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明天氢能张健:氢能完全市场化要到2030年

作者:
文 AO记者 郑劼
2023/09/21
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近期,氢能产业连续迎来利好消息:在近日举行的“2023世界新能源汽车大会”上,宝马集团董事长齐普策称,应对气候变化需多路径并进,氢燃料电池车可以与纯电动汽车互补,宝马的新世代车型将极有可能在未来兼容氢燃料电池驱动系统。

与齐普策的战略相呼应的是,经过4年开发工作,宝马iX5氢燃料电池车型及其开发项目即将进入关键阶段。宝马集团将部署由100台宝马iX5氢燃料电池汽车组成的车队,用于在全球范围内进行示范运行和实际测试,本次实际测试项目将为宝马集团提供宝贵的记录和数据,为该款车型后期的大规模生产指明方向。

宝马一直是氢能源的坚定支持者,丰田更是如此。近日,丰田Hilux(海拉克斯)氢燃料电池车首发亮相,新车目前处于原型车阶段,还要进行大量的技术验证,最终量产上市的希望很大。在此之前,丰田曾多次强调,无论管理层如何变更,氢能战略始终不变。

无独有偶,在接受《汽车观察》采访时,明天氢能上海公司总经理张健也表示:“氢能是万物之源,我们只要坚持不懈地发展氢能这种终级能源,终将开启氢能社会,创造美好明天。”

作为国内领先的氢能源及燃料电池企业,明天氢能已在安徽六安、芜湖、重庆等地开展氢能公交车、物流车、环卫车、叉车、轨道交通、储能发电、船舶等场景应用,其中在安徽六安批量运行的氢能公交,单车最高行驶里程已超过20万公里,百公里平均氢耗4.5kg,实现行业领先。不仅如此,在西南、华北等区域,明天氢能的氢能车辆批量化应用项目也将落地。浸淫行业多年,对于氢能行业的发展逻辑,张健有着独到的见解。

 

明天氢能上海公司总经理张健在2023泰达论坛上演讲

 

氢能是万物之源

 

作为清洁、高效、安全、可持续的二次能源,氢能的获取渠道广泛,且可以广泛应用到传统能源的各个方面,包括交通运输、工业燃料、发电等。氢能符合中国碳减排大战略,同时有利于解决中国能源安全问题,是国家能源革命的重要媒介。从技术角度来说,氢能是世界上最干净的清洁能源,可以实现零排放;且具有燃烧热值高的特点,其热值(142KJ/g)约是石油的3倍、煤炭的4.5倍。
大约在138亿年前,一个拥有无限密度与质量的奇点因为某种未知的原因而发生了爆炸,于是宇宙诞生了。在宇宙大爆炸发生的一瞬间,构成宇宙物质的基本单位“基本粒子”形成了,随着基本粒子的出现,质子和中子逐渐形成,不过,这个时候宇宙间还没有元素。

宇宙的“基本粒子”随着宇宙大爆炸诞生之后,又经过了数十万年的演化,才形成了宇宙最初的元素,而氢就是其中的一个而且还是最多的一个,排名第二的就是氦元素了。从某种角度上,我们甚至可以说这个宇宙就是由氢和氦所组成的,因为氢元素占据了宇宙物质总量的90%,而氦元素占据了8%。

最初的宇宙诞生的只有氢和氦这两种元素,随着时间的推移,氢和氦再进行一系列演化,才有了后来其它的元素出现,而其中氢元素发挥得作用最大,从某种意义上来说,氢就是元素之源,是万物之源。没有最初大量的氢元素,就不会有后来多达118种元素的诞生,更不会有后来多彩的宇宙,不会有生命的诞生。

基于以上种种,张健判定,氢能是未来汽车社会的终极能源。

 

 

商用车落地条件优越

 

氢气与交通产业的结合,首先落脚在燃料电池跟车辆结合度最广的商用车领域。换句话说,在燃料电池车辆应用环节,商用车是绝对主力。

张健展示了一组数据:2023年第一季度,新能源商用车同比增速相当于整个商用车板块的2倍左右,其中,燃料电池商用车增长率达到32.9%。再往前看,2022年1-12月,燃料电池汽车整体销量增长超过5000辆,其中,商用车达到了4782辆,同比增长155%。从具体品牌来看,发力燃料电池的车企主要以福田、飞驰、宇通品牌为主;从布局区域来看,主要集中在北京、上海、河南等示范城市群。

从2022年新能源商用车销量结构来看,轻客、皮卡的增长率高于其他车型,这可能是下一步氢能布局着重考虑的车型。而根据目前的商用车增长态势,预测到2030年,8吨以上客车以及商用车销量可能会达到200万辆。要想在这200万辆的基盘上布局燃料电池,基本条件有三点:首先,燃料汽车价格要与其他动力系统车型持平,关键的是燃料电池系统成本,可能要下降到每千瓦1000元以下;其次,加氢站的便利性要有能支持200万辆燃料电池商用车的规模;最后,用氢成本要低于燃油价格。

商用车是氢能主力,那是否意味着氢能在乘用车上应用几无可能?张健不这么认为。在他看来,氢燃料电池作为新能源汽车“三纵三横”战略中三大主流技术路线之一,与传统能源和纯电动相比,具有续航里程长、加注时间短、环境适应性强、功率密度高、能量转化效率高、零污染等众多优势。

基于这些优势,氢能在乘用车产品上应用其实没有任何问题。在国外市场,丰田、现代等车企的氢燃料电池乘用车已在全球销售,且充分得到市场验证与用户青睐。在国内市场,上汽、长安、红旗、奇瑞、广汽、海马等车企也均已成功开发出氢燃料电池乘用车车型。

氢能在国内没能实现乘用车市场的规模化应用,原因相对复杂。首要在于加氢站数量不足,覆盖半径无法满足家用便利使用条件。而且燃料电池的成本较高,导致燃料电池汽车的购车成本要远高于其他动力车型,这导致了市场推广困难重重。除此之外,氢气运输网络未能完成,导致大部分区域氢气价格较高,在使用成本上,氢燃料电池汽车也要高于其他动力车型。

幸运的是,以上问题目前行业均已规划了相应的解决方案,预计3-5年后将得到基本解决,初步实现乘用车批量运行条件。

 

 

三道难题待解

 

“双碳目标是国家层面的方向和旗帜,加强了我们发展氢能的信心。从近年来国家发布的重大战略政策可以看出,氢能在整个能源体系和产业升级中不断上升的地位。”

张健介绍,《国家氢能产业中长期规划(2021-2035年)》明确将氢能作为中国能源体系重要组成部分和未来重要的战略新兴产业。《能源法》则直接将氢气定义为氢能,未来能源的网络将形成电网、热网、气网“三网合一”结构,氢能是其中重要的核心和枢纽,将在能源体系中占据重要地位和意义。

在国家法律法规和相关战略规划的支撑下,近年来,风光氢储一体化项目在东北、西北、华北等地区快速兴起。西氢东输的工程目前也在按计划执行,这些项目的陆续落地,将对氢能产业起到重大的前端支撑作用。

着眼整个氢能产业的发展,张健归纳出三大阶段:第一阶段,在2000年-2020年为路线战役阶段。即研究燃料电池的技术路线到底是不是适合在新能源汽车行业里面继续发展。

第二阶段正在当下,即“根据地战役阶段”,也可以称之为“产业拓荒的阶段”。在这个阶段,区域与产业发展意愿逐渐趋同,将共同实现氢能多元化应用的发展目标。在这一阶段,明天氢能将通过独创的“根据地生态圈”模式开展项目应用,即依托地属企业优势,打通上下游产业链,实现产业闭环。

“建设‘根据地生态圈’需要满足三个要素,第一是氢源丰富,生产成本低于30元,使用半径不超过100公里;第二是产业链资源,有整车与零部件配套资源;第三是政府支持,政府把氢能产业作为未来新兴产业加以培育和发展。”张健称。

要想抵达第三阶段,则需要耐心等到2030年以后,在这一阶段,氢能将进入“完全市场化”状态。届时,国家碳达峰战略目标顺利实现,在燃料电池应用最广泛的商用车领域,预计年销量将达到500万辆,其中燃料电池轻、中、重卡车型及客车约占比40%。

但要想实现“完全市场化”,并不是一件容易的事。从目前来看,氢能发展还有三方面的挑战:第一是氢能车辆市场占有率太低,应用最多的氢能商用车市场占有率都不足1%;第二是大部分地区每公斤氢气超过35元,导致车辆使用车本过高,要想实现大规模市场化应用,用氢成本必须低于燃油,即到30元/kg以下;第三是奖补资金不能及时到位困扰市场拓展。

针对以上瓶颈,张健面向行业发出三点呼吁。首先呼吁“有意愿、有能力、有基础”发展氢能的地区加大政府采购力度,拓展政府采购范围,通过不断提高氢能车辆的规模数量,带动核心部件的规模化效益,提升国产化率,降低BOP成本,从而形成氢能车辆市场竞争力。其次呼吁“有意愿、有能力、有基础”发展氢能的地区加快氢能基础设施建设,未来3年给予用氢补贴,从而降低氢能车辆使用成本。最后,呼吁国家及各级政府系统分解现有氢能车辆成本构成与补贴额度,全生命周期动态修正当前的奖补政策,让燃料电池汽车发展更有底气。

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