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要做好节能降碳这篇大文章,稳步推进绿氢产业是重要一环。燃料电池汽车的发展,将助推绿氢得以更广泛地应用。不过,无论是氢能还是燃料电池汽车,要想真正走向市场化,还需迈过“成本关”。

在近日召开的中国(西部)氢能大会上,中国科学院院士、西安交通大学电子与信息学部主任管晓宏强调,成本是氢能市场化推进的关键,也是现阶段各种技术、商业模式探索的重点。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高也认为,氢能的发展关键是全生命周期的经济性,而燃料电池汽车是氢能产业发展的引领,需要以此推动整个绿色氢能全产业市场化发展。

根据中国汽车工业协会的数据,今年上半年我国燃料电池汽车产销量分别为2495辆和2410辆,同比增加38.4%和73.5%。截至2023年上半年,我国燃料电池汽车累计产量和销量分别为15358辆和14715辆,虽然产销增速还不错,但距离《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》提出的到2025年燃料电池汽车保有量约5万辆的目标还有一定差距。

对于燃料电池汽车来说,只有成本大幅降低,接近燃油车的水平,市场才会愿意接受这一绿色的出行工具。燃料电池汽车降本,一方面是车辆本身制造成本的下降,包括原材料、制造工艺、技术先进性等因素;另一方面,是车辆运营成本的下降,其涉及的环节更多,除了产品可靠性、产品寿命,还包括制氢、储氢、运氢、氢气加注等。从目前来看,包括燃料电池汽车在内的氢产业链上下游各环节都有较大的降本空间。以氢的制造成本为例,业内预测认为,2020~2060年,全球可再生能源电解水制氢成本将从3.2~7.7美元/千克,下降到1.3~3.3美元/千克;全球范围内,绿氢有望在10年内达到与蓝氢基本持平的水平。这样的降本空间,无疑有利于绿氢的发展,但也需要各方协同推进,进行持续创新和市场推广,让降本从理想成为现实。

从燃料电池汽车本身技术发展来看,经过多年的攻关和积累,我国的各项核心技术已经有了很大进步,无论是燃料电池电堆的额定功率,还是燃料电池系统的寿命,都有所突破,并且成本也有所降低。有数据表明,过去几年,燃料电池系统的使用成本以每年20%~30%的速度下降,2022年已经降至约3000元,今年进一步降至2500元左右。业内人士预计,到2025年燃料电池系统的使用成本有望降至1000元,2030年降至500元,这意味着燃料电池系统可以与传统内燃机竞争。不过,当前无论是核心技术还是成本,燃料电池汽车相较于纯电动汽车、燃油车还有不小的差距。除了成本下降,效率提升也很重要。以燃料电池系统寿命为例,2022年我国燃料电池寿命约为1.5万~1.8万小时,当车用工况达到2万小时后会出现10%左右的衰减。要想达到车辆尤其是重卡市场化运输的要求,电池寿命需进一步提升。业内提出,到2030年,系统水平要达到3万~3.5万小时或120万~150万公里,这就对技术攻关提出了更高要求。

从燃料电池汽车产业链上下游配套来看,目前尚未实现市场化。燃料电池汽车的产业链比电动汽车更长,但无论是绿氢的制储运,还是氢气的加注、使用,还无法为燃料电池汽车的市场化运行提供必要支撑。以氢的储运为例,技术标准等方面还存在争议,使得氢的储运成本居高不下,其安全性也被人质疑,这自然会制约燃料电池汽车的发展。作为给燃料电池汽车提供氢气的基础设施,加氢站的数量以及分布尤为重要,但我国加氢站数量还比较少,建设尚不完善。

由此可见,无论是燃料电池汽车的技术还是产业链配套,都有很大的上升空间。不过,技术演进和成本降低需要市场化做推动力,通过市场应用和运营让技术得到验证、进步,并在达到一定规模后降低产品成本。这就陷入了“先有鸡还是先有蛋”的悖论中,较电动汽车推广之初是先有车还是先建桩的矛盾更甚。另外,工业副产氢要想达到车用级别,需要投入更多资金进行技术研发,而现实是氢供不应求甚至绿氢来源不足,同样阻碍了燃料电池汽车的市场化进程。

尽管燃料电池汽车的市场化发展还面临重重挑战,但从电动汽车过去10余年的推广经验看,万事开头难,只要坚定信心、稳步推进,逐一扫除发展道路上的障碍,燃料电池汽车就将迎来“春天”。作为能源,氢和电可以优势互补,在燃料电池汽车更具优势的领域先行先试,更容易取得突破,这从目前我国燃料电池汽车正在示范运行的区域也可见一斑。

氢作为一种绿色能源,应用前景广阔。当前,燃料电池汽车的市场化推进已经起步,技术正步入快速提升阶段,成本也进入快速下降通道,未来可期。王金玉《中国汽车报》(2023-09-25 003版)

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