除成本過高外,燃料電池汽車在最高時速、加速性能等方面的性能已經(jīng)完全可以跟內燃機汽車PK了。

李建秋:相輔相成 中國燃料電池汽車發(fā)展的路徑

目前,國際上包括豐田、現(xiàn)代、通用、日產(chǎn)、奔馳都開發(fā)了相應的燃料電池轎車。其在氫燃料加注方面,加滿5千克氫所需時間僅為3分鐘。對轎車來講,1千克氫氣就可以跑100公里,所以5千克氫基本上可以滿足消費者對燃料電池汽車續(xù)航里程的要求。除成本過高外,燃料電池汽車在最高時速、加速性能等方面的性能已經(jīng)完全可以跟內燃機汽車PK了。

根據(jù)美國能源部的估計,燃料電池汽車(轎車)將從現(xiàn)在的年產(chǎn)2萬臺,發(fā)展到2020年的20萬臺,動力成本將從3萬6千美元降低至不到3萬美元。同時,燃料電池中貴金屬催化劑鉑(Pt)的用量也在逐步下降,最少的已經(jīng)達到每100千瓦20克的水平。筆者認為,隨著規(guī)?;a(chǎn)和對于貴金屬催化劑依賴的減少,燃料電池的整車成本將來還可以大幅降低。

在客車方面也是一樣。從國際上比較主流的幾家客車企業(yè)正在研制或已經(jīng)示范應用的燃料電池客車來看,其應用耐久性已經(jīng)做到了1萬余小時。從全球來看,燃料電池技術已經(jīng)取得了很大的突破,目前國際上正在進行氫基礎設施的布局和建設。

對終端用戶來講,一輛燃料電池轎車,按照1公斤/百公里的氫氣消耗計算,其百公里的燃料費用大概為20元。按照2020年中國對汽車百公里油耗5升的要求,燃料電池汽車的使用成本只是燃油汽車的一半。(這里討論未來對氫燃料的稅后價格,編者按)

從使用的生命周期成本來看,燃料電池汽車跟傳統(tǒng)的內燃機以及混合動力汽車基本在一個水平上。對比純電動汽車,燃料電池汽車在100公里里程應用范圍內的使用成本,比純電動汽車略微貴了一點點,但在400公里里程的應用范圍,成本則遠遠低于純電動汽車。

所以,筆者認為燃料電池汽車和純電動汽車在不同里程范圍內呈現(xiàn)出互補的特點,就像人的左右腳一樣,在短續(xù)航里程時,純電動會有優(yōu)勢。而在長續(xù)航里程時,燃料電池會有優(yōu)勢。燃料電池和鋰電池技術不是相互排斥的,而是相輔相成的關系。

回到我們國家的情況。目前,中國已經(jīng)基本上掌握了燃料電池汽車的零部件和平臺技術,但是在規(guī)模化、標準化、一致性方面還存在明顯不足。例如,像空壓機等一些基礎的零部件,其耐久性、功率密度、成本方面明顯落后于先進國家。

這也是現(xiàn)在要努力的地方。我們研究預計,如果政策得當,中國在未來5年,在整個燃料電池汽車,包括客車和轎車,在耐久性和貴金屬催化劑的用量等方面,都將取得重大突破。

我們預測,2020年前后中國燃料電池客車會進入大量的推廣階段,而對轎車來講則稍微困難一些。燃料電池轎車現(xiàn)在主要還處于技術攻關階段,2025年前后才能達到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)階段。

現(xiàn)在有很多整車企業(yè),包括原來不做燃料電池的企業(yè),都對燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)頗感興趣。然而,燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的門檻很高,以燃料電池發(fā)動機為例,首先在電化學材料領域,就需要Pt催化劑、膜、炭紙三個主要材料的研發(fā)生產(chǎn)能力。其次還需要具備金屬雙極板和氣體擴散層、串聯(lián)組堆的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)能力,最后是整個系統(tǒng)的集成。所以,現(xiàn)在我們希望有能力的主機廠來牽頭整合外圍的這些零部件廠商,進行集中攻關。

此外,在整車方面我們需要三大關鍵技術的支撐,第一是純電驅動技術,包括純電動或者混合動力的匹配。第二是整車的結構安全集成技術。第三是車載的氫能源和燃料電池的技術。從材料到單體,再到發(fā)動機,最后到整車,我們希望在行業(yè)內能形成相應的配合關系,理順行業(yè)發(fā)展。

[責任編輯:趙卓然]

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