還要多久，我們才能開著氫燃料電池車去上班？
時(shí)間:2017-12-01 08:38來(lái)源:上海汽車報(bào) 作者:綜合報(bào)道
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事實(shí)上，將氫燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛的燃料電池車技術(shù)早在20世紀(jì)90年代初就開始在世界范圍內(nèi)進(jìn)行研究，并在日本、美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家形成規(guī)�；瘧�(yīng)用。在我國(guó)，燃料電池車作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)“三駕馬車”之一，已成為未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。日前，在江蘇如皋舉行的“第二屆國(guó)際燃料電池車大會(huì)”上，中國(guó)燃料電池車市場(chǎng)再度成為焦點(diǎn)。究竟還要多久，我們才能開上燃料電池車去上班？
技術(shù)已取得突破
燃料電池車與傳統(tǒng)燃油車有一定的相似之處，從大致結(jié)構(gòu)上看，前者似乎只是將后者的油箱改成了儲(chǔ)氫罐，燃料由汽油改成了氫氣。
然而，從具體的技術(shù)層面而言，燃料電池車的“內(nèi)燃機(jī)”工作方式也發(fā)生了較大改變，其燃料并未燃燒，而是通過(guò)特殊的反應(yīng)和技術(shù)支持直接轉(zhuǎn)化成了驅(qū)動(dòng)電力。因此，燃料電池車的“內(nèi)燃機(jī)”實(shí)際上已變成一套可以將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，并且?guī)в幸欢ǖ膬?chǔ)電功能。可以說(shuō)，燃料電池車是用傳統(tǒng)燃油車的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)效果。
與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，燃料電池車更加環(huán)保。在能源效率方面，燃料電池由于工作原理上并不需要經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)意義上的燃燒，因此能源轉(zhuǎn)換效率是內(nèi)燃機(jī)的2-3倍。而且，燃料電池車的動(dòng)力系統(tǒng)依靠電力驅(qū)動(dòng)，可以比搭載傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的汽車擁有更好的駕乘感受。
與純電動(dòng)汽車相比，燃料電池車在幾分鐘之內(nèi)就能將最大續(xù)駛里程達(dá)400公里的儲(chǔ)氫罐加滿。這樣的話，加氫站會(huì)比純電動(dòng)汽車充電站的設(shè)置密度要求更低，進(jìn)而使得燃料電池車更加易于推廣。
鑒于以上諸多優(yōu)勢(shì)，燃料電池車被公認(rèn)為是替代傳統(tǒng)燃油車的最佳解決方案，不少車企都埋頭于燃料電池車核心技術(shù)的攻關(guān)。在續(xù)航里程上，豐田研發(fā)的燃料電池轎車已與傳統(tǒng)燃油車旗鼓相當(dāng)；在適用性和可靠性上，上汽集團(tuán)研發(fā)的榮威750燃料電池車已通過(guò)“2014年新能源汽車萬(wàn)里行”考驗(yàn)，能夠在多種氣候、路況和海拔下提供出色的行駛質(zhì)量。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所衣寶廉教授指出，從世界范圍看，目前燃料電池車存在的主要技術(shù)問(wèn)題已基本得到解決。我國(guó)雖然在部分核心零部件還需要依賴進(jìn)口，但核心技術(shù)已初步掌握，并基本上建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)平臺(tái)，車輛性能也達(dá)到了使用要求。
運(yùn)氫和儲(chǔ)氫成主要障礙
“有氫加不上、有車沒(méi)法開”。氫能源的運(yùn)輸和存儲(chǔ)問(wèn)題是當(dāng)前制約我國(guó)燃料電池車大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的主要障礙。
單從氫源角度來(lái)看，我國(guó)的優(yōu)勢(shì)是擁有大量廉價(jià)的工業(yè)副產(chǎn)氫。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年的副產(chǎn)氫產(chǎn)量達(dá)1000萬(wàn)噸。其中，焦?fàn)t煤氣、合成氨、甲醇、氯堿等工藝中均有大量的氫氣產(chǎn)生，生產(chǎn)成本低。此外，我國(guó)還有大量可被利用的棄水、棄電、棄光等可再生資源，若用來(lái)電解制氫，每年可獲得氫能源300萬(wàn)噸。
這些年均產(chǎn)量達(dá)千萬(wàn)噸級(jí)別的氫源對(duì)于發(fā)展燃料電池車的意義是什么呢？舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，5千克的氫儲(chǔ)量在目前的技術(shù)水平下可支持燃料電池車連續(xù)行駛大約400公里，如果按每輛車每年行駛20000公里計(jì)算，那么我國(guó)全年的氫源產(chǎn)量足夠4000萬(wàn)輛燃料電池車正常使用。
此外，發(fā)展燃料電池車還能有效解決我國(guó)的電能浪費(fèi)問(wèn)題。據(jù)了解，我國(guó)存在大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電，以及水力發(fā)電等設(shè)備，但這些設(shè)備由于發(fā)電不穩(wěn)定，產(chǎn)生的電能利用率極低，并且又無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，因此產(chǎn)生的大多數(shù)電能都被白白浪費(fèi)。而氫燃料的出現(xiàn)恰好給這一部分電能找到了最合適的歸宿，用它來(lái)電解水產(chǎn)生氫能并用于氫燃料電池車領(lǐng)域，便可將不可存儲(chǔ)的能源可存儲(chǔ)化，達(dá)到“一箭雙雕”的效果。
然而，基于此發(fā)展燃料電池車，最大的問(wèn)題便在具體實(shí)施過(guò)程中暴露出來(lái)，即產(chǎn)氫地往往與用氫地相隔遙遠(yuǎn)，這使得氫能源的運(yùn)輸面臨較大的技術(shù)和成本問(wèn)題。
此外，受制于當(dāng)前氫能源存儲(chǔ)的技術(shù)水平，加氫站的建設(shè)成本較高，如果要建設(shè)一個(gè)每天可提供200千克以上加氫能力的站點(diǎn)，前期至少需要投入1000萬(wàn)元�？紤]到我國(guó)特殊的地理環(huán)境與國(guó)土面積，借鑒日本、美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，目前國(guó)內(nèi)燃料電池車的大規(guī)模商業(yè)化急需通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新解決氫能源的運(yùn)輸和存儲(chǔ)問(wèn)題。
大規(guī)模商業(yè)化并不容易
除了基礎(chǔ)設(shè)施不足，國(guó)內(nèi)燃料電池車產(chǎn)業(yè)本身還處在由萌芽階段向規(guī)�；痉哆\(yùn)營(yíng)階段發(fā)展的過(guò)程中，而且車型主要集中在商用車領(lǐng)域，因此大規(guī)模商業(yè)化征途漫漫。
就拿剛剛上市的大通FCV80來(lái)說(shuō)，其官方售價(jià)為130萬(wàn)元，是其燃油版價(jià)格的6倍。雖然經(jīng)國(guó)家和地方政府的雙重補(bǔ)貼后，F(xiàn)CV80的價(jià)格降低至30萬(wàn)元，但對(duì)改變大壞境依然是“杯水車薪”。
對(duì)此，全國(guó)政協(xié)副主席、科技部部長(zhǎng)、中國(guó)科協(xié)主席萬(wàn)鋼指出，中國(guó)政府和企業(yè)正加大力度研發(fā)適合于中國(guó)市場(chǎng)特色的應(yīng)用產(chǎn)品，并以城市客運(yùn)、物流等商用車型為先導(dǎo)，著力開展規(guī)�；痉哆\(yùn)營(yíng)，開啟中國(guó)燃料電池汽車的商業(yè)化進(jìn)程。
目前，國(guó)內(nèi)已有200多輛燃料電池車投入示范運(yùn)行。衣寶廉建議，今后可繼續(xù)投入更多對(duì)加氫站依賴程度較低的車型進(jìn)行示范運(yùn)營(yíng)，并在靠近副產(chǎn)氫或棄風(fēng)、棄水、棄光豐富的地點(diǎn)進(jìn)行大規(guī)模示范。這一方面考核高壓儲(chǔ)運(yùn)、儲(chǔ)氨材料運(yùn)輸、雜環(huán)化合物儲(chǔ)運(yùn)氫三條氫源儲(chǔ)運(yùn)路線，從運(yùn)行成本角度提出各自的優(yōu)缺點(diǎn)，找到各自適合的范圍；另一方面與電動(dòng)車、汽油車從運(yùn)營(yíng)成本角度做對(duì)比，發(fā)掘燃料電池車大規(guī)模商業(yè)化的可行性。
總體來(lái)看，我國(guó)的燃料電池車產(chǎn)業(yè)還需經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)的大規(guī)模示范運(yùn)營(yíng)階段，或許將如中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)委員程振彪所預(yù)測(cè)：在2020年之前都不具備大規(guī)模商業(yè)化條件，但是在“以示范帶動(dòng)商業(yè)化”的發(fā)展思路下，燃料電池車正離我們?cè)絹?lái)越近，所有的堅(jiān)持和等待都將更有意義。
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