应优先发展对氢能负面影响不敏感的产业

发布日期:2024-03-16· 中国汽车报网 记者:万仁美 编辑:王琨
记者:万仁美 编辑:王琨

全球第一辆量产的氢燃料电池汽车Mirai上市近10年了,至今全球的氢燃料电池汽车保有量不超过10万辆。与传统汽车相比,氢燃料电池汽车的保有量连毫末都算不上。曾是汽车圈非常热门的氢燃料电池汽车为何难以前行?氢能负面有极强的阻力。上海众氢创始人陈刚博士告诉记者,应优先发展对氢能负面影响不敏感的产业。

氢燃料电池汽车销量艰难爬坡

自从丰田Mirai上市以后,全球出现了一波氢燃料电池热潮,陆续出现了本田Clarity和现代汽车的NEXO等几款全球销量名列前三的氢燃料电池汽车。国内也有几家车企陆续推出氢燃料电池汽车产品,销量较多的是氢燃料商用车。尽管多家车企在行动,但10年来,氢燃料电池汽车销量没有大起色,一直在艰难爬坡。

资料来源:根据公开信息整理

氢燃料电池的销量,经过10年积累,仅有20747辆,不及传统汽车保有量的零头。与电动汽车也不能相比。据中汽协的数据显示,新能源汽车渗透率2020 年不足 10%、2023 年渗透率达 36%,这是指数级的飞速发展。

中国的氢能汽车偏重于货车,主要在中国市场销售。放眼全球,日本提出了氢能社会,韩国也在大力扶持氢燃料电池汽车,他们的产品不仅供应本国,在全球多个国家销售,但是,Mirai和NEXO的销量与他们的传统汽车销量相比,可以称之为微不足道。

数据显示,2022年现代汽车集团销量约684.82万辆,丰田汽车的全球销量为1048万辆,中国汽车销量为2686.4万辆。

资料来源:根据公开信息整理

氢能负面制约发展

氢能产业链很长,生产-储运-加注-应用构成整个氢能产业链,在这条产业链中,每一项的成本都不低,经过大家的共同努力,生产、加注、应用端的短板修补比较明显,在储运端的短板,始终难以修补。

资料来源:东吴证券研究报告

从生产端来看,目前,煤炭制氢的成本低于电解水制氢,但煤炭制氢不是产业未来的发展方向。有汽车圈人士开玩笑地说,如果氢能产业依靠煤炭制氢,还不如直接烧煤驱动汽车更高效。煤炭制氢,然后收集,再提纯,储运,再加注到汽车上,一圈下来,每个环节都要消耗大量的能源,显然不划算。

电解水制氢是发展方向,东吴证券的报告认为,在商业用电条件下(0.6元/kwh)碱性和PEM电解水制氢成本超40元/kg,0.3元/kwh电价下碱性制氢成本可降至20元/kg左右。0.3元/kwh电价下,电费成本占比为67%,其次设备折旧成本占比19%。

记者向专业人士请教,丰田Mirai能做到1公斤氢气行驶100公里,记者查询资料发现,丰田Mirai已实现1公斤氢气最高行驶纪录为179公里。这意味着氢能汽车不考虑其他因素,仅考虑制氢成本的情况下,每公里的行驶费用可以达到0.111元/公里,与电动汽车相比,有相当大的竞争力。即使不按照最高数值计算,1公斤氢气行驶100公里,行驶费用为0.2元/公里,也有相当强的竞争力。

电力行业人士告诉记者,水电成本大约在0.25-0.5元/度之间,风电成本大约为0.2元/度,综合成本为0.3~0.35元/度,火电成本大约在0.3-0.4元/度之间,核电成本大约在0.2-0.4元/度之间。

我国有大量的风电不能上网,如果消化这些风电用来制氢,成本并不比水电、火电制氢劣势。

但是,我国的风电场都在比较偏远的位置,远离大城市,比如,张家口是我国一个风电比较多的城市,但是距离北京203.53公里。很显然,北京的用户前往张家口加氢极不方便,也不现实。氢气的储和运成为氢能产业扩张的主要负面影响。

既然用户不能去张家口加氢,人们自然想到把张家口的氢气运到北京来,储运的经济性就显得比较重要。氢气的运输主要有三种方式,气态储运、液态储运和固体储运,他们的优劣执教有突出。

资料来源:东吴证券研究报告

根据东吴证券的研究报告,液态和固体可以多运输氢气,但经济性太差,不适合大面积推广,气态成为目前比较流行的运输方式,气态运输的经济距离小于150公里,从张家口运到北京也不太合适。

弱化氢能负面影响

目前,汽车界发展新能源汽车还是按照传统汽车的思路,规模效益降成本,技术迭代求升级。电动汽车按照传统汽车发展思路取得不错的成绩,10年前,动力电池价格相当贵,2~3元/Wh是很普遍的现象。

为了降低购买者的负担,我国实施了中央与地方的二级补贴,把电动汽车产业扶持起来,经过多年的技术进步和产业发展,电池的成本下降很快,真锂研究CEO墨柯告诉记者,有的厂家已做到了0.3元/Wh,具备了不依靠补贴参与市场竞争的能力。电动汽车参透率已充分说明了电动汽车的发展策略取得成功。

我国对新能源汽车的补贴,既包括电动汽车,也含燃料电池汽车。电动汽车的成功与氢燃料电池反差很大。陈刚说:“我们需要反思氢燃料电池汽车的发展思路。”

丰田Mirai、现代NEXO都是按照传统汽车的发展思路,降低成本走大众消费路线,但氢能负面影响严重阻碍了这条道路的顺畅。“有必要优先发展对氢能负面影响不敏感的产业。”陈刚说。

据介绍,目前车辆使用氢气要用到高压系统,很多消费者对此感到恐惧,陈刚认为可以从潜艇用的金属固态储氢开始使用,压力小于10bar,这种使用场景的缺点是要用到稀土Ab2,Ab5合金,从潜艇的造价可以看到,增加稀土Ab2,Ab5合金对总体成本影响很小。

普通用户对价格比较敏感,加氢不方便让他们极度抗拒氢燃料电池车,但是,高端用户对价格不敏感,比如,购买劳斯莱斯的用户,他们在意的不是价格,而是车辆能否给他们带来尊贵感,这类用户不自己开车。如果高端用户的车辆使用氢燃料电池系统,可以显示尊贵的主人热爱环保、热爱前沿科技的个性,加氢之类的琐事由司机完全,不影响自己的车辆使用。

高端用户使用氢燃料电池系统不仅限于车辆,私人游艇也可以使用氢燃料电池系统,相比于私人游艇的造价,氢燃料电池系统的成本就不显得突出。私人游艇一般集中停放于游艇俱乐部,有专人维护、保养。在游艇俱乐部可以建造氢气储存系统,方便游艇加氢,游艇俱乐部在海边,可以充分利用海上风力发电制氢,如此就形成了完整的制氢、储氢、加注、用氢的一条完整产业链。

汽车圈一位人士告诉记者,氢能源商用车也是一条对氢能负面不敏感的行业,商用车的价格普遍是几十万元,换装氢燃料电池,价格没有太大的变化,可以在城市郊外建立储氢系统,方便氢能源商用车集中加氢,避免加氢站投资大,加氢站分散难盈利的问题。这位人士说,在城市郊外建加氢站,即使不能用风电、光电制氢,也可以使用峰谷电制氢,很好地消化谷电。

陈刚说:“我们应该反思氢燃料电池汽车在交通领域的运用,在储、运问题没有得到根本性解决的情况下,优先发展对氢能负面影响不敏感的产业。”

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