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要做好節(jié)能降碳這篇大文章,穩(wěn)步推進(jìn)綠氫產(chǎn)業(yè)是重要一環(huán)。燃料電池汽車的發(fā)展,將助推綠氫得以更廣泛地應(yīng)用。不過,無論是氫能還是燃料電池汽車,要想真正走向市場化,還需邁過“成本關(guān)”。
在近日召開的中國(西部)氫能大會(huì)上,中國科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)電子與信息學(xué)部主任管曉宏強(qiáng)調(diào),成本是氫能市場化推進(jìn)的關(guān)鍵,也是現(xiàn)階段各種技術(shù)、商業(yè)模式探索的重點(diǎn)。中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高也認(rèn)為,氫能的發(fā)展關(guān)鍵是全生命周期的經(jīng)濟(jì)性,而燃料電池汽車是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng),需要以此推動(dòng)整個(gè)綠色氫能全產(chǎn)業(yè)市場化發(fā)展。
根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),今年上半年我國燃料電池汽車產(chǎn)銷量分別為2495輛和2410輛,同比增加38.4%和73.5%。截至2023年上半年,我國燃料電池汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)量和銷量分別為15358輛和14715輛,雖然產(chǎn)銷增速還不錯(cuò),但距離《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》提出的到2025年燃料電池汽車保有量約5萬輛的目標(biāo)還有一定差距。
對于燃料電池汽車來說,只有成本大幅降低,接近燃油車的水平,市場才會(huì)愿意接受這一綠色的出行工具。燃料電池汽車降本,一方面是車輛本身制造成本的下降,包括原材料、制造工藝、技術(shù)先進(jìn)性等因素;另一方面,是車輛運(yùn)營成本的下降,其涉及的環(huán)節(jié)更多,除了產(chǎn)品可靠性、產(chǎn)品壽命,還包括制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、氫氣加注等。從目前來看,包括燃料電池汽車在內(nèi)的氫產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)都有較大的降本空間。以氫的制造成本為例,業(yè)內(nèi)預(yù)測認(rèn)為,2020~2060年,全球可再生能源電解水制氫成本將從3.2~7.7美元/千克,下降到1.3~3.3美元/千克;全球范圍內(nèi),綠氫有望在10年內(nèi)達(dá)到與藍(lán)氫基本持平的水平。這樣的降本空間,無疑有利于綠氫的發(fā)展,但也需要各方協(xié)同推進(jìn),進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新和市場推廣,讓降本從理想成為現(xiàn)實(shí)。
從燃料電池汽車本身技術(shù)發(fā)展來看,經(jīng)過多年的攻關(guān)和積累,我國的各項(xiàng)核心技術(shù)已經(jīng)有了很大進(jìn)步,無論是燃料電池電堆的額定功率,還是燃料電池系統(tǒng)的壽命,都有所突破,并且成本也有所降低。有數(shù)據(jù)表明,過去幾年,燃料電池系統(tǒng)的使用成本以每年20%~30%的速度下降,2022年已經(jīng)降至約3000元,今年進(jìn)一步降至2500元左右。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì),到2025年燃料電池系統(tǒng)的使用成本有望降至1000元,2030年降至500元,這意味著燃料電池系統(tǒng)可以與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)競爭。不過,當(dāng)前無論是核心技術(shù)還是成本,燃料電池汽車相較于純電動(dòng)汽車、燃油車還有不小的差距。除了成本下降,效率提升也很重要。以燃料電池系統(tǒng)壽命為例,2022年我國燃料電池壽命約為1.5萬~1.8萬小時(shí),當(dāng)車用工況達(dá)到2萬小時(shí)后會(huì)出現(xiàn)10%左右的衰減。要想達(dá)到車輛尤其是重卡市場化運(yùn)輸?shù)囊螅姵貕勖柽M(jìn)一步提升。業(yè)內(nèi)提出,到2030年,系統(tǒng)水平要達(dá)到3萬~3.5萬小時(shí)或120萬~150萬公里,這就對技術(shù)攻關(guān)提出了更高要求。
從燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游配套來看,目前尚未實(shí)現(xiàn)市場化。燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)鏈比電動(dòng)汽車更長,但無論是綠氫的制儲(chǔ)運(yùn),還是氫氣的加注、使用,還無法為燃料電池汽車的市場化運(yùn)行提供必要支撐。以氫的儲(chǔ)運(yùn)為例,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面還存在爭議,使得氫的儲(chǔ)運(yùn)成本居高不下,其安全性也被人質(zhì)疑,這自然會(huì)制約燃料電池汽車的發(fā)展。作為給燃料電池汽車提供氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施,加氫站的數(shù)量以及分布尤為重要,但我國加氫站數(shù)量還比較少,建設(shè)尚不完善。
由此可見,無論是燃料電池汽車的技術(shù)還是產(chǎn)業(yè)鏈配套,都有很大的上升空間。不過,技術(shù)演進(jìn)和成本降低需要市場化做推動(dòng)力,通過市場應(yīng)用和運(yùn)營讓技術(shù)得到驗(yàn)證、進(jìn)步,并在達(dá)到一定規(guī)模后降低產(chǎn)品成本。這就陷入了“先有雞還是先有蛋”的悖論中,較電動(dòng)汽車推廣之初是先有車還是先建樁的矛盾更甚。另外,工業(yè)副產(chǎn)氫要想達(dá)到車用級別,需要投入更多資金進(jìn)行技術(shù)研發(fā),而現(xiàn)實(shí)是氫供不應(yīng)求甚至綠氫來源不足,同樣阻礙了燃料電池汽車的市場化進(jìn)程。
盡管燃料電池汽車的市場化發(fā)展還面臨重重挑戰(zhàn),但從電動(dòng)汽車過去10余年的推廣經(jīng)驗(yàn)看,萬事開頭難,只要堅(jiān)定信心、穩(wěn)步推進(jìn),逐一掃除發(fā)展道路上的障礙,燃料電池汽車就將迎來“春天”。作為能源,氫和電可以優(yōu)勢互補(bǔ),在燃料電池汽車更具優(yōu)勢的領(lǐng)域先行先試,更容易取得突破,這從目前我國燃料電池汽車正在示范運(yùn)行的區(qū)域也可見一斑。
氫作為一種綠色能源,應(yīng)用前景廣闊。當(dāng)前,燃料電池汽車的市場化推進(jìn)已經(jīng)起步,技術(shù)正步入快速提升階段,成本也進(jìn)入快速下降通道,未來可期。王金玉《中國汽車報(bào)》(2023-09-25 003版)
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