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燃料电池难与纯电动竞争性价比 欧阳明高院士谈氢燃料电池应用瓶颈

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发表于 2019-7-7 10:59:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
文章来源:智能制造
在7月2日举办的2019世界新能源汽车论坛上,中国科学院院士欧阳明高表示:“凡是纯电动能干的事,我觉得不要用燃料电池,因为性价比很难竞争。”而目前的情况是,即便是将氢燃料电池应用在商用车领域,也依然面临着很多困难。欧阳明高认为,氢燃料电池商用车应用的瓶颈“不在两头,在中间”,就是车下运氢、车载储氢和氢能加注。

我国是燃料电池商用车推广应用较为领先的国家,欧阳明高介绍,我国目前商用车运行量大概有2000辆左右。面向后期大规模推广应用,氢能源供应是问题吗?欧阳明高算了一笔帐,商用车和乘用车所需求的氢用量差别很大,一辆乘用车大概每年150公斤,但是一辆7.5吨物流车一年要2吨氢,12米长的大客车一年要4吨氢,49吨的大卡车一年需要10吨氢。

他介绍,我国目前副产氢和弃光、弃风、弃水的电量至少能生产500万吨氢气,还有统计认为是800万吨-1000万吨,他认为这足够满足2035年100万辆氢燃料电池供氢需求。

而从燃料电池发动机技术来看,欧阳明高判断,再过5年,燃料电池发动机技术将会趋于成熟。他观察到,由于最近这几年中国燃料电池进展的非常快,膜电极、电堆、发动机全产业链已经打通,全球资源在向中国汇集。

基于以上分析,欧阳明高认为,氢燃料电池技术在商用车领域的应用不是氢能供应问题,也不是发动机技术成熟问题,而是难在了储氢、运氢和加注。

他进一步解释,商用车的耗氢量远高于乘用车,这就意味着车载氢瓶要更多,带来的问题就是成本提升和安全风险加大。而从加氢环节来看,商用车加氢占用加氢站时间长、占地面积大,还需要安全距离,这就使加氢站单站服务车数量减少为乘用车的1/3以下。以燃油车为例,我国一个加油站对应服务1650台乘用车,但是商用车只能对应300多辆。

从氢气运输角度来看,目前,我国采用的是20mpa长管拖车运氢,一辆30吨的大卡车装300-350kg的氢。欧阳明高认为,这从经济角度无法支撑氢能大规模发展,急需转型为30mpa,逐步上升为50mpa,来减少运输成本。

而采用大规模的管道运氢呢?欧阳明高认为,液态储氢有优势,但是关键部件依赖进口,建设周期较长,总体储运能力还远远不够。目前全球氢液化工厂的总能力15-20万吨,面向2035年可能需要200、300万吨。

车载储氢瓶也同样面临问题,欧阳明高介绍,35mpa可以支撑城市公交车250公里、中级物流车300公里;70mpa可支撑城际客车400公里、重型物流车500公里。想提高里程就需要采用车载液氢,他认为,这个技术还要5年探索之后才能决定是不是具有大规模应用的可行性。

面向2035年百万辆推广规模,加氢站也面临远远不足的问题。目前,全球有360座加氢站,绝大多数都是小型站,最高每天加氢1.25吨。中国有16座加氢站,目前每天总加氢能力8吨,平均每个站500公斤,其中加氢能力最高的是张家口加氢站,它也是全球加注能力最大的加氢站,每天1.5吨,可服务50辆客车。这就意味着,到2035年至少要新建2000个加氢站。

欧阳明高认为,要实现氢燃料电池商用车从万辆规模到百万规模,就需要突破以上三个瓶颈。可先从试点城市推广,再把各个城市连接起来,形成一条城际运输网络。

本文封面图来源于图虫创意

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