“2023年上海要建100座加氢站”意味着啥?_东方汽车头条“2023年上海要建100座加氢站”意味着啥?_东方汽车头条

“2023年上海要建100座加氢站”意味着啥?

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在国务院新近印发的《2030年前碳达峰行动方案》中,多次提到“氢”和“氢能”,在第五条“交通运输绿色低碳行动”中,提出“积极扩大电力、氢能、天然气、先进生物液体燃料等新能源、清洁能源在交通运输领域应用”; 在第七条“绿色低碳科技创新行动”中,提出要“集中力量开展低成本可再生能源制氢等技术创新”、“加快氢能技术研发和示范应用,探索在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用”。 可以说,在国家层面已经明确

在国务院新近印发的《2030年前碳达峰行动方案》中,多次提到“氢”和“氢能”,在第五条“交通运输绿色低碳行动”中,提出“积极扩大电力、氢能、天然气、先进生物液体燃料等新能源、清洁能源在交通运输领域应用”;

在第七条“绿色低碳科技创新行动”中,提出要“集中力量开展低成本可再生能源制氢等技术创新”、“加快氢能技术研发和示范应用,探索在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用”。

可以说,在国家层面已经明确,加快氢能经济体系建设是实现2030年碳达峰、2060年碳中和的重要保证,这对于氢能汽车(包括氢燃料电池车以及氢内燃机汽车)都是极大的利好。

关于氢能汽车,青主已经发表过很多观点,这次不打算重复了,只介绍若干最新的事实。

“2023年上海要建100座加氢站”意味着啥?

▲第四届进博会上,现代汽车展示的氢动智能无人运输车(TRAILER DRONE),这是一种可实现完全自动驾驶的集装箱运输系统,以氢燃料电池为动力,拥有超过1000km的续航里程。

01,一次加氢续航新纪录:1360公里

创造这一纪录的是丰田第二代MIRAI氢燃料电池车。

今年8月23日,韦恩.格德斯(Wayne Gerdes)和鲍勃.温格(Bob Winger)驾驶一辆加满氢气的第二代MIRAI,在两天时间里连续行驶了1360公里,总共消耗氢气5.65kg,折合百公里耗氢量仅为0.415kg。

按照目前国内加氢站约40元/公斤的价格,这趟创纪录之旅,每公里燃料费用不到1毛7;如果按照美国能源部的规划目标,未来氢气的价格降至2美元/公斤(约合人民币13元/公斤),那么每公里的燃料费用则仅为5.4分钱!

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▲丰田第二代MIRAI在一次完全加注氢气(5min)的条件下连续行驶了1360公里,创下了新的吉尼斯世界纪录。

当然,这种能耗表现只是展示了一种极限状态下的可能性,相当于燃油车在节油大赛中的成绩,不过,目前的燃料电池车(FCV)实际能效水平确实已经很高了,第二代MIRAI标称储氢量为5.6公斤,WTLC工况综合续航高达850公里——注意,是WTLC而非NEDC工况,这个续航已经足够从广州小蛮腰一口气开到岳阳楼!

02,FCV成本将和HEV持平,低于同级BEV

目前FCV的成本还比较高,但是我们要看趋势。

2014年底丰田MIRAI问世,和丰田在2008年推出的燃料电池系统相比,MIRAI的燃料电池系统成本已经降了95%!!!

燃料电池系统成本在6年时间里降到了原来的1/20,虽然相较于同级燃油车FCV还是偏贵,但已远非高不可攀,比如,现代汽车的NEXO——目前世界上销量最大的FCV,在韩国市场售价约合人民币40万元,补贴后仅需20万元左右。

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▲现代NEXO已经推出了中国版,加满氢气后续航约600公里,售价还不得而知。

丰田第二代MIRAI去年底在日本上市,不含补贴的起售价为710万日元,同样约合人民币40万元,但值得注意的是,在性能大幅提升的同时,售价却比第一代下降了约30万日元。鉴于这是一款轴距2920mm的高科技豪华轿车,即使没有补贴,40万元的售价也已经颇具竞争力了,毕竟,雷克萨斯ES(配置|询价)混动(轴距2870mm)也要40万元呢!

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▲第二代MIRAI车长与雷克萨斯ES相同,但是车宽、车高以及轴距都更大,MIRAI自身的性价比其实已经可以和同级燃油车相媲美。

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现代汽车氢燃料电池系统(广州)有限公司总经理吴承灿表示,随着技术进步和产业规模的扩大,FCV的成本已经大幅下降,未来还有很大下降空间,而BEV(纯电动车)随着产量规模的进一步提升,电池原材料价格会大幅上升,今后FCV可能比同级BEV在价格上更有优势。长远来看,吴承灿认为FCV的价格可以和普通混合动力车(HEV)持平。

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▲在2019年11月举行的第二届长城国际可再生能源论坛上,欧阳明高院士表示,“燃料电池电堆过去五年成本降低近一半,今后五年还要再降一半”。

03,全球3万台FCV无一爆燃

安全,是很多人对新能源车的一个担忧,FCV搭载超高压的储氢罐,会不会泄露?会不会导致爆燃甚至是爆炸?

这是很自然的担心。

中国现代燃料电池研究、应用及产业化的主要奠基人之一衣宝廉院士回应过公众的这种担心,他说至今全世界有三万多辆燃料电池车在运行,还没有一辆车发生燃烧和爆炸事故。

虽然氢的分子最小,是最容易泄露的气体,引发爆炸的浓度范围也最宽,“但是,氢还有另外两个特性——扩散速度快、易检测”,衣宝廉院士表示,“在可能有泄漏的地方安装氢气传感器,当氢气浓度达到千分之五时,自动启动风机将氢气排除即可确保安全”。

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▲BEV自燃自爆的案例层出不穷,但全球FCV迄今为止无一例爆燃。

很多人一听到70MP的高压,就自然对储氢罐生出一种恐惧感,害怕它哪天突然“撑不住”了,其实大可不必。以现代NEXO为例,其储氢罐采用碳纤维制造,强度10倍于钢铁材质,70MP的高压对它来说根本不算啥。罐体采用碰撞缓冲装置以及可长时间承受火烧的特殊涂层,经过诸多严苛安全测试和1.2万次875巴(也就是87.5MP)加氢测试,一辆普通私家车,一年加氢次数也就三四十次,你还有什么好担心的呢?

目前来看,相较于BEV,安全其实是FCV的一大优势。

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▲2018年现代NEXO获得欧洲NCAP最高五星评级,2019年又获得美国IIHS最高安全认证 “TSP+”,它的储氢罐比BEV的电池包可安全太多了。

04,加氢将和加油一样方便

能实现真正的零排放,加氢和加油一样快,真实续航甚至优于燃油车……

既然FCV有那么多好处,为何发展了这么多年还是没有得到普及?原因在于加氢站太少。

截至2020年11月,已建成的加氢站全球仅约476座,中国仅有104座,可是同期全国加油站的数量是大约12万座!

这种情况下,你给再高的补贴,我暂时也不会买一台FCV的。

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▲全国范围内,加氢站的建设正在提速,中石化已经公布,要在“十四五”(也就是2021-2025)期间建成1000座加氢站。

可是情况正在发生改变。

10月19日,上海市人民政府副秘书长陈鸣波表示,上海将燃料电池汽车作为氢能的突破口,加快推进氢能产业发展,到2023年上海将建设一百座加氢站,形成千亿产值规模,推广万辆氢燃料汽车。

100座加氢站,意味着届时在上海加氢基本上和加油一样方便,甚至更方便——上海目前的加油站数量大约是900个,对应着300万辆以上需要加油的车,而100座加氢站对应的只有大约1万辆FCV。

粤港澳大湾区也不遑多让。

根据广东省发改委的规划,到2030年全省将“建成加氢站300座以上”,广州市的规划则是“建成加氢站100座以上”,佛山市的规划是“全市建成57座加氢站”。

届时,至少在粤港澳大湾区能实现加氢和加油的便利性相当。

05,电解海水制氢技术已趋成熟

2020年2月,世界首艘氢动力游艇Energy Observer从法国圣马洛港正式启航,开始了穿越大西洋和太平洋的全球巡游。Energy Observer号游艇验证了“可再生能源发电-电解海水制氢-氢燃料电池驱动”这一终极环保解决方案的可行性。

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▲Energy Observer的动力系统主要由风力及光伏发电、海水脱盐系统、电解槽、压缩机、储氢瓶、燃料电池和能量管理系统组成。

目前,世界上90%以上的氢气都由碳基能源制取,这就是所谓的“灰氢”和“蓝氢”,而真正零排放的是由可再生能源电解水制取的“绿氢”。

未来,利用海上风电、光电,就地电解海水制氢,可以从根本上解决东部沿海经济发达地区的能源供给紧张问题,所以,电解海水技术成为我国未来建成氢能社会的一大关键。令人欣喜的是,这一技术已经取得重大突破。

大连理工大学研制的电解海水制氢新技术,与商业化碱性电解水技术相比能耗降低40-50%,低至每公斤氢仅耗电约31千瓦时。随着技术进步和产业规模扩大,氢气价格也会大幅下降,吴承灿预计,到2030年国内氢气销售价格可以进到20元以内。

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▲捷豹路虎也加入到“氢能”大军中来,图为全新开发的路虎卫士氢燃料电池原型车。

氢能是人类可持续移动性的终极方案,20年前这就是全球汽车行业的共识,但是FCV的商业化推广,以及氢能社会的构建,比原先预想的要困难得多,于是行业重心开始逐渐转向BEV。

可是BEV并不能改善人类面临的能源供给体系危机,BEV的大量增加,不仅无法缓解反而会加剧电力需求端的无序波动,让电力供应更加紧张。只有建成氢能体系,才能让电力生产和需求两端彻底解耦,风、光、水等可再生能源发电才能真正的大发展,大量弃风、弃光、弃水的现象才能真正杜绝。

要实现碳中和,氢能体系是关键!这已经是新的社会共识。

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▲2017年由现代汽车集团牵头成立的国际氢能委员会,会员企业已由最初的13家增加到124家。

这一共识也在中国汽车行业得到响应。

去年6月,一汽、东风、广汽、北汽携手丰田、亿华通成立了“联合燃料电池系统研发(北京)有限公司”,吉利和广汽的氢内燃机也已经点火成功,长城更是成立了沙龙智行品牌,专注于氢燃料电池车的研发和生产。

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▲除了燃料电池之外,氢内燃机也是氢能汽车的一个重要方向。今年9月,广汽自主研发的首款氢气发动机点火成功,目标热效率有望突破44%。和燃料电池相比,氢内燃机对氢气的纯度要求低,可基于成熟的发动机技术进行开发,具有成本低、可靠性高、耐久性好、功率密度大等优点。

文 | 青主

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