“跑”向2035,氢燃料车要过几道坎?

  想象在未来,道路上如流水般穿梭着零碳排放的氢燃料电池车,黑色的尾气、刺鼻的烟雾渐渐远去——根据《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》,到2035年,我国将有百万辆氢燃料电池车上路行驶。

  现实离想象还有多远?多位业内人士近日接受中国化工报记者采访时认为,我国氢能产业发展整体仍“走”在初级阶段,就氢燃料电池车领域而言,要想加速“跑”向2035年,实现大规模应用,还要过若干道坎。

  第一道坎:降低制氢成本

  据北京英博捷氢科技有限公司总经理冯罡介绍,目前,国内仍以煤制灰氢为主,并配套长管运输车实现氢的运输使用,成本较高。也有不少公司致力于电解水制氢,但所产氢价格昂贵。“如以0.6元/千瓦时的电价计算,电解水制出的氢气成本价格达到33元/千克;再加上摊销、运营成本,最终售价至少达到50元/千克。一辆续航里程为500千米的氢燃料电池车大约耗氢25千克,经济性远低于汽柴油车。”冯罡说。

  对绿氢而言,其成本与绿电成本息息相关。“单位制氢成本(LCOH)是评价绿氢经济性的核心指标,目前制氢设备直流电耗的LCOH是4.5~4.6千瓦时/立方米。”隆基氢能科技有限公司副总裁王英歌表示,以光伏发电为例,如果光伏发电的经济性能进一步提高,绿氢也将随之产生较大的降价。国内光伏企业期望光伏发电的电价能达到1元/千瓦时,届时绿氢将拥有更广阔的发展空间。在沙特,2021年已实现光伏发电电价1.04美分/千瓦时,相当于0.1元/千瓦时,远超中国光伏企业家的预期。

  如何解决制氢高成本难题?多名企业人士表示,技术研发特别是绿氢制备技术研发是关键。他们同时期待更多的政策的“春风”吹进行业,建议在全国范围内发放绿氢补贴,或出台像《北京市关于支持氢能产业发展的若干政策措施》等政策,为加氢站提供10元/千克的运营补贴。

  第二道坎:解决储运难题

  据了解,传统用氢模式一般是将氢气从产地运输至加氢站储存使用,氢气的储运成为制约氢能产业发展的关键环节。中国石化石油化工科学研究院第二十七研究室副主任徐润告诉记者,我国加氢站的氢气主要依靠长管拖车运输,运力低、成本高、装卸时间长、综合能效低且存在安全隐患。

  “35吨重的罐装运输车辆每次只能运送约300千克氢气,考虑到压力容器的安全,不能完全释放罐内氢气,实际只能卸装200多千克。”徐润解释说,“同时,还要建设容积足够大的储氢装置,增加了建设成本和土地成本。此外,氢气易燃易爆,接卸环节安全风险大一些。”

  针对这一问题,目前业内有建设制加氢一体站、应用固态储氢车、使用集装箱式运氢设备等“解题”思路。其中,建设制加氢一体站备受关注。

  “加氢站就像加油站一样,很多位于城区。”辟缔熙机械(上海)有限公司总经理周勇说,以广东省为例,该地区氢气资源有限,运输成本极高,要发展氢能只能试点城市内制氢,建设制加氢一体站就是一个可行的尝试。

  记者了解到,2月15日,我国首个甲醇制氢加氢一体站在辽宁大连自贸片区正式投用。建设单位中石化北方能源(大连)有限公司总经理王海波告诉记者,站内每天可产出1000千克99.999%高纯度氢气,相较使用传统用氢方式,综合成本可降低20%以上。

  然而,目前国内已建成大约300座加氢站,其中90%以上都不带制氢装置。“受制于国内安全规定,加氢站的氢气大多采用长管拖车远程装卸,无法实现制氢加氢集成一体。但在国外,集电解制氢、重整制氢与加氢于一体的集成式加氢站已有较多应用,可大幅节约氢气的储运成本,并证实了其安全性。”周勇告诉记者,“根据日本相关运行实践,集成式加氢站两米以外的距离就有建学校、便利店的,没有出现过安全事故。如果广东的试点能够安全地运行下去,相信未来集成式加氢站能够在全国慢慢推广覆盖。”

  第三道坎:拓展市场规模

  “如果氢能汽车市场能到达现在锂电池汽车市场的规模,那么它的制造成本将大幅下降。且氢燃料电池不存在电池衰减问题,在低温条件下也能正常使用,优势更大。”冯罡介绍说,相较于锂电池,氢燃料电池在使用寿命、超过200千米的长距离运行上都更有优势。目前我国正在大力推动氢能牵引车、城市物流车替代传统柴油车。

  但是,目前氢燃料电池车的采购成本整体高于普通燃油车。“我国商务车规模总量大约为400万辆,但是氢燃料电池车一年也只交易几千台,占比非常小。”北汽福田汽车股份有限公司一位专家表示,氢燃料电池车主要依托于地方政府财政支持,通过招投标交易销售物流车与商务车,很少供应于民用。

  “现在的氢能汽车的发展状态很像10年前的锂电池汽车,都是依靠政策支持推广的。”冯罡认为,氢能汽车要发展,必须解决成本太高、技术创新不足及产业规模不够大等问题。

  2022年北京冬奥会上,氢燃料电池大巴车首次亮相应用,为氢能在运输领域的发展带来了巨大的示范效应。冯罡告诉记者,氢能的下游产业急需建设更多示范项目,一方面能带动市场规模,促使成本降低;另一方面能为行业提供应用案例,推动技术创新,最终使“技术——规模——成本”三要素形成联动效应。

  “氢燃料电池车正处在风口上,只要规模发展起来,成本就会迅速下降。”冯罡说,该公司在车载氢燃料电池领域有较为完整的产品体系,拥有包括冬奥会通勤保障示范项目在内的多个氢燃料车载电池项目的应用经验,已经实现了对全产业链的布局,如今万事俱备,只待东风。

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