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氢燃料为何还没成为主流?环保无污染,该如何发展

日期:2022-06-27    来源:万视角

国际氢能网

2022
06/27
08:52
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关键词: 氢燃料 储氢罐 氢能

你是否还记得在河南的南阳曾经有一个叫庞青年的,搞了一个加水就能跑的水氢汽车,不用油不用电只加水就能跑,堪比90年代的水变油的神器。水氢汽车呢本质上是在水里面加入铝粉,在化学反应的作用下水就能变成氢气,氢气在通入反应堆发电电动机在驱动车轮,虽然水氢汽车的造价是同型号油车的5-10倍,使用成本是同型号油车的3-5倍。但是他的出现也给我们在新能源领域开启了一个新的名替,氢燃料汽车。

目前我们能够看到以及未来要发展的氢燃料电池汽车95%以上都叫氢燃料电池电动车,车辆上面会有一个储氢罐,一个空气压缩机当汽车启动工作的时候一头出氢气一头出空气,通入燃料电池的系统里面氢气和氧气在催化剂的作用下不燃烧只发电,发出的电能会通过电控系统转换攻击给电动机驱动车轮,额外的电量呢会储存到整车配备的动力电池组里面,当发电功率不够的时候动力电池组还能够额外放电协助驱动车轮,是不是看着有点面熟,没错本质上氢燃料电池电动车也是增程电动车。

只不过呢它是把之前的油箱和烧油的增程器换成了储氢罐跟氢燃料电池系统,而在氢燃料电池汽车里面呢储氢系统和燃料电池系统又是整车最核心的两大部件,这两部分呢占比能够达到整车成本的65%以上,远高于电池占纯电动车的40% 。

我们先来说这个储氢罐,根据安全制造还有材质工艺,储氢罐的气瓶可以分为4类。全金属的,全金属内胆加纤维环向缠绕的,这两种呢一般是加气这样运输和储存氢气采用,因为承受不了太大压力所以尺寸都比较大,还有金属内胆加纤维全环绕的,以及非金属内胆加纤维全环绕的,各方面的性能包括承受压力使用寿命,质量都是后者更好一点。

像是丰田的蜜蜡仪用的就是后者,但是由于我们现在的四型屏的生产许可证,在今年5月8号才刚刚批准第一家,所以预计这个四型屏还得要很久才能实现国产的工业化,这个储氢瓶为什么这么贵呢。

因为这个玩意作为特种的设备储氢瓶的原料的成本和加工成本都是极其高昂,不管是3星屏还是四星屏都需要用到大量的碳纤维复合材料进行缠绕的加强,目前呢能够支撑一次性加满跑500公里的5.6公斤的高压储氢瓶生产的成本保守估计都得两到三万,而到了燃料电池这个系统上面这玩意其实更贵啊,目前一个100千瓦功率的国产燃料电池反应堆,薄的用量大概是30克左右,差不多一万多块钱吧。

如果想要增加功率那就不停的往上叠,也就是我们经常看到的燃料电池里面的电堆了,这就有点像是纯电动车里面电芯还有电池包的关系,在2021年这个时间点氢燃料电池汽车的两大部件的成本都在随着技术的发展逐年下降,这是一个好事情,像是燃料电池系统里面的隔膜呀,双击板还有正负极材料我们都可以通过材料的国产化降低成本,整个反应系统呢也可以通过工业优化尽可能的降低铂金催化剂的水用量。

但是至于最终能够降多少,我个人是觉得不容乐观的,化学材料行业不同于芯片很多材料的成本就是摆在那个地方,除非呢我们能够找到更便宜,更好用的cip,不过如果你能找到给你颁个诺贝尔化学奖就不成问题了,那氢燃料电池汽车就真的一无是处,绝对不是。

抛开使用场景去谈合不合适那就是耍流氓,目前几乎所有的企业都在研发的方向不是像丰田的米拉一那样去做乘用车,而去做商用的客车还有货车。我来给大家分析一下对于乘用车的用户来说,最关键的是什么?补能,还有空间,加氢站现在目前都是非常稀有的,如果你买了这种氢电池汽车,那你可能只能围着这个加氢站的覆盖半径才能去用,而且目前由于液氢还是太过于危险。

我们现在储存氢气呢还只能是储存气体,没地方加氢,氢燃料电池这个储气瓶又太大,直接把用户最关心的两条路全部给堵死。用氢燃料电池汽车我还不如用锂电池呢。

对于有固定行驶路线的卡车,客车来说多带几个储氢屏呢难度并不大,但是如果像是电池那样背的电池太多最后用来的电全都是拖着电池到处跑,重卡和大型客车的话靠堆这么又重又怕冷的锂电池是行不通的,同时跟造价很高的十几还有20几升柴油机相比燃料电池系统成本呢也有机会做到价格持平,再从全生命周期的一个使用成本以及碳排放的成本来看,氢燃料电池的重卡的竞争力呢也就开始逐渐有起色了。

在未来拥有固定路线的跑中长途干线以及高载重的商用车,将会是氢燃料电池汽车重点攻克的领域,而我们想要在这条路上做出特色占据优势,一个是通过规模化和技术研发掌握核心科技,有效降低关键零部件成本,另一个更为关键的则是提升整个产业链的配套,尤其是关键路线上的加氢站的一个覆盖,像是氢电共建站,油氢共建等等。

氢燃料电池这条赛道充满了各种各样的机遇,但是呢我们也需要浅尝,坚持去做难而正确的事我们才有机会在汽车产业迎来第二轮产业升级。


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