另一方面,燃料電池系統(tǒng)中如雙極板、空氣壓縮機(jī)、直流升壓元件等若干關(guān)鍵零部件,國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)均較少,很大程度上都要依賴于進(jìn)口,也是國產(chǎn)燃料電池汽車成本居高不下的原因。 這是車的成本,氫燃料的成本同樣是很大的問題。氫氣制取的方法主要有電解水制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫兩種,前者的成本可以達(dá)到后者的3倍以上。然而因?yàn)槿剂想姵貙τ跉錃饧兌扔兄鴺O高的要求(99.9%),在小批量示范運(yùn)行期間國內(nèi)還是以電解氫為主。 上海世博會期間,燃料電池汽車加氫的成本是70元/kg,按這個價(jià)格單位里程的燃料成本甚至高于傳統(tǒng)燃油車。
如果可以使用副產(chǎn)氫等可再生能源化氫,每千克的氫氣價(jià)格將在20-30元左右,對于轎車而言,每千克氫氣可以運(yùn)行超過一百公里,同級別燃油車型運(yùn)行百公里則需要耗費(fèi)約8升油,按照目前的油價(jià)約需要50-60元。 此時(shí),燃料電池汽車的使用成本僅為傳統(tǒng)燃油汽車的一半左右。當(dāng)然,工業(yè)副產(chǎn)氫的分離提純、配送機(jī)制都是需要深入研究并不斷完善的。 此外,氫氣的存儲同樣是燃料電池汽車普及的關(guān)鍵因素。為了獲得更高的能量密度,氫氣往往要冷卻至-253℃以下變成液態(tài)存儲,這不僅對儲氫容器的隔熱性能要求很高,而且液化氫氣也要消耗較多的能量,大約占?xì)淠艿?/3,這會大大降低車載氫能源的整體利用效能。 而在氫氣加注過程中,則必須要采取額外的降溫措施控制氣瓶的溫升,這個溫度一般要低至-40℃??上攵@個加注的過程,需要耗費(fèi)多少額外的能源實(shí)現(xiàn)溫控。
不管哪種制氫方式、哪種存儲方式、哪種運(yùn)輸方式,氫能源的生態(tài)系統(tǒng)都是需要重新建立的,涉及大量基礎(chǔ)設(shè)施的投入與建設(shè)。 目前,國內(nèi)投入運(yùn)營的加氫站只有6個。根據(jù)國家“十三五”規(guī)劃,到2020年中國要建成100座加氫站,然而這只是德國和日本目前的水平。而且加氫站的建設(shè)成本超過千萬,達(dá)到充電站的近10倍,且中間環(huán)節(jié)的繁雜讓加氫站的建設(shè)難度與周期要遠(yuǎn)超過充電站。
▎固態(tài)電池還是燃料電池:電池材料體系和氫能生態(tài)誰能率先解決? 誰能代表新能源汽車的未來?至少目前來看并沒有明確的答案。一邊是電池材料體系迫切需要提升,以換取更高的能量密度;另一邊是氫能源的生態(tài)系統(tǒng)迫切需要建立,以讓燃料電池汽車可以走上商業(yè)模式正軌。 顯然,兩個限制各自發(fā)展的問題短時(shí)間內(nèi)都無法得到很好的解決。這也是為什么兩方陣營里都有著強(qiáng)大的成員在堅(jiān)持自己的技術(shù)路線。
短期之內(nèi),純電動汽車肯定會早于燃料電池率先產(chǎn)業(yè)化和普及。從動力系統(tǒng)的完成度來看,純電動汽車已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,而燃料電池汽車尚需時(shí)日。畢竟,當(dāng)豐田Mirai初期投入生產(chǎn)時(shí),每天3輛的產(chǎn)能根本難以稱得上是真正的量產(chǎn),即使到2020今年豐田的規(guī)劃年產(chǎn)能也只有3萬輛。 從基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)來看,充電基礎(chǔ)設(shè)施在國內(nèi)的建設(shè),尤其是一二線城市的建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模,絕大部分的電動汽車用戶已經(jīng)不再為充不上電而擔(dān)憂。反觀加氫站的建設(shè),技術(shù)與成本的限制仍然是巨大的挑戰(zhàn)。
但不可否認(rèn),燃料電池汽車巨大的潛力還沒有得到開發(fā),當(dāng)下種種產(chǎn)業(yè)鏈上的問題不能抹殺氫能生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)越性,這也是為什么業(yè)內(nèi)普遍將燃料電池汽車視作汽車“共產(chǎn)主義”的原因。 只是從目前來看,無論是技術(shù)成熟度、消費(fèi)者認(rèn)可度、推廣可行度還是政策的導(dǎo)向,造更高續(xù)駛里程的純電動汽車將會成為未來5-10年車企們共同的選擇。 |
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