撰文 / 周 洲
編輯 / 張 南
設計 / 師 超
第十五屆中國藍皮書論壇上,6 月 15 日下午舉行的碳中和專場有一場關于 " 氫燃料電池汽車可行嗎 " 的尖峰論辯。
上海交通大學汽車研究院副院長殷承良以一挑六,和六位從事氫燃料電池研究相關的學者、企業高管就議題展開論辯。
七位業界精英沒有在細化的技術上過多糾結,而是從 " 碳中和 " 的要求背景下,從能源基礎設施建設、氫燃料電池汽車拿什麽和锂電池電動車相比以及未來市場預測,根據各自的經驗,做了論辯和闡釋。
最後,七位嘉賓達成兩個共識:第一,看好燃料電池汽車的未來;第二,相當長一段時間内,燃油車、電動車及燃料電池汽車将共存。
基礎設施
大力發展氫能源汽車不僅僅關系汽車産業,更與國家能源體系建設有關。
目前,世界範圍内,石油、電力、天然氣作爲三大主要供能來源,已具備完整的能源供給體系。
作爲這場尖峰論辯的主持人 + 唯一的 " 反方 " 辯手,殷承良首先從能源供給體系方面發問。
全力發展氫能源汽車并非小範圍示範應用,也不僅是建設多少加氫站那麽簡單,除涉及氫能源汽車能源供給,更涉及整個國家能源系統的革命,需要建立除傳統成熟三大能源體系的第四大能源體系。
殷承良認爲全新能源體系建設的成本無論對于美國、歐洲或是日本都已經到了極限、難以接受,而我國能否負擔得起,是巨大的挑戰。
清華大學汽車安全與節能國家重點實驗室教授、博士生導師帥石金認爲,氫作爲一個能源載體,可以去建氫能源供給體系,但不一定到處都建加氫站。
他認爲可以利用已有的加油站體系,不一定要每 30、40 公裏建 1 個,有可能 100 公裏建 1 個,比如從北京到上海建 2-3 個加氫站就夠了,根據不同的應用場景建立氫能供給體系。
國家電投集團氫能技術發展有限公司總經理助理、甯波綠動能源科技研究院有限公司董事長陳平認爲,在 " 碳中和 " 大勢下,隻能減少化石能源使用,增加風、光、氣等可再生能源的使用,但由于這些可再生能源難以儲存,氫作爲一個能源載體,可以作爲調節氣、風、光、電的有效手段,所以未來的國家或者全球能源體系,應該具備電、氫兩個體系。
陳平認爲國家管道運輸成本是最低的,投建氫體系是有價值的。未來電的體系存在的同時,還需要有一個氫的體系,這兩個能源體系互相支持,互相配合。
安徽明天氫能科技股份有限公司董事會秘書沈洋則認爲,從成本上來看是可行的。
沈洋稱,明天氫能在安徽和重慶都建有加氫站。2019 年,明天氫能建第一個加氫站,不含土地的設備成本是 1500 萬元左右,很貴,但是到今天大概降到了 600 萬— 800 萬元,成本上有可行性。
此外,中石化、中石油 " 兩桶油 " 在現有的加油站裏,建了小型的撬裝加氫站以及移動的小型撬裝站。他認爲建立第四條能源供給體系有可行路徑。
如果科技電動化研究院院長唐子威認爲,氫氣可以借助于現有的一些天然氣或者是液體燃料網絡進行運輸。" 其實天然氣和氫氣的混運已經開始了。如果氫氣的占比不超過 10%,那麽對整個網絡不用做大的調整。而且古老的天然氣都儲存在地下,氫氣除了儲罐以外,也可以進行物理的儲存,這是它的一個優勢。"
上海交通大學緻遠學院常務副院長、燃料電池研究所所長章俊良稱:" 基礎設施建設有一個大的特點,它一旦建起來了,隻(需要)維修(維護),它一直可以應用,從這個角度來講,多大的基礎設施建設都是可以承受的。"
章俊良舉例道,2010 年 BP 在墨西哥灣發生石油洩露事件,光賠償基金就有 200 億美元。當時有機構預測,如果把這 200 億美元全部拿來建加氫站,就能覆蓋全美國主要城市。
他認爲建基礎設施更多從國家需求、戰略需求的角度,以及有沒有可行性、必要性來考慮。
北京氫璞創能科技有限公司副總經理、重大項目負責人管曉飛認爲,燃料電池汽車可行不可行依賴于國家整個基礎設施。
他說:" 中石化就提出來将來要打造成世界第一的氫能公司,這是中石化作爲一家傳統的化石能源企業,已經宣示了這樣一個決心。"
PK
關于氫燃料電池汽車的商業化規模落地,殷承良指出,目前主流動力電池續航突破 400 公裏已經習以爲常,最新的動力電池,甚至已經突破 1000 公裏。在補能時間方面,800V 超充可以在 15 分鍾内充電續航 200 公裏。
至于在氫燃料電池具備優勢的重卡物流運輸方向,純電動重卡也可以完成補位。但歐洲法規要求,卡車司機每行駛 4.5 小時後必須停車休息 45 分鍾。在 4.5 小時内,一輛重型卡車最多可以行駛 400 公裏左右。
而國内也有類似的規定:連續駕駛 4 小時,必須休息 20 分鍾。
因此,如果用于純電動卡車的快充電池以及補能網絡能夠大規模鋪開,450 公裏的續航對于純電動重卡來說已經足夠了。
簡言之,你能做的我能做,你做不到的我也能做,那氫燃料電池汽車,還有存在的必要?
這是在拿逐漸居市場主流的電動車和氫燃料電池汽車在作對比。
對此,唐子威認爲,氫燃料電池汽車在長途重載的場景下最有優勢、最能打。
他認爲,氫的加注過程是一個物理過程,物理過程的特點是簡潔、重複性高,車用用語叫 " 可靠性和耐久性 "。而(電動車)電池的充放電特别是快速充放電對電池壽命特别不友好,所以氫燃料電池汽車在這一塊是有優勢的。
氫燃料電池的第二個優勢是能量密度,同樣重量的液氫包含的能量是锂電池的幾十倍到上百倍。
另外,氫燃料電池對環境季節的适應性特别好。" 有了這些因素,它在長途重載場景下會煥發出優勢。" 唐子威說。
管曉飛稱,氫燃料汽車除了長途運載具有燃油車和電動車不可比拟的優勢之外,以氫璞爲例,已經運營的有 1000 輛車,這 1000 輛已經跑了 2000 萬公裏,在鋼廠和礦山的商業運用當中,已經打通了成本路徑。
管曉飛舉例道,氫璞目前在河北鋼鐵(集團)、邯鄲焦化廠運營的氫燃料電池汽車不需要補貼,在兩年之内可以将車的成本收回來,這就已經證明商業可行。
陳平對氫燃料電池汽車的信心更大,認爲氫車具備了所有電動車的特點:" 它是電機驅動的,實際上(和電車)是一樣的,無非是燃料電池和锂電池的 PK。從宏觀角度無非是性能和成本,性能不說技術上是可以達到的,無非就是成本。"
陳平認爲未來氫氣達到 20 塊錢一公斤就能和電持平。" 氫和電足夠多的時候,我認爲氫有可能比電還要便宜,這是有可能的。" 他認爲當電動體系足夠多的時候,整個電機驅動成本應該會下降,比燃油還要低。
沈洋引用了寶馬集團董事長齊普策在去年 10 月說過的一段話:" 繼電動汽車發展了大約 10 年并迅速擴大規模之後,下一個趨勢将是氫燃料電池汽車。當加氫站變得更具規模時,氫燃料電池汽車将是最時髦的駕駛方式。"
他認爲氫燃料電池汽車剛剛開始、剛剛起步,正如 10 年前锂電池電動車剛起步一樣,因此不好預測是在明年還是後年能達到 5 萬輛 10 萬輛。" 但是我有一個預判,就是每三年左右或者四年,不會超過四年,這個行業一定會發生質變,這種質變包括技術上的快速叠代和成本的下降。"
唐子威估算了一下成本,現在綠氫的電解制氫成本是 5 美元 / 公斤,這個成本肯定是不能接受的,歐洲一家能源公司計算 3 到 5 年内該成本可以下降到 2 — 3 美元 / 公斤。
他預測綠氫的電解制氫成本降至 1 美元 / 公斤,後市場整個 TCO 購置成本加上使用成本能夠和混動燃油車打平的時候,這個時候拐點會到來。
管曉飛則稱,做企業的千裏之行始于足下,緻力于做好讓客戶滿意的産品、高性能低成本的産品。氫璞計劃在明年或後年将燃料電池電堆的成本降至每千瓦 500 元,打算将 49 噸、350 公裏續航的重卡成本從行業裏的 120 萬元降至 80 萬元。
前途
殷承良最後向六位嘉賓提問,問及氫燃料電動汽車在他們心中的排序。
帥石金覺得各種技術路線都有優點和缺點,否則早就統一了。" 爲什麽有争議?就是有不同的場景、不同的需求。這就是共識。" 他認爲,乘用車市場現在基本上格局明晰,就是純電 + 插電,氫燃料電池汽車在商用車上有空間,長途場景則沒有定論。
基于前述成本分析,陳平對氫燃料電池汽車的前景最爲樂觀,從長遠來看他認爲燃料電池排在第一位,更适合車用,不管商用車還是乘用車,第二位是純電動車。
他認爲燃油車會逐步減少,在特殊的場景比如大型機械等應用場景中依然會長期存在,但将逐步退出主流市場。
沈洋對于三種技術路線的排序,主要基于發展曲線。
他認爲包括混動在内的燃油車,市場份額可能還會有一點上升空間,一定階段之後到頂往下走;電動車現在是中流砥柱,上升比較快,但它到達一定階段後,處在頂峰時也不是想象中那樣锂電出來橫掃千軍把其他的技術鏈全滅掉了、最後它一家獨霸天下,而是在短距離的城内和城際之間有比較大的優勢。" 燃料電池汽車一定是往上走的,但是走到什麽時候封頂,我現在看不到。"
唐子威認爲,氫能最後挑戰的是混動。
章俊良預判,最終氫燃料電池汽車會勝出,用多長時間則取決于它的成本以及什麽時候達到拐點。
章俊良還補充了兩點,其一,氫作爲儲能介質去使用的時候,燃料電池才是最好的。其二,家庭用電、制熱、制冷跟氫燃料電池汽車聯合起來使用,也即未來儲能、儲熱、儲冷跟電聯合使用,可以提高綜合能源效率。
管曉飛用馬斯克來收尾。" 從大勢上來看,有一個人叫馬斯克,這個人以前強烈反對燃料電池和燃料電池汽車,現在已經轉向了。這是全世界最聰明的人之一,他轉向了,說明風口來了。"
至于說燃料電池和锂電池哪個勝出,管曉飛說," 一花獨放不是春,萬紫千紅春滿園,将來在我們的‘雙碳’和能源上面,一定有燃料電池的一席之地。"
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