氢燃料电池汽车亟需碳中和共同发力

发布时间:2021-03-22 13:36:06【来源:经济参考报】

在新能源汽车多种技术路线图中,氢燃料电池汽车的发展是滞后的。目前,全球销售的新能源汽车中,仅1%左右为氢燃料电池汽车。业界预计,随着各国对碳中和目标的推进,以及多国支持氢能源发展政策的实施,氢燃料电池汽车的发展环境有望得到改善,发展速度将加快。

市场依然狭小

中国汽车工业协会提供的香橙会研究院报告显示,2020年,全球共销售氢燃料电池汽车9006辆,同比下滑9.1%。韩国成为当年全球最大的氢燃料电池汽车销售市场,销量达5823辆,同比增长39%,占当年全球销量的65%。中国的氢燃料电池汽车销售同比减少57%,但仍以1177辆的销量位居第二。

截至2020年底,全球氢燃料电池汽车保有量突破30000辆,达到32535辆,较上一年度增加38%,氢燃料电池汽车市场主要分布在欧洲、美国、日本、韩国和中国。其中,韩国氢燃料电池汽车保有量从2019年的5083辆跃升至10906辆,位居世界第一,成为全球唯一氢燃料电池汽车保有量超过10000辆的国家。美国和中国的氢燃料电池汽车保有量分列第二和第三位。

日韩在氢燃料电池汽车领域暂时领先。丰田Mirai和现代NEXO占据市场绝对主导地位。日本丰田的氢燃料电池汽车研发起步较早;韩国现代NEXO为后起之秀,2018年开始上市销售,2019年的销量超过Mirai。

现代NEXO的崛起使韩国年的氢燃料电池汽车销量大增,NEXO三年全球销量复合增长率高达92.61%,2020年全球销量为6781辆,90%在韩国本土销售。

日本是以往氢燃料电池汽车的主要产销国。日本氢燃料电池汽车本地市场保有量主要由丰田Mirai和本田Clarity,以及小部分进口车组成,其中丰田Mirai占比达94%。2015年,丰田Mirai一代车型正式量产,2017年销量达到峰值,2018年至2020年销量呈现逐年下滑趋势。其中,海外市场销量下滑速度超过本土市场。2020年,本田Clarity的本土销量大幅萎缩,从2019年的110辆直接缩减到8辆。2020年,丰田Mirai的销量主要分布在日本本土、欧洲和美国。

目前,欧美市场的氢燃料电池汽车主要依靠进口。氢云链数据库显示,截至2020年末,美国市场累计销售氢燃料电池汽车8931辆。其中,2018年销售2368辆,达到年高点;2020年销售937辆,较2019年下滑55%。截至2020年底,欧洲地区累计销售氢燃料电池汽车1556辆,其中2020年销量为667辆。

美国加州燃料电池合作伙伴组织(CaFCP)公布的数据显示,美国的燃料电池汽车市场陷于停滞状态,自2017年以后,美国燃料电池汽车的销量再未出现过大幅增长,2019年甚至出现了12%的下滑

瓶颈亟须破解

业界普遍看好氢能产业发展前景,但是囿于开发成本高、技术复杂、资金短缺等因素,相关产业的大规模商业化仍有很长的路要走。

氢能源制备的技术水高、制作工艺繁琐复杂、对材料要求高,所以生产成本非常高昂,加上许多国家尚未出台补贴措施,导致氢燃料电池汽车价格过高。但是,氢燃料电池汽车的利润并不高,甚至还有可能亏本。

能源署报告显示,“绿氢”(电解氢)价格为3.5至5欧元/公斤,远高于通过化石燃料制成的高碳“灰氢”(1.5欧元/公斤)的价格。未来一段时间,“绿氢”市场仍将处于竞争力较弱的阶段,需要长期扶持。据保守估算,全球氢能行业实现有效扩张,即到2050年实现氢能供给全球24%的能源需求,则需要约11万亿美元的相关投资

目前,水电解制造氢能的效率非常低,会消耗很多电能。相关研究显示,水电解出氢能的过程、剩余氢能在注入加氢站的过程中会损失半电能。

《世界报》经济专栏作家菲利普·埃斯康德表示,目前,氢燃料电池汽车的生产成本远高于纯电动新能源汽车。因此,氢能源技术至少需要10年时间才能成熟起来,这对参与企业来说还是存在风险的。另外,法德等欧盟国家仍未制定统一标准,也将进一步放缓相关项目的推进。

中央日报》认为,氢燃料电池汽车产业发展面临加氢站不足等诸多制约因素,仍需要大量建设生产、储存设备等基础设施。韩国氢及新能源学会名誉会长安国荣表示,政府在大力普及氢燃料电池汽车的同时,还应对其安全进行普及,从而提升民众对氢燃料能源的接受程度。

业界十分看好氢能源的发展潜力,但无论是大幅度降低成本还是核心技术的突破,都需要更大力度的政策支持及国家间合作。

发展有望加速

氢燃料电池汽车发展过程中存在的诸多问题,使得这一市场发展缓慢。但是,年来不少国家的政府及企业开始更为关注氢能利用和氢燃料电池汽车的发展。

2月2日,液化空气集团、英美资源集团、康明斯公司、现代、林德、壳牌和丰田等11家公司宣布组建Hydrogen Forward联盟,成员企业分布在从源头到服务的氢能价值链环节。该联盟将在美国进行大量投资,并积极推动特定氢能项目建设,致力于氢能技术解决方案的采用和相关基础设施建设。

但是,目前美国仍然缺乏国家级氢能战略的统筹部署,美国东西部对氢燃料电池汽车的发展也持不同态度。

德国和法国在推进氢燃料电池汽车发展方面则较为积极。德国在欧洲氢燃料电池领域拥有的专利最多。法国拥有160个氢能源项目,波城、欧塞尔等城市已开通氢能源公交线路,巴黎的氢燃料电池出租车今年年底将超过600辆。

欧洲的汽车企业也在积极拥抱氢能源,包括雷诺、佛吉亚和米其林在内的整车厂商和零部件供应商,均在布局氢能和燃料电池技术领域。

受益于2019年公布的《氢能经济发展路线图》,韩国氢燃料电池汽车产业2020年异军突起。根据规划,到2025年,韩国将打造氢燃料电池汽车年产量10万辆的生产体系;到2040年,氢燃料电池汽车累计产量将增至620万辆,氢燃料电池公交车力争达到4万辆,氢燃料电池汽车充电站增至1200个。

日本着眼于燃料电池、氢供应链和电解技术领域,确定了车载用燃料电池、定置用燃料电池、大规模制氢、水制氢等十个项目作为优先领域,并通过互相合作促进技术研究与开发。日本政府计划2025年前后,将氢燃料电池汽车与混合动力车的价格差距缩小到70万日元。日本政府还将东京奥运会作为推动实现氢能社会的重要契机,将氢气作为火炬台和火炬燃料,还在奥运村周围设立加氢站,奥运会期间24小时为相关车辆提供加氢服务。东京奥运会赞助商丰田汽车公司计划提供约500辆氢燃料电池汽车作为官方用车。

在亚洲的企业层面,日韩汽车企业形成竞争态势。2020年末丰田Mirai二代正式上市,希望借此夺回全球乘用车市场销量第一的宝座。丰田表示,在优化燃料电池系统能和氢气储存容量的情况下,新一代Mirai续航里程增加30%,达到650公里。韩国现代汽车则表示,计划在十年内出售多达70万辆的NEXO车型。

在欧洲,宝马公司正在开发X5的氢燃料版本。宝马氢燃料电池SUV-iHydrogen NEXT将于2022年进行小规模生产,正式量产时间为2025年,其燃料加注时间和续航里程与传统燃油车接。去年,戴姆勒宣布停止研发氢燃料电池版梅赛德斯-奔驰GLC车型,未来将把重点放在与沃尔沃联合打造的氢燃料电池卡车和厢式货车上。不过,大众汽车一直对氢燃料电池汽车持怀疑态度,并且不打算进入氢燃料电池汽车细分市场。2020年,英国的捷豹路虎公布了宙斯计划,开发以燃料电池为动力的大型车辆,并将首先推出可驾驶的氢燃料电池概念车。

能源与资源研究所(TERI)的报告显示,到2030年,绿氢的成本将降低50%以上,氢燃料电池汽车发展将迎来利好。此外,加氢站的建设也在推进中。据报道,2020年,全球新增加氢站107座,创下历史最高纪录。其中,欧洲29座,亚洲72座,北美洲6座。2021年,全球加氢站增加了7座,另外还有225座加氢站正在计划投建。(周武英)



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