(zhǎng)的續(xù)航里程、更快的充能速度、更強(qiáng)的低溫性能等優(yōu)勢(shì)。近年來(lái),政府、產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè)及相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)等多方進(jìn)行了積極的推動(dòng)和努力,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)和燃料電池汽車的發(fā)展正駛上“快車道”。
 
       然而,在產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí),國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車行業(yè)也存在著一些短板與不足:產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控能力有待進(jìn)一步提高,燃料電池和氫氣等相關(guān)產(chǎn)品和環(huán)節(jié)成本相對(duì)較高,應(yīng)用示范場(chǎng)景也還需要進(jìn)一步拓展。
 
       氫能源電池車的技術(shù)和市場(chǎng)如今發(fā)展的如何?國(guó)內(nèi)未來(lái)發(fā)展前景如何?將怎樣應(yīng)對(duì)發(fā)展中的挑戰(zhàn)?今天,請(qǐng)跟隨《中國(guó)科技信息》一起來(lái)聊聊這個(gè)話題。
 
什么是氫燃料電池汽車?
 
       氫燃料電池市場(chǎng)是氫能產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,也是氫能在交通領(lǐng)域的主要應(yīng)用形式。氫燃料電池汽車是利用氫燃料電池作為動(dòng)力源的汽車,具有清潔、高效、可再生等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是未來(lái)汽車的發(fā)展方向之一。
 
       那么,氫燃料電池汽車的原理是什么?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),氫燃料電池汽車的關(guān)鍵所在和奧秘之處,在于它的動(dòng)力來(lái)源—氫燃料電池近乎完美和非常理想的工作原理與機(jī)制,它名義上叫“電池”,而實(shí)質(zhì)上是一種基于化學(xué)原理,將作為“燃料”的氫氣和空氣中的氧化劑反應(yīng)生成化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置—氫氣發(fā)電機(jī)。
 
       具體來(lái)說(shuō),氫燃料電池在電化學(xué)過(guò)程中使用氫作為燃料,將氫和氧結(jié)合起來(lái)產(chǎn)生電能和水。電解的逆過(guò)程從水中產(chǎn)生“綠色”氫氣和氧氣,可以使用一系列可再生能源(風(fēng)能、波浪能、太陽(yáng)能)來(lái)生產(chǎn)氫氣,作為可再生能源發(fā)電的燃料,其唯一的“副產(chǎn)品”是水。
 
       綜合來(lái)看,發(fā)展氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè),既符合我國(guó)能源技術(shù)變革的需求,也是汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要一環(huán)。但在純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車走勢(shì)良好,市場(chǎng)接受程度越來(lái)越高的當(dāng)下,關(guān)于氫燃料電池汽車的“爭(zhēng)論”仍在繼續(xù)。
 
我國(guó)氫燃料電池汽車發(fā)展正駛上“快車道”
 
       近年來(lái),政府、產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè)及相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)等多方進(jìn)行了積極的推動(dòng)和努力,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)和燃料電池汽車的發(fā)展正駛上“快車道”。
 
       2020年11月,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》中,將燃料電池汽車與純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力(含增程式)汽車列為三大方向。可以看出,在政策層面,氫燃料汽車與純電汽車被同等重視。
 
      2022年3月,國(guó)家發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》,明確了氫能的能源屬性和戰(zhàn)略地位,并提出了2025年氫能車保有量達(dá)到5萬(wàn)輛的目標(biāo)。
 
       與此同時(shí),各地也制定了相應(yīng)的推廣規(guī)劃和補(bǔ)貼政策,鼓勵(lì)氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。例如,廣東省提出了2025年推廣1萬(wàn)輛以上氫能車的目標(biāo),并給予每輛氫能車最高30萬(wàn)元的補(bǔ)貼;山東省提出了2025年推廣2萬(wàn)輛以上氫能車的目標(biāo),并給予每輛氫能車最高20萬(wàn)元的補(bǔ)貼。
 
       從今年上半年數(shù)據(jù)來(lái)看,氫燃料電池汽車市場(chǎng)在國(guó)內(nèi)外都呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。根據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì),2023年1-6月,氫燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成1987輛和1845輛,同比分別增長(zhǎng)78.9%和85.4%,高于新能源汽車整體增速。其中,重卡占比達(dá)到62.4%,客車占比為28.8%,乘用車占比為8.8%。從上險(xiǎn)量看,2023年1-6月,氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)上險(xiǎn)量為2132輛,同比增長(zhǎng)97.5%。從地區(qū)分布看,廣東、山東、河南、江蘇、湖北等省份是氫燃料電池汽車的主要推廣區(qū)域。
 
       其中,在各類氫燃料電池汽車中,重卡是最具競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展?jié)摿Φ募?xì)分市場(chǎng),也是我國(guó)落地最快的一部分市場(chǎng)。重卡具有載重大、行駛里程長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)成本高等特點(diǎn),適合使用高效率、低排放、快充放的氫燃料電池作為動(dòng)力源。與傳統(tǒng)柴油重卡相比,氫燃料電池重卡可以節(jié)省約30%的運(yùn)營(yíng)成本,并且可以享受國(guó)家和地方政府提供的補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠。
 
       與新能源鋰電重卡相比,氫燃料電池重卡具有更長(zhǎng)的續(xù)航里程、更短的加氫時(shí)間、更輕的車重等優(yōu)勢(shì)。因此,氫燃料電池重卡受到了市場(chǎng)的青睞,成為氫燃料電池汽車市場(chǎng)的領(lǐng)跑者。目前,國(guó)內(nèi)已有多家重卡企業(yè)投入氫燃料電池重卡的研發(fā)和生產(chǎn),如北汽福田、陜汽重卡、中國(guó)重汽、江淮汽車等。
 
純電動(dòng)車只是過(guò)渡,氫燃料汽車才是未來(lái)?
 
      近年來(lái),碳減排成為衡量汽車制造企業(yè)技術(shù)發(fā)展水平的重要指標(biāo),受關(guān)注程度越來(lái)越高。業(yè)界也逐漸出現(xiàn)了“純電動(dòng)車只是過(guò)渡,氫燃料汽車才是未來(lái),氫氣將成為‘最時(shí)髦的驅(qū)動(dòng)力’”的說(shuō)法。
 
      可以說(shuō),在國(guó)家的政策利好背景下,伴隨氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)研發(fā)與生產(chǎn)項(xiàng)目的落地和取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,將提速氫燃料電池車在我國(guó)的普及應(yīng)用,加速構(gòu)建中國(guó)的氫能社會(huì)生態(tài)鏈。
 
      與此同時(shí),對(duì)氫燃料電池汽車的各方資金投入也在不斷擴(kuò)大,相關(guān)車企如豐田、本田、寶馬等將氫燃料電池汽車作為新能源汽車中一條極具想象力的賽道,越來(lái)越重視對(duì)氫燃料電池汽車的生產(chǎn),通過(guò)加強(qiáng)人才培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)、通力合作等不斷開(kāi)辟氫燃料電池汽車發(fā)展新路徑。
 
      不過(guò),由于氫能基建尚不完善、整車和氫端成本較高等原因,全球氫車推廣仍以政策驅(qū)動(dòng)為主。整體來(lái)看,雖然氫燃料電池車銷量保持較快的增長(zhǎng)速度,但是基數(shù)小,市場(chǎng)容量和規(guī)模都無(wú)法與純電相比,氫燃料電池車商用化程度低。成本將會(huì)是最大攔路虎,其次是加氫站數(shù)量是否能夠滿足氫燃料電池車需求;同時(shí)鋰電池技術(shù)突破也將影響氫燃料電池車發(fā)展,如果固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車,其性價(jià)比將超越氫燃料電池車,可能成為氫燃料電池車商用化的有力競(jìng)爭(zhēng)者。
 
      此外,氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)是一個(gè)技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),只有不斷推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和加大研發(fā)投入才能保持行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,注重產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)和配套設(shè)施建設(shè),加大市場(chǎng)推廣和公眾教育力度,提高消費(fèi)者的認(rèn)可度和接受度。
 
      總之,當(dāng)前我國(guó)新能源發(fā)展正處于多種技術(shù)路線激烈競(jìng)爭(zhēng)的階段,因此在燃料電池發(fā)展的道路上,挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。未來(lái),氫燃料電池汽車的發(fā)展前景如何,還需要市場(chǎng)來(lái)做出選擇。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 氫燃料電池汽車 新能源汽車
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