未来的预想中,我们想象到道路上会有数不尽的零排放氢燃料电池车源源不断地穿梭行驶,不再有黑色的尾气和刺鼻的烟雾。根据《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》,到2035年,我国将有数百万辆氢燃料电池车上路行驶。
现实离想象还有多远?近日,采访了多名业内专家的中国化工报记者发现,我国的氢能产业整体上仍处于初级阶段。尤其在氢燃料电池车领域,要想在2035年前实现大规模应用,仍需跨过多道障碍。因此,需要加快发展,才能向着目标加速迈进。
第一道坎:降低制氢成本
北京英博捷氢科技有限公司总经理冯罡透露,目前国内主要采用煤制氢作为主要生产方式,并采用长管运输车进行氢气的运输和使用,这种方式成本相对较高。也有不少公司致力于电解水制氢,但所产氢价格昂贵。如果按照每千瓦时0.6元的电价计算,制造出的氢气每公斤成本价格为33元;再加上摊销和运营成本,最终售价至少为50元每公斤。一台氢燃料电池车,其续航里程为500千米,大约需要消耗25千克的氢。但是相比于汽柴油车,它的经济性较低。”冯罡说。
对绿氢而言,其成本与绿电成本息息相关。单位制氢成本(LCOH)是评估绿色氢经济可行性的重要指标,目前制氢设备每立方米直流电耗的LCOH大约在4.5~4.6千瓦时。隆基氢能科技有限公司副总裁王英歌指出,以太阳能发电为例,如果太阳能发电的经济性能进一步提高,绿色氢能的价格也将会大幅下降。国内的光伏企业希望未来光伏发电的电价可以达到每千瓦时1元,这样绿色氢能源将拥有更为广阔的发展前景。沙特已经在2021年实现了1.04美分/千瓦时的光伏发电电价,相当于0.1元/千瓦时,这个价格超出了中国光伏企业家的预期。
第二道坎:解决储运难题
根据了解,传统的氢气使用模式通常是将氢气从生产地运输到加氢站进行储存和使用。氢气的储运成为制约氢能产业发展的关键环节。中国石化石油化工科学研究院第二十七研究室副主任徐润告诉记者,我国加氢站的氢气运输主要依赖于长管拖车,这种方式存在一系列问题:运力不足、成本高昂、装卸时间长,并且综合能效低下且存在安全隐患。
每次只能运输约300千克氢气的重达35吨的罐装运输车辆,由于注重压力容器的安全性,无法完全释放罐内氢气,实际只能卸装200多千克。”徐润解释说,“同时,还要建设容积足够大的储氢装置,增加了建设成本和土地成本。此外,氢气易燃易爆,接卸环节安全风险大一些。”
为了解决这个问题,当前行业内采取了一些“解题”思路,如建设同时兼备制氢和加氢功能的加氢站、应用固态储氢技术的车辆以及采用集装箱式的运输设备来运输氢气。其中,建设制加氢一体站备受关注。
第三道坎:拓展市场规模
如果氢能汽车市场可以达到目前锂电池汽车市场的规模,那么制造氢能汽车的成本将会大幅降低。且氢燃料电池不存在电池衰减问题,在低温条件下也能正常使用,优势更大。冯罡表示,相比锂电池而言,氢燃料电池在使用寿命和长途行驶方面都具有更大的优势,能够行驶超过200千米的距离。目前我国正在大力推动氢能牵引车、城市物流车替代传统柴油车。
氢燃料电池车正处于一个有利时机,一旦规模扩大,成本将会迅速降低。冯罡表示,我们公司在车载氢燃料电池领域拥有一套完整的产品体系,并积累了多个氢燃料车载电池项目的应用经验,其中包括冬奥会通勤保障示范项目。我们已经在全产业链上进行了布局,现在一切都准备就绪,只等待时机的到来。