氢燃料
电池汽车的关键所在和奥秘之处,在于它的动力来源—氢燃料
电池近乎完美和非常理想的工作原理与机制,它名义上叫“电池”,而实质上是一种基于化学原理,将作为“燃料”的氢气和空气中的氧化剂反应生成化学能转换为电能的发电装置—氢气发电机。
纯
电动车只是过渡,氢燃料电池汽车才是未来,氢气将成为“最时髦的驱动力”。每当业界讨论起新能源车的未来发展时,“氢燃料电池汽车”都会被重点提及。
氢能作为一种清洁高效的能源,应用前景十分广阔。目前我国能源结构还是以化石能源为主,要想实现双碳目标,最迫切的是加速改变当下能源结构。而氢燃料电池汽车作为其中重要的一环,可以简述为“自带氢燃料发电机的电动车”。
相比燃油、锂电池车,氢燃料电池车具有更长的续航里程、更快的充能速度、更强的低温性能等优势。近年来,政府、产业、行业、企业及相关专业机构等多方进行了积极的推动和努力,我国氢能产业和燃料电池汽车的发展正驶上“快车道”。
然而,在产业快速发展的同时,国内氢燃料电池汽车行业也存在着一些短板与不足:产业创新能力和产业链的自主可控能力有待进一步提高,燃料电池和氢气等相关产品和环节成本相对较高,应用示范场景也还需要进一步拓展。
氢能源电池车的技术和市场如今发展的如何?国内未来发展前景如何?将怎样应对发展中的挑战?今天,请跟随《中国科技信息》一起来聊聊这个话题。
什么是氢燃料电池汽车?
氢燃料电池市场是氢能产业的重要组成部分,也是氢能在交通领域的主要应用形式。氢燃料电池汽车是利用氢燃料电池作为动力源的汽车,具有清洁、高效、可再生等优点,被认为是未来汽车的发展方向之一。
那么,氢燃料电池汽车的原理是什么?简单来说,氢燃料电池汽车的关键所在和奥秘之处,在于它的动力来源—氢燃料电池近乎完美和非常理想的工作原理与机制,它名义上叫“电池”,而实质上是一种基于化学原理,将作为“燃料”的氢气和空气中的氧化剂反应生成化学能转换为电能的发电装置—氢气发电机。
具体来说,氢燃料电池在电化学过程中使用氢作为燃料,将氢和氧结合起来产生电能和水。电解的逆过程从水中产生“绿色”氢气和氧气,可以使用一系列可再生能源(风能、波浪能、太阳能)来生产氢气,作为可再生能源发电的燃料,其唯一的“副产品”是水。
综合来看,发展氢燃料电池汽车产业,既符合我国能源技术变革的需求,也是汽车产业实现绿色低碳转型升级的重要一环。但在纯电动汽车和混合动力汽车走势良好,市场接受程度越来越高的当下,关于氢燃料电池汽车的“争论”仍在继续。
我国氢燃料电池汽车发展正驶上“快车道”
近年来,政府、产业、行业、企业及相关专业机构等多方进行了积极的推动和努力,我国氢能产业和燃料电池汽车的发展正驶上“快车道”。
2020年11月,国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》中,将燃料电池汽车与纯电动汽车、插电式混合动力(含增程式)汽车列为三大方向。可以看出,在政策层面,氢燃料汽车与纯电汽车被同等重视。
2022年3月,国家发改委、能源局联合发布了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确了氢能的能源属性和战略地位,并提出了2025年氢能车保有量达到5万辆的目标。
与此同时,各地也制定了相应的推广规划和补贴政策,鼓励氢能在交通领域的应用。例如,广东省提出了2025年推广1万辆以上氢能车的目标,并给予每辆氢能车最高30万元的补贴;山东省提出了2025年推广2万辆以上氢能车的目标,并给予每辆氢能车最高20万元的补贴。
从今年上半年数据来看,氢燃料电池汽车市场在国内外都呈现出快速增长的态势。根据中汽协统计,2023年1-6月,氢燃料电池汽车产销分别完成1987辆和1845辆,同比分别增长78.9%和85.4%,高于新能源汽车整体增速。其中,重卡占比达到62.4%,客车占比为28.8%,乘用车占比为8.8%。从上险量看,2023年1-6月,氢燃料电池汽车累计上险量为2132辆,同比增长97.5%。从地区分布看,广东、山东、河南、江苏、湖北等省份是氢燃料电池汽车的主要推广区域。
其中,在各类氢燃料电池汽车中,重卡是最具竞争力和发展潜力的细分市场,也是我国落地最快的一部分市场。重卡具有载重大、行驶里程长、运营成本高等特点,适合使用高效率、低排放、快充放的氢燃料电池作为动力源。与传统柴油重卡相比,氢燃料电池重卡可以节省约30%的运营成本,并且可以享受国家和地方政府提供的补贴和税收优惠。
与新能源锂电重卡相比,氢燃料电池重卡具有更长的续航里程、更短的加氢时间、更轻的车重等优势。因此,氢燃料电池重卡受到了市场的青睐,成为氢燃料电池汽车市场的领跑者。目前,国内已有多家重卡企业投入氢燃料电池重卡的研发和生产,如北汽福田、陕汽重卡、中国重汽、江淮汽车等。
纯电动车只是过渡,氢燃料汽车才是未来?
近年来,碳减排成为衡量汽车制造企业技术发展水平的重要指标,受关注程度越来越高。业界也逐渐出现了“纯电动车只是过渡,氢燃料汽车才是未来,氢气将成为‘最时髦的驱动力’”的说法。
可以说,在国家的政策利好背景下,伴随氢能相关产业研发与生产项目的落地和取得实质性进展,将提速氢燃料电池车在我国的普及应用,加速构建中国的氢能社会生态链。
与此同时,对氢燃料电池汽车的各方资金投入也在不断扩大,相关车企如丰田、本田、宝马等将氢燃料电池汽车作为新能源汽车中一条极具想象力的赛道,越来越重视对氢燃料电池汽车的生产,通过加强人才培养、技术研发、通力合作等不断开辟氢燃料电池汽车发展新路径。
不过,由于氢能基建尚不完善、整车和氢端成本较高等原因,全球氢车推广仍以政策驱动为主。整体来看,虽然氢燃料电池车销量保持较快的增长速度,但是基数小,市场容量和规模都无法与纯电相比,氢燃料电池车商用化程度低。成本将会是最大拦路虎,其次是加氢站数量是否能够满足氢燃料电池车需求;同时锂电池技术突破也将影响氢燃料电池车发展,如果固态电池实现量产装车,其性价比将超越氢燃料电池车,可能成为氢燃料电池车商用化的有力竞争者。
此外,氢燃料电池汽车产业是一个技术密集型产业,只有不断推进技术创新和加大研发投入才能保持行业的竞争力,注重产业链建设和配套设施建设,加大市场推广和公众教育力度,提高消费者的认可度和接受度。
总之,当前我国新能源发展正处于多种技术路线激烈竞争的阶段,因此在燃料电池发展的道路上,挑战与机遇并存。未来,氢燃料电池汽车的发展前景如何,还需要市场来做出选择。
(责任编辑:子蕊)