电动化、新能源化是专家眼中未来的汽车发展方向,欧洲也有不少国家发布了禁售燃油车时间表,我国的纯电动车销量也在稳步攀升,特斯拉不时抢下月度SUV销量冠*就是最好的证明。从产品力的角度来看,如今的纯电动车越来越智能、动力也更强,有些车型的续航里程已超过公里。从表面上看,随着续航里程增加和充电站越来越多,纯电动车的使用便利性越来越好,但在某些场合又是另一种景象。在长途出行时,因为充电桩数量有限、单车充电时间要半个小时或更长,导致车主排队时间过长;同时,在冬季寒冷的天气下,纯电动车续航里程缩水、补能速度慢的弊端也被进一步放大,这或许也是北京冬奥会期间的服务用车不仅有纯电动车型,还有氢燃料电池车的原因之一。
从国际市场的情况来看,新能源车并不只有纯电动车这一种解决方案,早在上世纪八十九十年代,北京就已经大量出现纯电动公交车。对于新能源车未来将如何发展,还有些车企选择了氢燃料电池方案,目前,丰田、现代的氢能源乘用车都已经进入市场。按照计划,丰田氢能源车型Mirai将于年内上市,售价74.8~75.1万元。从价格来看,燃料电池车在现阶段依然处于高位,这也是影响它普及的重要原因。
在现阶段,氢能源车的普及相比纯电动车型要困难,但在使用便利性和环保等方面,氢能源车有纯电动车无法比拟的优势。和煤炭、石油等不可再生资源不同,氢可以通过物理、化学、生物等多种方法获得,消除了困扰人类社会发展的能源及燃料枯竭问题。相比普通内燃机车,氢燃料电池车型的能量转换效率更高,可以达到60%~90%,实际使用效率是普通内燃机的2~3倍,传统能源能量转换的效率为核能30~33%、天然气30~40%、煤33~38%、油34~40%。在能量转换效率高的同时,燃料电池发电系统因为转动部件很少,系统更安全可靠,氢气的燃烧、爆炸风险远低于汽油等常规燃料,属于非常安全的燃料类型。还有更为重要的一点是,氢燃料电池车非常环比,氢经过燃料电池电化学作用,一方面释放电能推动机械作功,一方面与空气中的氧化合又重新产生水,在这个过程中几乎无硫氧化合物(Sox)和氮氧化合物(NOx)等废料、废弃的排放,而且燃料电池电堆内部没有转动部件,不存在常规发电装置的严重噪声污染问题。续航里程方面,氢能的能量密度是汽油的3倍,锂电池的倍,续航里程很容易达到甚至超过现有燃油汽车,它还不怕低温、补能只需几分钟的优势。就使用便利性而言,氢燃料电池车与传统燃油车没有差异。
回顾氢燃料电池车型在我国的发展历史,年,上汽就与通用合作启动“凤凰一号燃料电池项目”。最近几年,还有一些企业加入到氢能开发利用的队伍中。在国家*策层面,今年3月,国家发改委和国家能源局出台《氢能产业发展中长期规划(-年)》,明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分和战略性新兴产业的重点方向。氢能正在驶入发展快车道,多地频繁出台*策支持氢能产业发展。截至目前,全国已有22个省(自治区、直辖市)发布了省(自治区、直辖市)级氢能发展规划。
在氢能源汽车领域,不少消费者仅通过媒体了解过丰田Mirai、现代NEXO等海外车型,而事实上,国内一家企业也在努力推动氢能源乘用车的普及,这家企业就是安徽明天氢能,虽然在现阶段,它还不被很多普通消费者熟知,但其掌门人却是资深汽车人。
明天氢能创始人董事长王朝云是一位汽车行业的营销专家,年毕业于同济大学热能及环境工程系动力机械专业。大学毕业后来到江淮汽车,从发动机车间实习到负责质量管理,从生产销售农用车到商务车。年王朝云成功卖出第一台江淮瑞风MPV。从开始,王朝云先后任江淮商务车营销公司总经理、江淮乘用车公司副总经理兼营销公司总经理等职务,当年的江淮瑞风在MPV市场风靡一时。年4月,王朝云加盟北汽福田,任职福田集团公司业务总监兼商务车公司总经理。年5月王朝云来到安徽芜湖,任奇瑞营销公司执行副总经理。在辗转几大自主品牌主机厂后,王朝云终于告别传统车企,回到老家六安,开启艰苦的创业历程,这也就有了明天氢能。
经过五年的快速发展,明天氢能拥有燃料电池电堆与系统自主核心技术与完全自主知识产权,拥有国内燃料电池领域唯一的衣宝廉院士工作站。已通过IATF质量管理体系认证,自主开发了金属单极板冲压、金属双极板激光焊接、金属双极板镀膜、MEA生产、电堆装配、电堆活化与测试、燃料电池系统、燃料电池系统测试八大生产线。建成国内首个万台级燃料电池工厂。
在谈到公司未来发展方向时,王朝云公开表示,研发能力是新技术企业的命根子,人才是灵*,创新的课题和前瞻性、有效性是根本宗旨,公司的一些卡脖子工程都是围绕着这个宗旨推进。未来生态圈的建立一定要以氢来源为核心,需要考虑自身成本、运输半径和氢的应用。运输半径50公里范围内低于油价的成本,50到公里是合理的半径,超过公里就是不经济的。合理运用就是维持加氢站保本略有盈利,车的氢耗大概是4.5公斤/百公里。王朝云预测,到年,商用车将达到万辆,氢燃料电池车占万辆。
截至目前,明天氢能研发了30-kW电堆、10-kW系统、30kW-kW电堆及系统测试台架,拥有完全自主知识产权。产品应用覆盖乘用车、客车、物流车、轻轨列车、叉车等,与东风汽车、奇瑞汽车、吉利汽车、福田汽车、安凯客车等联合开发燃料电池汽车,与中铁轨道交通公司合作开发了国内首台轻轨列车,参与国家电网国内首座氢能与燃料电池分布式电站的研发建设。首批搭载明天氢能燃料电池系统的城市公交车单车运行里程超20万公里,百公里氢气消耗量小于4.5kg,为行业领先水平。
在氢能领裕,中国未来的发展潜力很大,中国工程院院士、矿山工程地质专家彭苏萍表示,氢能是全球能源技术革命和产业发展的重要方向,各国氢能发展各具特色,不同的发展目标决定了不同的技术路线和发展模式。彭苏萍同时表示,虽然我国低碳制氢技术水平和市场化应用均与国外有一定差距,但仍是目前全球最大的产氢国,氢气产能约每年万吨,产量约万吨,应用到交通的量只占0.1%。供氢产业的社会投入强度显著提升,加氢站数量和规模持续增长,覆盖省份从年19个扩展到年27个。今年年底到明年上半年左右,我国的加氢站将占到世界上的一半。
在一些注重新能源车发展的一线城市,已经有了明确的规划。以北京市场为例,为推动交通领域能源结构低碳转型,年前,北京力争推广氢燃料电池汽车辆;年前力争实现氢燃料电池汽车累计推广量突破1万辆。计划在年前建成并投运37座加氢站,加氢总能力达到74吨/日,满足47吨/日车用氢能需求。年前,力争建成并投运加氢站74座,加氢总能力达到吨/日,满足吨/日车用氢能需求。
截至年8月,北京已经投入应用辆氢燃料电池汽车,包括大中客车、普通物流车、冷链物流车、环卫车、个人乘用车等。为保障氢燃料电池汽车的日常运行,已建成11座加氢站,其中,10座加氢站已投入运营。相关部门预计,北京氢燃料电池汽车在货运、环卫、邮*、公交、旅游客运、省际客运和通勤客运7类应用场景的可推广潜力规模为13.70万辆。
写在最后
相比纯电动汽车,氢燃料电池汽车具有续航里程长、加氢时间短、零排放零污染等特点,特别适宜低温、山区、重载和远距离运输等应用场景,也正是它的这些优势,让氢燃料电池车被很多人视为现阶段新能源车的最佳解决方案。在我国,已经有不少像明天氢能这样的企业开始投身到氢燃料电池车的研发升级之中,相比眼下的纯电动车,氢能源车更像是着眼未来的产品。