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深度|氫燃料動力電池是比純電動更好的解決方法嗎?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1157次  |  2020年05月07日  

似乎,風(fēng)起于青萍之末。


(本文來源:微信公眾號“汽車商業(yè)評論”,作者:涂彥平)


2018年五月十一日,我國總理李克強(qiáng)在日本首相安倍晉三的陪同下,參觀考察豐田汽車北海道廠區(qū)。在那里,總理看到了豐田的氫燃料動力電池車。


后來,有媒體這樣描述:面對豐田汽車的氫燃料動力電池轎車MIRAI,總理“面色凝重”。這種并不準(zhǔn)確的描述卻有效地為已經(jīng)開始發(fā)熱的我國的氫燃料動力電池汽車熱推波助瀾。


第二天,五月十二日,恰逢汽車商業(yè)評論舉辦第十屆我國汽車藍(lán)皮書論壇,數(shù)位業(yè)界專家圍繞“插混、純電還是選擇燃料動力電池”議題展開討論。當(dāng)時(shí)大家比較一致的觀點(diǎn)是,氫燃料動力電池汽車尚處于培育期,商業(yè)化還很遙遠(yuǎn)。


然而,整個2018年,氫燃料動力電池汽車熱持續(xù)升溫。


2018年,國內(nèi)《新能源車推薦目錄》上共計(jì)出現(xiàn)70余款氫燃料動力電池汽車型,相比2017年上升超過200%。


與此同時(shí),上海、廣州、武漢、西安、杭州等十余座城市都已出臺政策支持氫燃料動力電池汽車發(fā)展。


而資料顯示,包括氫能源小鎮(zhèn)與產(chǎn)業(yè)園、氫燃料動力電池整車、上游原材料項(xiàng)目等等,2018年國內(nèi)面向氫能源的投資規(guī)劃已經(jīng)超過了2000億元!


2018年十二月十五日,全國政協(xié)副主席、致公黨中央主席、我國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼,這位曾經(jīng)的科技部部長在《人民日報(bào)》第六版發(fā)表題為《促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展》的“挺”氫燃料動力電池汽車的文章。


他在文中認(rèn)為,純電動汽車的短板是續(xù)駛里程和充電時(shí)間,尚不能滿足量大面廣的遠(yuǎn)程公交、雙班出租、城市物流、長途運(yùn)輸?shù)仁袌鲂枨?。為此,?yīng)及時(shí)把產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)向燃料動力電池汽車拓展。


然后強(qiáng)調(diào),燃料動力電池汽車具有清潔零排放、續(xù)駛里程長、加注時(shí)間快的特點(diǎn),經(jīng)過多年研發(fā)積累,我國已形成自主特色的電-電混合技術(shù)優(yōu)勢,并先后經(jīng)歷了北京奧運(yùn)會、上海世博會期間的規(guī)模示范運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)全譜型汽車“零排放”的關(guān)鍵技術(shù)方法。


這篇文章顯然是隨后十二月二十一日由工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司組織在北京召開的“氫燃料動力電池汽車行業(yè)研討會”的前奏。財(cái)政部、發(fā)改委、應(yīng)急管理部、能源局、工信部、行業(yè)協(xié)會以及9家氫燃料汽車相關(guān)公司參會。


轉(zhuǎn)眼到了2019年兩會,多位車企和相關(guān)公司的代表委員好像約好了相同,紛紛拿出了發(fā)展氫燃料動力電池汽車的議案或者提案。而最令氫燃料動力電池汽車狂熱愛好者興奮的是,“推動加氫設(shè)施建設(shè)”首次寫入《政府工作報(bào)告》。


在如此利好政策的刺激下,氫能和燃料動力電池概念相關(guān)的上市公司股價(jià)更是一路飆升。


多方消息稱我國氫燃料動力電池汽車將在2019年正式執(zhí)行“十城千輛”工程,為難的是要挑出哪十個城市,因?yàn)檎诜e極布局氫能和燃料動力電池的城市,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了十個。


一切似曾相識。這并不是我國人第一次為“氫”癡狂。


回望世紀(jì)之交,彼時(shí),國家863計(jì)劃電動汽車重大專項(xiàng)剛剛開始執(zhí)行,要發(fā)展燃料動力電池、混合動力、純電動三種動力的新能源汽車。注意這個語序,當(dāng)時(shí),不管在實(shí)際重視程度上,還是國撥經(jīng)費(fèi)的側(cè)重上,都是以燃料動力電池為主的。


上海市甚至提出了一個燃料動力電池汽車“百千萬計(jì)劃”:2008年要達(dá)到100輛,2010年達(dá)到1000輛,2012年實(shí)現(xiàn)萬輛級。


這里的燃料動力電池汽車,基本上就是指氫燃料動力電池汽車。


汽車商業(yè)評論注意到,當(dāng)時(shí),人們對氫經(jīng)濟(jì)懷有一種美好而盲目的樂觀,認(rèn)為不久就能大步跨入氫燃料動力電池汽車社會。


面對這種產(chǎn)業(yè)的大躍進(jìn)思維,科學(xué)家們坐不住了。


出于對當(dāng)時(shí)燃料動力電池技術(shù)薄弱與成本高昂的清醒認(rèn)識,2006年六月,倪維斗、楊裕生等我國工程院和我國科學(xué)院十位院士上書時(shí)任總理溫家寶,建議電動汽車的發(fā)展重點(diǎn)不要放在氫燃料動力電池電動汽車上。


院士們認(rèn)為,因?yàn)槿剂蟿恿﹄姵乜煽啃杂写岣?、材料昂貴、能量轉(zhuǎn)換效率低,以及氫的來源和儲運(yùn)有問題等等,電動汽車在近中期依靠不了氫燃料動力電池,對氫燃料動力電池的研究要作長期打算,切切實(shí)實(shí)地解決關(guān)鍵材料和關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題。


于是,雖然2008年北京奧運(yùn)會期間有氫燃料動力電池汽車做示范運(yùn)營,特別是2010年上海世博會期間,有了196輛燃料動力電池汽車參加運(yùn)行(其中,燃料動力電池轎車90輛、燃料動力電池公交車6輛、燃料動力電池觀光車100輛,歷時(shí)6個月,是目前世界上規(guī)模最大的燃料車示范項(xiàng)目之一),但這股氫燃料動力電池汽車的熱潮還是慢了下來。


2016年,全國共售出37輛燃料動力電池汽車,但是2017年突然開始加速,共售出1098輛燃料動力電池汽車,2018年產(chǎn)銷均完成1527輛。


加氫站建設(shè)也突然加速,截至2018年十一月,我國已建成27座氫氣站,另有16座正在建設(shè)中,預(yù)計(jì)到2030年將超過1000個。


這跟2016年以來,國家公布了多達(dá)9個政策文件支持氫燃料動力電池技術(shù)創(chuàng)新不無關(guān)系。敏感的投資者或者投機(jī)者們已經(jīng)預(yù)感到,十多年過去,氫燃料動力電池汽車的熱浪又一次席卷我國市場。


那么,當(dāng)年十院士提出的氫燃料動力電池那些問題解決了嗎?現(xiàn)在真的到了氫燃料動力電池汽車可以大規(guī)模普及推廣的時(shí)候了嗎?我們應(yīng)該如何保持怎么樣的清醒態(tài)度?


看上去很美,硬傷不少


2H#8322+O#8322=2H#8322O


單從這個化學(xué)反應(yīng)方程式來看,氫能真的是零排放的終極解決方法。然而,完美只存在于公式中,氫燃料動力電池要實(shí)際投入使用,情況復(fù)雜很多。


首先,從氫作為能源的角度來看,其生產(chǎn)、分配、運(yùn)輸、加注等等環(huán)節(jié)很長、很復(fù)雜。


清華大學(xué)陳全世教授說,燃料動力電池技術(shù)所要的氫純度要求非常高,至少要99.99%,其中一氧化碳的濃度要保持10的負(fù)6次方以下,否則會讓催化劑鉑金中毒。工業(yè)副產(chǎn)的氫氣提純難度大,而電解水制氫純度高,但成本是煤炭天然氣制氫的2-3倍。


我國科學(xué)院院士歐陽明高稱,目前我國制氫“使用的還是一百年前的技術(shù)”,儲氫、運(yùn)氫等也都是多年前的工藝,“氫能本身現(xiàn)在面對的技術(shù)挑戰(zhàn)比燃料動力電池要大得多,包括技術(shù)和政策等方面”。


實(shí)際上,不管哪種制氫方式、哪種存儲方式、哪種運(yùn)輸方式,氫能源生態(tài)系統(tǒng)都不是一蹴而就的,涉及大量基礎(chǔ)設(shè)施的投入與建設(shè),技術(shù)含量也高。反觀電動汽車,只要拼命建充電樁即可,沒那么多中間環(huán)節(jié)。


歐陽明高認(rèn)為,當(dāng)前我國氫能技術(shù)落后于燃料動力電池技術(shù),進(jìn)展比較慢,要全鏈條各環(huán)節(jié)氫能科學(xué)與技術(shù)的新突破。


再回到核心的燃料動力電池技術(shù)上。眾所周知,燃料動力電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置,它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。它用燃料和氧氣作為原料,又沒有機(jī)械傳動部件,一無噪聲污染,二是排放出的有害氣體極少。假如用氫做燃料,那就沒有有害氣體排出。


燃料動力電池技術(shù)與氫能技術(shù)是既相互聯(lián)系又存有差別的兩個領(lǐng)域。燃料動力電池是動力問題,氫能是燃料問題。如同傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機(jī)和加油相同,一個是汽車行業(yè)的事,一個是能源行業(yè)的事。


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