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氫燃料電池應用多點開花

中國能源報發(fā)布時間:2023-02-13 09:32:30  作者:仲蕊

  氫燃料電池在船舶游輪、自行車、發(fā)電、熱電聯(lián)供等新興細分領域的應用探索逐步增多,氫燃料電池應用范圍進一步拓展,氫燃料電池有望打開應用新局面。

  根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的最新數(shù)據(jù),2022年12月,我國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成653輛和607輛,同比分別增長4.1%和24.9% 。2022年全年,氫燃料電池汽車產(chǎn)銷累計分別完成3626輛和3367輛,同比分別增長105.4%和112.8%。

  值得注意的是,除客車、重卡、物流車等道路交通應用市場的加速發(fā)展外,氫燃料電池在船舶游輪、自行車、發(fā)電、熱電聯(lián)供等新興細分領域的應用探索逐步增多,氫燃料電池應用范圍進一步拓展,氫燃料電池有望打開應用新局面。

  裝機量攀升

  高工氫電董事長張小飛在“共拓燃料電池應用新局面”探討會上指出,2022年1-11月,國內氫燃料電池系統(tǒng)裝機功率為362兆瓦,同比增長156.6%。其中客車氫燃料電池系統(tǒng)裝機量為81兆瓦,專用車裝機功率為263.82兆瓦。

  基于此,2022年氫燃料電池汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù)迎來大幅增長,氫燃料電池專用車成為市場主流。“其中,卡車銷量增長最為顯著,18噸到49噸重卡所占數(shù)量最多,有1300多輛,4.5噸燃料電池輕卡截至2022年10月就已售出663輛,相比2021年只有3輛的銷售數(shù)據(jù)增長了200多倍。”張小飛稱。

  “從市場端看,近年來,氫燃料電池汽車主要車型包括公交通勤、環(huán)衛(wèi)車等,上述車型在發(fā)展初期均由政府采購,完全由政府主導。”雄韜氫瑞銷售總監(jiān)林福認為,氫燃料電池汽車市場實現(xiàn)產(chǎn)銷量的不斷增長與突破,主要取決于兩個方面,第一是氫燃料電池汽車示范城市群的政策補貼,幫助市場逐步擺脫政府政策性采購模式,轉向政策性照顧,進一步降低燃料電池汽車的購置成本和運營成本。其次,氫能卡車等燃料電池專用車市場潛力大,逐步成為突破氫燃料電池汽車銷量的主要車型。

  “目前來看,氫燃料電池卡車主要有三大應用場景。第一是港口城市,港口拖車以49噸卡車為主,且應用場景相對比較封閉,目前氫燃料電池汽車的發(fā)展受制于加氫站數(shù)量建設速度,因此在尋找市場應用方向時,比較封閉的場景更適合氫燃料電池汽車的加速推廣應用;第二是干線物流,主要集中在冷藏、城際中型卡車等應用;此外,在內蒙古、新疆、陜西、山西等地有眾多煤礦鋼廠,其對短倒運輸?shù)拇罅啃枨髮⒗脷淠苤乜ǖ陌l(fā)展。”林福表示,由于適用于港口運輸、干線物流、礦區(qū)作業(yè)等多個應用場景,氫燃料電池汽車發(fā)展前景向好。

  亟待實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)銷

  上述專家強調,如何做到氫燃料電池汽車走向完全市場化的運營,實現(xiàn)健康循環(huán)發(fā)展,是未來氫能重卡包括氫能中型卡車、氫能輕卡等領域需要考慮的重要問題。

  其中,尋求車輛成本下降最為關鍵與迫切。林福表示,以4.5噸氫燃料電池輕卡為例,在廣東的補貼大概能覆蓋到整個車價的30%-40%左右,從整車廠拿車價格減去國家補貼及地方補貼后,購置成本較為合理,再加上當?shù)氐倪\營補貼,氫燃料電池輕卡或可率先實現(xiàn)規(guī)?;茝V。而像49噸的氫能重卡,購置補貼只能覆蓋到整個車價的30%左右。

  此外,由于氫燃料電池行業(yè)處于發(fā)展初期,產(chǎn)業(yè)仍面臨部分技術難題。昇輝新能源董事長張毅透露,目前,燃料電池系統(tǒng)性能仍不穩(wěn)定,剛生產(chǎn)出來的氫燃料電池汽車與已上路運營的舊車在氫耗數(shù)據(jù)上有明顯差異,不穩(wěn)定的氫耗將加大企業(yè)運營成本。

  在雄韜氫雄研發(fā)總監(jiān)唐廷江看來,氫耗上升問題一是由于電堆本身的運行效率在使用過程中不斷下降,或是新電堆性能已實現(xiàn)更新迭代;同時,氫耗和發(fā)動機效率關聯(lián)最為緊密,電堆和零部件的配合對燃料電池效率提升、降低氫耗而言非常重要。

  對此,張小飛認為,要利用當前的補貼時期,快速突破氫燃料電池汽車市場滲透率,不斷提升市場規(guī)模,在政府層面、供應鏈成本、產(chǎn)品技術等方面持續(xù)實現(xiàn)突破迭代。

  多位專家一致認為,氫燃料電池汽車降本的關鍵在于能否實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)銷。雄韜氫雄研發(fā)總監(jiān)唐廷江強調,現(xiàn)階段2500元/千瓦的系統(tǒng)平均價格,隨著產(chǎn)業(yè)技術進步和規(guī)?;B加,未來有可能降到1000元/千瓦的水平,進而推動整車的降本。

  拓寬應用場景

  高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)最新數(shù)據(jù)顯示,2022年國內氫發(fā)電系統(tǒng)裝機量接近10兆瓦,同比增長186%。目前國內氫發(fā)電單個項目裝機功率向兆瓦級發(fā)展,預計到2025年,國內氫發(fā)電市場需求量約400兆瓦左右。同時,發(fā)電領域系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量通?;厥绽?,電效率通常在40%-50%,熱電效率在80%左右。

  唐廷江認為,目前來看,氫儲能和氫發(fā)電領域有較大發(fā)展?jié)摿?。從氫儲能角度來看,把光氣電轉化成氫氣,適用場景很多,這意味著氫儲能技術有豐富的應用場景支撐,例如我國西北地區(qū)有豐富的風光資源,是氫儲能和氫發(fā)電的最佳應用場景之一。從技術角度來看,氫儲能與氫發(fā)電在設備上和光伏發(fā)電設備有一定關聯(lián),因此無論從應用場景、技術門檻來講,氫儲能與發(fā)電將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向之一。

  鴻基創(chuàng)能副董事長兼首席技術官葉思宇提醒,氫能固定式發(fā)電對燃料電池性能有特定要求,如電堆效率提高、氫耗降低、長壽命、高穩(wěn)定性等。此外,當前用氫燃料單純地發(fā)電并不能帶來足夠的經(jīng)濟效益,最好與熱電聯(lián)供結合,以提高利用效率,未來逐步向市場化運營邁進。

  與此同時,氫未來可能成為主流的零碳排放船舶動力替代燃料。葉思宇指出,氫能在輕型船舶,特別是湖泊和短距離的內河運行船舶上的應用,與鋰電相比優(yōu)勢并不明顯,而在重載遠途船舶應用上,優(yōu)勢才更加明顯。需要注意的是,重載遠途船舶需要加注大量的氫燃料,儲氫方式如何選擇是氫能船舶領域探索的重要方向。“現(xiàn)階段,氫能船舶將持續(xù)進行示范性探索應用,液氫、氨、甲醇等儲氫方式需要同步發(fā)展,儲氫加燃料電池系統(tǒng)經(jīng)濟賬算得過來,方可實現(xiàn)氫能船舶的規(guī)?;茝V應用。”(記者 仲蕊)

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