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歐陽明高院士:氫燃料電池車5年關鍵期來了

發布時間:2022年03月16日 08:45 來源:中國科學報

  近兩(liang) 年,氫燃料電池技術取得了重大突破,電動汽車產(chan) 業(ye) 化更是達到爆發節點。

  但氫燃料電池技術突破的節點比動力電池足足晚了十多年。

  燃料電池是氫能產(chan) 業(ye) 的一部分,也是先導、引領甚至核心部分。

  現在,燃料電池已經進入成本下降的快速通道。

  目前,氫燃料電池汽車已經進入大規模商業(ye) 示範階段。北京冬奧會(hui) 就是全球最大的一次燃料電池汽車示範,約投入1000多輛燃料電池車,背後是30多個(ge) 加氫站。

  此外,財政部等5部委開展的氫燃料電池汽車示範工程也已啟動,多個(ge) 城市開展以燃料電池商用車為(wei) 主體(ti) 的多元場景商業(ye) 化示範。

  把握五年窗口期

  中國氫燃料電池汽車技術路線圖的原規劃是,2025年氫燃料電池汽車保有量為(wei) 5萬(wan) ~10萬(wan) 輛;2030~2035年保有量增加到80萬(wan) ~100萬(wan) 輛。

  這是以商用車為(wei) 主體(ti) ,我仍然維持這一預測。

  至於(yu) 燃料電池轎車,不太可能與(yu) 純電動轎車相競爭(zheng) 。

  現在,純電動轎車市場已經爆發,中長期看,電能不太可能改變為(wei) 氫燃料。

  但是性能較好的氫燃料電池轎車仍有局部市場,今後5年仍有可能賣出1萬(wan) 輛,畢竟此類轎車擁有不少粉絲(si) 。

  總體(ti) 來看,氫燃料電池汽車的關(guan) 鍵期是未來5年,到2025年就可做出明確判斷。

  今後5年,整個(ge) 商用車電動化會(hui) 呈現出多元化趨勢。

  到2025年,商用車電動化長期路線圖也會(hui) 相當明確。

  觀察純電動汽車普及的地圖可以發現,該市場大都集中在長城以南、中部及東(dong) 部,其他地方相對很少,而那裏就是氫燃料電池汽車的潛在發展區域。

  我們(men) 要努力利用這五年的窗口期,把氫能燃料電池車做起來。

  從(cong) 戰略視角看問題

  應當注意的是,純電動隻需要動力電池單點的突破,而氫燃料電池汽車不僅(jin) 需要燃料電池技術,還涉及氫能的製、儲(chu) 、運、加及車載儲(chu) 氫問題。

  因此,必須從(cong) 氫能的戰略角度看問題。

  第一,要清潔低碳、主攻“綠氫”,牢記發展氫能的初心和使命。

  有的人反問我:“純電動車為(wei) 何不一上來就說‘綠電’?”原因有二:一是時代不同了,當時還沒有“雙碳”目標;二是純電動汽車與(yu) “綠電”是互動關(guan) 係——光伏風電等波動性強、儲(chu) 能難,綠電規模上不去,而純電動車大發展可以直接提供電池儲(chu) 能,電動車越多、綠電就越多,綠電越多、電動車就越綠色,二者是互動增強的關(guan) 係。

  從(cong) “碳中和”與(yu) betway在线官网革命的角度,可再生能源的載體(ti) 就兩(liang) 個(ge) ——電和氫,二者在動力和儲(chu) 能應用方麵是互補的。

  儲(chu) 能方麵,氫能是集中式、長周期、大規模儲(chu) 能;電池是分布式、短周期、小規模儲(chu) 能。

  氫能的合理性主要取決(jue) 於(yu) 可再生能源大規模、長周期的能量儲(chu) 存和多元化利用需求。

  氫能的關(guan) 鍵是成本,這取決(jue) 於(yu) “綠電”成本。如果“綠電”低於(yu) 0.15元/千瓦時,氫能就可體(ti) 現出經濟性。

  但這在東(dong) 部、中部、南部都不易實現,而在新疆、青海、西藏、內(nei) 蒙古、四川等大規模可再生能源基地則容易實現,所以,要盡可能在這些地方發展氫能。

  我國在“綠氫”方麵有很大潛力,燃料電池也會(hui) 拉動相應製造設備即電解槽技術的發展。有的燃料電池甚至既可發電又能製氫。

  我們(men) 應該利用四川的水電、新疆的光伏、內(nei) 蒙古的風電等低成本“綠電”大規模製氫。

  第二,要創新引領、自立自強,實現氫能科技的新突破。

  氫能與(yu) 燃料電池不同於(yu) 電能與(yu) 動力電池,其鏈條長、難點多,急需在製氫、儲(chu) 氫、運氫、加氫、車載儲(chu) 氫、燃料電池動力、氫儲(chu) 能係統全鏈條技術上取得新突破。

  這裏要強調三個(ge) 方麵。

  一是當務之急要突破產(chan) 業(ye) 化“卡脖子”問題,如催化劑、質子膜、碳紙、高強度碳纖維、安全閥、加氫站離子壓縮機等,這些很多仍需進口。

  二是針對氫安全技術要建立測試評價(jia) 規範、安全監控平台、開展安全操作培訓等。

  三是加強攻關(guan) 中長期氫能前沿科技,如既可發電、又可製氫的可逆型固態氧化物燃料電池/電解裝置等。

  第三,市場主導、政府引導,遵循新興(xing) 產(chan) 業(ye) 發展規律。

  政府不可能像補貼純電動車那樣對氫能汽車進行全麵補貼,隻能選擇重點。

  氫能產(chan) 業(ye) 發展與(yu) 純電動汽車產(chan) 業(ye) 類似,從(cong) 孕育期到導入期、成長期再到爆發式增長期,都需要經曆一個(ge) 艱難的過程。

  目前,氫能汽車正處於(yu) 產(chan) 品導入期,即將進入成本快速下降的產(chan) 業(ye) 成長期,我們(men) 應該有信心。

  但相比電池產(chan) 業(ye) ,氫能全產(chan) 業(ye) 鏈具有更大的複雜性和更加激烈的中外技術競爭(zheng) 性,我們(men) 不能盲目樂(le) 觀,必須努力攻堅克難。

  今後5年,政府的支持和引導非常重要,尤其在產(chan) 業(ye) 鏈的聚合、應用場景的規劃等方麵。但地方政府也要因地製宜、量力而行、放長線釣大魚,如果急功近利將欲速不達,最後就是一地雞毛。

  氫能產(chan) 業(ye) 還需要堅持市場主導。

  長城以北、西部和西北部冬季溫度低、能源基地多,同時對於(yu) 可再生能源的集中度高,具有氫能生產(chan) 和利用的場景,非常適合氫能全產(chan) 業(ye) 鏈發展。

  所以,今後5~10年,氫能市場的突破口就在可再生能源富餘(yu) 區域。

  對燃料電池汽車而言,最好是低成本、高安全儲(chu) 氫瓶能夠覆蓋的裏程範圍,能夠在冬天利用燃料電池的餘(yu) 熱給車內(nei) 供暖。

  同時,地方政府和大型國有能源企業(ye) 要有意願建設加氫站。主要合適的車型是卡車、公路客車和重載貨車等。

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