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屬性:氫能觀察 作者:網站管理員 來源:本站原創 訪問量:757 日期:2022/2/8 14:47:34
2月4日,北京2022年冬奧會正式開幕。“綠色冬奧”是本屆冬奧會的主打理念,此前北京冬奧組委也發布了《北京2022年冬奧會和冬殘奧會低碳管理工作方案》,確定了18項碳減排措施和4項“碳中和”措施。
冬奧會成為各種清潔能源爭奇斗艷的秀場。2008年奧運會,就曾大力推動鋰電池電動汽車(包括電動大巴等)的發展。相比夏季奧運會,冬奧會大量比賽場地位于高山等寒冷環境,這給鋰電新能源汽車帶來很大挑戰。在本屆冬奧會上,氫燃料電池汽車成了“新寵”。據了解,不論是奧運火炬,還是運輸圣火的車輛,均使用氫燃料作為動力。另據北京冬奧組委公布的數據,北京冬奧會將示范運行超1000輛氫能源汽車(即氫燃料電池汽車),配備30多個加氫站。
1氫能汽車亮相冬奧會
北京冬奧組委共籌措了各類車輛4090輛,2021年11月12日,北京冬奧組委與豐田舉辦賽事服務車輛交付儀式,豐田為冬奧會、冬殘奧會提供賽事服務車輛共計2200余臺。其中氫燃料電池車型兩種,分別為MIRAIⅡ(轎車)和柯斯達氫擎(客車)。不過,豐田并未說明2200余臺賽事服務車輛是否全部為氫燃料電池汽車。據北京冬奧組委官方統計,冬奧會賽事交通服務用車中,節能與清潔能源車輛在小客車中占比100%,在全部車輛中占比85.84%,為歷屆冬奧會最高。
此外,豐田還攜手億華通、北汽福田,為北京冬奧會提供FC(氫燃料)大巴200余臺。助陣北京冬奧會,商用車企業不甘示弱。在北京冬奧會中,有1223輛福田歐輝客車為冬奧賽事提供保障工作,其中氫燃料客車有515輛,在為本次冬奧會提供保障的氫燃料大客車中占比高達80%,創下有史以來氫燃料客車服務國際級運動賽事規模最大、車型數量最多的紀錄;宇通客車則將提供包括氫燃料客車、T7在內的700余輛車輛在北京冬奧會上為賽事提供出行保障。
值得一提的是,2021年6月,豐田與億華通共同出資組建華豐燃料電池有限公司,總投資額約為80億日元,雙方持股各50%。該公司致力于通過生產及銷售“聯合燃料電池系統研發(北京)有限公司開發的燃料電池系統,從而普及FCEV(氫燃料電池汽車)”。
而聯合燃料電池系統研發(北京)有限公司成立于2020年8月,由豐田、億華通、一汽、廣汽、東風汽車、北汽共同出資16.7億日元注冊成立,基于豐田技術進行全流程開發,聯合主要OEM以及億華通進行零部件以及燃料電池系統開發。其中,豐田持股65%,億華通持股15%,一汽、廣汽、東風汽車、北汽均持股5%。
事實上,北汽福田不僅使用豐田、億華通的燃料電池系統,也使用國家電投集團氫能科技發展有限公司(以下簡稱國電投氫能公司)“氫騰”品牌的氫能客車。2021年10月21日,30輛搭載“氫騰”燃料電池系統的氫能客車在北汽福田園區正式交付。
不僅僅是北汽福田,客車“一哥”宇通也在使用國產動力總成。2021年12月15日,30輛搭載“氫騰”燃料電池系統的宇通氫能大巴正式交付氫動力科技服務有限公司,為延慶提供冬奧會綠色交通保障。
國電投氫能公司官方微信顯示,北汽福田、宇通使用的,均為“氫騰FCS80型號燃料電池系統”,該款產品電堆額定功率115KW,可實現零下30攝氏度低溫啟動,滿足北方城市低溫運行要求。另外,該款燃料電池系統已實現材料級全自主化。
國電投氫能公司首席技術官柴茂榮博士表示:“現在(氫燃料電池)技術是成熟的,國內最大的問題是材料沒有走通。燃料電池與芯片類似,催化劑相當于芯片中的靶材,質子(交換)膜相當于芯片中的光刻膠。我們(國電投氫能)從催化劑開始做,一個個攻克。”據悉,國電投氫能公司已實現催化劑、質子交換膜、碳紙、膜電極以及電堆組裝的整套生產工藝和量產技術。
2為何選中氫能?
1月28日,北京冬奧組委發布《北京冬奧會低碳管理報告(賽前)》,表示將按照“平原用電、山地用氫”的原則,在各賽區推廣電動汽車、氫燃料電池汽車。
為何在山地使用氫燃料電池汽車呢?柴茂榮認為:“冬奧會和夏季奧運會不一樣,70%以上的賽事都在山地。不管是張家口的崇禮,還是延慶的海坨山,山上的溫度都低于零下20攝氏度。這種溫度下,基本上沒有一個電動汽車能爬得上去,因為零下20攝氏度電動汽車沒法工作。此外,延慶賽區從下至上,有1500米的海拔差,從北京市區至延慶一路都是爬坡,這對鋰電池電動汽車爬坡能力也是考驗。與平地相比,爬坡的耗電量要高很多。”
中輕電投資產管理有限公司副總裁邱辰表示:“電解液在低溫下會被凍住,理論上(鋰電池電動汽車)零攝氏度以下就不能使用。各大廠商在解決這個問題的過程中,使用的方法是相同的。即在充電的過程中,讓充電樁連接在車端的時候,一部分能量是去給電池包加熱,讓電池包恢復活性。若是溫度達到零下20攝氏度,則完全用不了。(鋰)電池不能把所有能量用于加熱,車是為了跑而不是當暖寶寶。”
既然氫燃料電池汽車在續航、低溫環境等多個領域優于鋰電池電動汽車,那么這一行業是否會借助北京冬奧會加速發展?對此,柴茂榮稱:“會來一個小高潮,但現在還有點早。現在產業鏈還沒有打通,除了我們有產線以外,基本上沒有幾家企業有產線,需要兩年到三年時間提高產能。目前就像2010年、2011年前后的鋰電行業。(氫燃料電池行業)真正迎來爆發期可能還需要三年左右。”
3氫能產業風口已
搭乘北京冬奧會東風,氫能產業開始了“加速跑”。事實上,在利好政策持續助力和“雙碳”目標的推動之下,氫能產業早已迎來發展熱潮,成為新風口。2021年3月,氫能正式被納入“十四五”規劃綱要草案。截至2021年,我國政府累計支持氫能及燃料電池研發經費超過20億元;2021年12月,工業和信息化部印發的《“十四五”工業綠色發展規劃》也提出,加快氫能技術創新和基礎設施建設,推動氫能多元利用。
截至2021年底,全國已有北京、山東、河北、天津、四川、浙江、寧夏等16個省市制定了氫能發展規劃。2021年11月,上海發布《關于支持本市燃料電池汽車產業發展若干政策》,計劃到2025年底前,上海市級財政按照國家燃料電池汽車示范中央財政獎勵資金1:1比例出資,統籌安排本市燃料電池汽車發展專項扶持資金,在上海市節能減排專項資金中安排,重點支持車輛示范應用、關鍵核心技術產業化、人才引進及團隊建設等。同時,上海城市群燃料電池汽車示范應用工作首次啟動,標志著我國燃料電池發展正式進入示范應用階段。
據預測,到2030年,中國氫氣需求量將達到3500萬噸,在終端能源體系中占比為5%;到2050年,需求量將達到6000萬噸(相當于2020年的292.68%),在終端能源體系中占比為10%,可減排約7億噸二氧化碳,產業鏈產值達到12萬億元/年;全國加氫站達到10000座以上,燃料電池車產量達到520萬輛/年,燃料電池系統產能550萬臺套/年。
而據《中國氫能產業發展報告2020》測算,中國氫燃料電池汽車保有量將由2020年的7352輛增長至2025年的10萬輛,至2025年氫燃料電池汽車市場規模有望達到800億元。
氫能作為清潔零碳的二次能源,在未來能源變革中占有重要地位,將承擔助力“雙碳”目標實現的使命。而氫燃料電池汽車的發展階段與2010年的純電汽車類似程度較高,在技術層面,優先推廣商用車,以商用車領域的推廣應用進一步帶動乘用車領域的規模化應用,未來五年氫燃料電池整車預期年復合增長率有望達到68%。
氫燃料電池汽車正處在快速導入期,由于行業仍處于產業化初期,頭部洗牌現象頻發,隨著技術路線確定以及市場需求放量形成規模效應,看好進行前瞻性布局的優勢企業率先突出重圍。