據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)的《新能源車推薦目錄》上共計出現(xiàn)70余款氫燃料電池汽車型,相比2017年增長超過200%;與此同時,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電池汽車發(fā)展,而各地面向氫能源的投資規(guī)劃已經(jīng)超過了2000億元!
然而這一切是不是有點似曾相識呢?
沒錯,這與之前發(fā)展純電動汽車的套路有點不謀而合!
不過純電動受困于續(xù)航里程、充電時長等痛點,相反恰恰是燃料電池汽車的優(yōu)勢,而且經(jīng)過多年研發(fā)積累,已形成自主特色等技術(shù)優(yōu)勢,并先后經(jīng)歷了北京奧運會、上海世博會期間的規(guī)模示范運行,實現(xiàn)全譜型汽車“零排放”的關(guān)鍵技術(shù)方案。
然而,一切似乎是看上去很美,氫燃料電池所面臨的硬傷也不少……
在氫燃料電池要實際投入使用,并不是:2H2+O2=2H2O這個化學(xué)公式這么簡單,一定要從整個產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看待問題,比如其生產(chǎn)、分配、運輸、加注等等,這些環(huán)節(jié)很長、很復(fù)雜。
從生產(chǎn)方面來說,燃料電池技術(shù)所需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。
而現(xiàn)在制氫純度最高的方式是電解水,但成本是煤炭、天然氣制氫的2-3倍;雖然工業(yè)副產(chǎn)的氫氣較多,但是依靠現(xiàn)在的技術(shù),提純難度很大!
其次,對于氫氣的分配、儲存、運輸?shù)龋婕暗酱罅康幕A(chǔ)設(shè)施投入和建設(shè),相比電動車簡單的建充電樁,明顯氫的技術(shù)難度更大;用中國科學(xué)院院士歐陽明高話:“目前中國制氫是使用的還是一百年前的技術(shù)”。
最后,除了氫氣這個燃料來源之外,最核心的問題就是燃料電池了!作為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)裝置的第四種發(fā)電技術(shù),目前,國內(nèi)技術(shù)和國外相比,基本上存在代際的差距,落后國外大概5-10年,悲觀一點的說,落后20年;比如在金屬雙極板的流道設(shè)計上,中國還是二維平面,而鄰國日本已經(jīng)是三維了。
于此同時,由于膜電極(含質(zhì)子膜、催化劑、碳紙)和雙極板等技術(shù)受限,所以國內(nèi)電堆功率整體密度較低,雖然可以從國外采購,但是最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。就性價比而言,續(xù)航里程在400公里以下,燃料電池相對純電動是沒有優(yōu)勢的,即便400公里以上也沒有明顯的成本優(yōu)勢。
當(dāng)然,如果到了更大級別的客車和貨車車型,100公里以上的續(xù)航里程,氫燃料電池已經(jīng)比鋰動力電池更有優(yōu);,特別是到了30噸甚至更高噸位的卡車車型,氫燃料電池汽車只要續(xù)航超過75公里,就具有壓倒性的優(yōu)勢。
總結(jié):
不否認(rèn)氫燃料電池在某些車型上的優(yōu)勢明顯,但這種優(yōu)勢也有待在產(chǎn)業(yè)化成熟之后或許才能得到驗證。畢竟氫燃料電池汽車不是孤立發(fā)展的,它涉及的上下游產(chǎn)業(yè)鏈比純電動車更漫長。
總來說,氫燃料電池汽車具有加氫快等諸多優(yōu)點,但燃料電池的輸出受限于眾多內(nèi)在因素,輸出特性很軟,無法應(yīng)對劇烈的功率需求變化,而且,頻繁的功率變化也會讓燃料電池的壽命加速衰減。即便在技術(shù)已經(jīng)比較成熟的日本,也基本是一個剛剛走出實驗室的角色。