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氢燃料汽车电池短板 运输储存不划算

2019年07月05日 09:23 次阅读

随着电动车补贴逐渐退坡,氢燃料电池的越来越受到人们的关注。

此前,对于氢燃料电池技术和纯电动之间的关系业内普遍达成的共识是:两者互相补充,乘用车以纯电动为主,商用车、长途卡车则更适合应用氢燃料电池技术。而目前的情况是,即便是将氢燃料电池应用在商用车领域,也依然面临着很多困难。氢燃料电池商用车应用的瓶颈“不在两头,在中间”,就是车下运氢、车载储氢和氢能加注。

氢燃料汽车电池短板 运输储存不划算

我国是燃料电池商用车推广应用较为领先的国家,我国目前商用车运行量大概有2000辆左右。面向后期大规模推广应用,氢能源供应是问题吗?商用车和乘用车所需求的氢用量差别很大,一辆乘用车大概每年150公斤,但是一辆7.5吨物流车一年要2吨氢,12米长的大客车一年要4吨氢,49吨的大卡车一年需要10吨氢。

我国目前副产氢和弃光、弃风、弃水的电量至少能生产500万吨氢气,还有统计认为是800万吨-1000万吨,这足够满足2035年100万辆氢燃料电池供氢需求。

而从燃料电池发动机技术来看,再过5年,燃料电池发动机技术将会趋于成熟。由于最近这几年中国燃料电池进展的非常快,膜电极、电堆、发动机全产业链已经打通,全球资源在向中国汇集。

基于以上分析,氢燃料电池技术在商用车领域的应用不是氢能供应问题,也不是发动机技术成熟问题,而是难在了储氢、运氢和加注。商用车的耗氢量远高于乘用车,这就意味着车载氢瓶要更多,带来的问题就是成本提升和安全风险加大。而从加氢环节来看,商用车加氢占用加氢站时间长、占地面积大,还需要安全距离,这就使加氢站单站服务车数量减少为乘用车的1/3以下。以燃油车为例,我国一个加油站对应服务1650台乘用车,但是商用车只能对应300多辆。

氢燃料汽车电池短板 运输储存不划算

从氢气运输角度来看,目前,我国采用的是20MPa长管拖车运氢,一辆30吨的大卡车装300-350kg的氢。这从经济角度无法支撑氢能大规模发展,急需转型为30MPa,逐步上升为50MPa,来减少运输成本。而采用大规模的管道运氢呢?液态储氢有优势,但是关键部件依赖进口,建设周期较长,总体储运能力还远远不够。目前全球氢液化工厂的总能力15-20万吨,面向2035年可能需要200、300万吨。

车载储氢瓶也同样面临问题,35MPa可以支撑城市公交车250公里、中级物流车300公里;70MPa可支撑城际客车400公里、重型物流车500公里。想提高里程就需要采用车载液氢,这个技术还要5年探索之后才能确定是否具有大规模应用的可行性。

面向2035年百万辆推广规模,加氢站也面临远远不足的问题。目前,全球有360座加氢站,绝大多数都是小型站,最高每天加氢1.25吨。中国有16座加氢站,目前每天总加氢能力8吨,平均每个站500公斤,其中加氢能力最高的是张家口加氢站,它也是全球加注能力最大的加氢站,每天1.5吨,可服务50辆客车。这就意味着,到2035年至少要新建2000个加氢站。

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