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【上海车展】纯电动or氢燃料电池?新能源卡车又现路线之争?

2019-04-16 17:06:00 王鹏

【上海车展】纯电动or氢燃料电池?新能源卡车又现路线之争?

【卡车之家 原创】在汽车行业新能源趋势越来越明确的今天,越来越多的企业都在为将来的发展探索道路。除了大家比较熟悉的纯电动技术路线之外,近两年来,“氢燃料电池”也逐渐成为了众多企业的一个新的发力点,尤其在新的新能源补贴政策出台之后,这一变化似乎更加明显——在本届上海车展上,就有福田和庆铃两家企业展出了他们的氢燃料电池轻卡。氢燃料电池到底是何方神圣?未来是否会取代纯电动成为新的发展模式呢?

●  氢燃料电池车:本质还是电动车

【上海车展】纯电动or氢燃料电池?新能源卡车又现路线之争?

上海车展庆铃展出氢燃料电池轻卡引发新能源路线之争

氢燃料电池,名字里虽然带了“燃料”二字,但其实它内部并不会发生燃烧现象,而是燃料和氧气发生缓慢的化学反应(燃烧是一种剧烈的化学反应),释放出电能(燃烧释放出的是热能)。同样的,我们看到“甲醇燃料电池”、“甲烷燃料电池”都是这样的原理。

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具体到氢燃料电池车的话,它的动力结构是这样的:首先有一台氢燃料电池反应堆用来发电,它发出的电一方面可以直接供给电动机驱动车轮,另一方面可以为储能电池充电,储能电池再为电动机供电,驱动车轮。其实相当于纯电动汽车前面增加了一台“燃料电池”充当一个发电机。

关于燃料电池车的结构、功能、运营成本,感兴趣的卡友可以参考去年的这篇文章:《关于氢燃料电池轻卡 你想知道的都在这》。下面主要聊一聊它的发展趋势。

●  技术优势明显 更可靠的清洁能源

大家都知道,氢气和氧气反应只生成水,完全没有任何碳排放,可以说是完全0污染;除此之外,传统内燃机的能量转化效率大约为30%左右,而燃料电池可以达到50%,总体的能量利用率远高于内燃机。因此氢燃料电池可以说是非常理想的清洁动力。

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近几年来,纯电动汽车虽然发展非常迅速,但“充电时间长”和“续航距离短”这两个问题依然没有得到很好的解决,很大程度上限制了它的发展。

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而氢燃料电池的存在则很好地解决了这个问题。氢气的热值非常高,因此氢燃料电池车的续航里程甚至可以达到一千公里,远超如今的纯电动汽车;除此之外,氢气的加注也比较便捷(可以参考CNG加注),几分钟即可完成。

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另一方面,可能同许多人的固有印象不同,氢气的价格其实并不昂贵。目前氢气的来源主要有两个,一类是工业制氢;另一类是工业副产氢——在生产其他工业制品的同时能够获取一些氢气。如今全国氢产量接近两千万吨,按照规划,到2030年百万辆氢能源车的时候,车用氢量不过就几十万吨,氢气供应非常充足。

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据了解,如今工业氢气的价格一公斤不到10块钱,但加上储存、运输等各方面的成本之后,零售的价格大约为40元/公斤。如果未来加氢设施的规模能够扩大,它的价格肯定能够大幅下降。有人计算过,由于氢气的热值较高,因此只要它的价格低于40块钱一公斤,加氢气就能比加汽油便宜(注意这里是汽油,不是柴油)。

●  政策助力驱动 补贴更加持久

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由于自身存在着上述的技术优势,近年来,国家一直非常鼓励发展氢燃料电池车。按照《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》提出的目标,到2020年,中国燃料电池车辆要达到1万辆、加氢站数量达到100座,行业总产值达到3000亿元;到2030年,燃料电池车辆保有量要“撞线”200万,加氢站数量达到1000座,产业产值将突破1万亿元。发展氢能燃料电池技术,已被写入《“十三五”国家科技创新规划》中。

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图为上海车展福田展出的氢燃料电池轻卡

而根据最新出台的《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,2019年起取消新能源车型地补,但新能源公交车和燃料电池汽车是除外的。而2020年,纯电动补贴将完全退出,届时燃料电池汽车的补贴依然不受影响。也正因如此,今年众多企业都在发力氢燃料电池技术,力求在“后补贴”时代能够有更加具备政策优势的产品。

●  依然存在问题

事实上,如今的氢燃料电池汽车产业依然有很长的路要走。摆在大家面前的主要就是两个问题:一是整车成本过高,另一个是基础设施不完善。

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去年我们在走访的时候了解到,当时一台氢燃料电池轻卡的价格大约为140多万,国补和地补一共有大约110万;而今年,一台厢货已经降低到了80万左右,而国补和地补加起来基本上也是80万。一方面,车辆的成本确实在大幅下降;但另一方面,如今氢燃0料电池汽车对补贴依然有着非常大的依赖。

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降低整车成本,主要可以从两方面发力:一是寻求技术突破。据了解,目前燃料电池需要采用贵金属材料做催化剂,并且大部分为进口,另外燃料电池的膜电极也几乎全部进口,成本非常高。这两项均为氢燃料电池的关键部件,如果我们能够在这两项有一些技术突破的话,成本将能大幅下降。

另一个发力点则是扩大产业规模。一旦产业规模能够扩大,产能能够提高,那么分摊到一台车的生产成本自然就能够降低。

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除了整车成本之外,氢燃料汽车相关的设备设施还非常不完善。据了解,如今建设一个加氢站的成本高达1500万元,而日加气能力只有200公斤。如今全国范围内只有16座加氢站,具有加氢站的城市加注氢气的距离较远,加注不方便;而没有加氢站的城市则完全没有发展氢燃料电池的条件。

另外,氢气的运输和储存也存在许多问题,目前氢气的存储是需要超高压的。无论是加氢站的储存设备,还是运输过程中车上装的储氢罐,压力都能够达到有350倍大气压。一个高压储氢瓶就要6万一个,一辆轻卡差不多要3个罐子。这个成本实在是太高了。

而这些问题的解决,则需要政府层面牵头,在氢气的生产、储运、加注等所有环节发力。

●  未来:更适合中重型商用车

总结来说,相比于纯电动汽车,氢燃料电池的优点就是能够解决纯电动汽车续航距离短、充电时间长这两个致命的缺陷。而这两个问题在如今的短距离城配领域并不是特别明显,但是在中长途干线运输领域则完全限制了纯电动汽车发展。

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在未来新能源补贴力度减小之后,纯电动汽车行业没有了财政补贴,技术突破将会更加困难。因此,氢燃料电池或许是中重卡新能源化的一条重要的技术路线。也许在不久的将来,将会形成小型车纯电动化、重型车混合动力化、中大型车燃料电池化的全新动力结构。(文/王鹏)

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