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氫燃料電池客車面臨的成本挑戰(zhàn)

時(shí)間:2018-8-10 閱讀:1929
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  氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化適合從商用車燃料電池技術(shù)起步。商用車領(lǐng)域燃料電池產(chǎn)業(yè)化xian邁出實(shí)質(zhì)性步伐的可能是燃料電池客車。氫燃料電池客車從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,特別是從價(jià)值鏈來(lái)分析,是有很多挑戰(zhàn)的,除了技術(shù)外,大的就是成本挑戰(zhàn)。那么,目前氫燃料電池客車價(jià)值鏈面臨的成本挑戰(zhàn)有哪些?
  目前,xin的氫能委員會(huì)已經(jīng)發(fā)布了氫能利用的重要方式,指明氫能是社會(huì)發(fā)展的重要方向:2050年氫能將占整個(gè)能源的18%,C〇2減排方面僅占到20%。能源技術(shù)的發(fā)展方向是髙效、清潔,發(fā)展過(guò)程是脫碳加氫,所以氫能源是燃料技術(shù)的重要發(fā)展方向。在我國(guó),政府大力鼓勵(lì)氫燃料電池汽車的發(fā)展。而目前的中國(guó)國(guó)情,氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化又適合從商用車燃料電池技術(shù)起步。商用車領(lǐng)域燃料電池產(chǎn)業(yè)化xian邁出實(shí)質(zhì)性步伐的可能是燃料電池客車。氫燃料電池客車從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,特別是從價(jià)值鏈來(lái)分析,是有很多挑戰(zhàn)的,除了技術(shù)外,大的就是成本挑戰(zhàn)。那么,目前氫燃料電池客車價(jià)值鏈面臨的成本挑戰(zhàn)有哪些?

挑戰(zhàn)一:居高不下的氫燃料電池客車整車成本

  專家認(rèn)為,氫燃料電池客車整車成本髙主要包括電堆成本髙、車載氫系統(tǒng)成本髙、燃料系統(tǒng)成本髙,因此導(dǎo)致了整車成本非常髙。氫能方面(氫氣)的使用成本很髙,加氫站和運(yùn)營(yíng)的成本也很髙,這些都會(huì)制約氫燃料電池客車的產(chǎn)業(yè)化。

   隨著整車關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化和規(guī)模化,整車的成本會(huì)降低到60萬(wàn)元(比如12m氫燃料客車),就是和現(xiàn)在傳統(tǒng)客車的成本相當(dāng)。從整車的角度來(lái)看,燃料電池系統(tǒng)的成本、車載氫的成本都會(huì)大幅度降低,后會(huì)降低到和傳統(tǒng)客車的成本相當(dāng)。因此,目前氫燃料客車的髙成本如果想要降低到與傳統(tǒng)客車同樣的成本,需要解決技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;膯?wèn)題。只有氫燃料電池客車目前的核心技術(shù)發(fā)展了,并且市場(chǎng)化達(dá)到一定規(guī)模,這個(gè)與傳統(tǒng)客車同樣的成本是可以實(shí)現(xiàn)的。

挑戰(zhàn)二:高昂的燃料電池系統(tǒng)的成本

   燃料電池系統(tǒng)是氫燃料客車的關(guān)鍵系統(tǒng)。隨著燃料電池的輔助系統(tǒng)的批量制造,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵零部件包括空壓機(jī)、增濕器的批量化,燃料電池系統(tǒng)的成本可以大幅度下降。國(guó)家在節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖里面規(guī)劃到2020年達(dá)到5000元/kW的成本,到2030年可以達(dá)到600元/kW。

   而電堆成本又是燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵成本。電堆成本主要包括催化劑、膜和雙極板的成本,隨著關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化和電堆體積功率的提升,電堆成本可以大幅度下降,將從2020年的1000元/kW降低到2030年的150元/kW。

挑戰(zhàn)三:較高的車載氫系統(tǒng)成本

   車載氫系統(tǒng)也是通過(guò)髙度集成化和模塊化設(shè)計(jì),還有關(guān)鍵部件的規(guī)?;蛧?guó)產(chǎn)化生產(chǎn),2020年車載氫系統(tǒng)的成本可以從3000元/kg降低到2030年的1800元/kg。如果儲(chǔ)存的氫氣是1kg的話,整個(gè)車載氫系統(tǒng)的成本是1800元。

   燃料電池客車只有同時(shí)滿足五個(gè)方面,即整車、燃料電池系統(tǒng)、車載氫系統(tǒng)、氫能及營(yíng)運(yùn)成本都達(dá)到的目標(biāo),2030年燃料電池客車才有可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

挑戰(zhàn)四:很高的氫氣成本

   氫氣的成本也必須大幅度下降。目前低是40元/kg,隨著大批量規(guī)模化運(yùn)氫,到2020年可以降低到20元/kg左右,終可以降低到2030年的9元/kg以下。

挑戰(zhàn)五:加氫站成本必須降低

   加氫站的成本也非常高,并且重要的就是關(guān)鍵零部件,比如氫氣壓縮機(jī)和加氫機(jī),這些大部分是通過(guò)進(jìn)口的,隨著批量化和國(guó)產(chǎn)化可以大幅度降低加氫站的成本?,F(xiàn)在一般2t以上的加氫站成本可以在1000萬(wàn)元以上2030年可以降到350萬(wàn)元。

挑戰(zhàn)六:氫燃料電池客車營(yíng)運(yùn)成本必須降低到與插電式混合動(dòng)力客車及純電動(dòng)客車一樣

   如果氫燃料客車在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中,其營(yíng)運(yùn)成本比插電式混合動(dòng)力客車和純電動(dòng)客車都高,那誰(shuí)還愿意購(gòu)買氫燃料電池客車?即便氫燃料電池客車(如12m)的整車成本降低到60萬(wàn)元,但營(yíng)運(yùn)成本很髙,那誰(shuí)又用得起?因此,必須降低氫燃料客車的營(yíng)運(yùn)成本也是面臨的大挑戰(zhàn)之一。

   市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)表明,就插電式混合動(dòng)力、純電動(dòng)和燃料電池車的運(yùn)營(yíng)成本來(lái)看,插電式混合動(dòng)力的百公里油耗是15L,電耗是66度電/100km,氫耗是7.5kg/100km。隨著氫耗、油耗和電耗的降低,成本都會(huì)降低,但是降低幅度快的是燃料電池的運(yùn)營(yíng)成本,終燃料電池的運(yùn)營(yíng)成本是可以降低到0.5元/km。未來(lái)如果燃料電池車大批量推廣應(yīng)用,它的運(yùn)營(yíng)成本到底能不能降到比現(xiàn)在純電動(dòng)的運(yùn)營(yíng)成本還低?經(jīng)過(guò)專家測(cè)算,這個(gè)成本是可以達(dá)到的,時(shí)間其實(shí)可以隨著技術(shù)的加快而提前。專家預(yù)估到2030年,其成本比國(guó)家節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖里面的規(guī)劃低,終隨著氫耗和氫氣成本的降低,氫氣燃料客車的運(yùn)營(yíng)成本可以降到比純電動(dòng)還低,不過(guò)需要相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)間過(guò)程。

挑戰(zhàn)七:只有整車成本、燃料電池成本、加氫站成本、氫氣成本、營(yíng)運(yùn)成本同時(shí)降低到上述目標(biāo),到2030年才有可能實(shí)現(xiàn)氫燃料電池客車的產(chǎn)業(yè)化

   按照國(guó)家新能源汽車技術(shù)路線圖的規(guī)劃及國(guó)家對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的調(diào)研,隨著關(guān)鍵材料和關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化和規(guī)?;?,2030年整車成本可以大幅度降低,整車可以降到60萬(wàn)元,運(yùn)營(yíng)成本可以降到0.5元/km,加氫站可以降低到350萬(wàn)元,氫氣成本可以降到9元/kg。這個(gè)時(shí)候,整個(gè)氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)就會(huì)崛起,燃料電池汽車會(huì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

   綜合以上分析,燃料電池客車只有同時(shí)滿足五個(gè)方面,即整車、燃料電池系統(tǒng)、車載氫系統(tǒng)、氫能及營(yíng)運(yùn)成本都達(dá)到上述的目標(biāo),2030年燃料電池客車才有可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

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