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歐陽明高回應(yīng)發(fā)展氫能的四大困惑

   2019-12-26 高工氫燃料電池

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核心提示:今年由于氫能熱,還有純電動汽車補貼退坡,多重因素疊加起來,氫能與燃料電池汽車就變成了熱點。但也有很多人提出質(zhì)疑,嚴重質(zhì)疑

今年由于氫能熱,還有純電動汽車補貼退坡,多重因素疊加起來,氫能與燃料電池汽車就變成了熱點。但也有很多人提出質(zhì)疑,嚴重質(zhì)疑,其中有一些觀點看上去也是有道理的。

既受吹捧、也受質(zhì)疑,讓關(guān)注氫能與燃料電池汽車發(fā)展的人常常倍感困惑。

“現(xiàn)階段這個產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期,發(fā)展上存在很多瓶頸,所以創(chuàng)新非常活躍,當(dāng)然也有一些偽創(chuàng)新或者偽裝成創(chuàng)新實際騙錢的這種東西也很多。”中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高在12月23日下午舉行的媒體溝通會上說,就是因為我們還有挑戰(zhàn),還不是最優(yōu)方案,所以各種各樣?xùn)|西都冒出來了,當(dāng)然需要創(chuàng)新,但是也要甄別偽創(chuàng)新。

在歐陽明高看來,氫能能夠?qū)⒖稍偕茉创笠?guī)模長周期儲存、用途廣泛,氫能戰(zhàn)略的必要性沒有問題,但現(xiàn)實的技術(shù)、經(jīng)濟性是全球面對的共同挑戰(zhàn),出路在于創(chuàng)新。這需要科學(xué)技術(shù)的新突破,戰(zhàn)略思維的新理念和商業(yè)化的新模式,這個不是一蹴而就的,需要時間。

下文是歐陽明高針對目前行業(yè)內(nèi)主要的四大困惑問題所做出的回應(yīng):

1、發(fā)展氫能真的有必要嗎?

歐陽明高:近半年來,我見了好多國外大企業(yè)CEO,比如BP、殼牌、西門子、法國EDF、美國AP等大型能源公司,都來找我談氫能。歐洲出了很詳細的大規(guī)劃,面向低碳轉(zhuǎn)型的全方位技術(shù)一攬子計劃,還專門有氫能和燃料電池的專項。很多中國能源大企業(yè)開始比汽車企業(yè)更加積極的介入氫能。

我個人認為,氫能是新能源技術(shù)體系的重要組成部分,如果把氫能跟化石能源相連,這個意義是不大的。重要的是,通過氫能把可再生能源發(fā)的不穩(wěn)定的電,通過電解水制氫把它轉(zhuǎn)換成氫能。所以氫能的合理性取決于它在可再生能源轉(zhuǎn)型中的大規(guī)模能量儲存。

其實已經(jīng)有電池在小規(guī)模、短周期儲存方便表現(xiàn)優(yōu)秀,但是大規(guī)模、長周期需要氫能,尤其是中國西北部的這些集中式的,一望無際的光伏和風(fēng)電,需要大規(guī)模、長周期的儲存。另外,氫能有多元化利用需求,它不僅僅是車要用,將來發(fā)電、航空、供熱、工業(yè)原料、農(nóng)業(yè)化肥、甚至醫(yī)學(xué)、煉鋼等都要用。

從固定式儲能角度看,氫能有幾個優(yōu)點:第一,儲氫比電池儲電要便宜。如果車下儲能的話,大概要差一個數(shù)量級,就是10倍的關(guān)系,因為一公斤氫是34度電,大家知道再便宜的電池,要是儲能電池怎么也得800元,目前因為它是長壽命,儲能電池一般要9000次循環(huán)壽命,所以一般要1元/瓦時以上,1千瓦時約需1000元,而氫能儲能裝置大概儲1千瓦時能量約需100元(當(dāng)然車載的時候情況不一樣,因為車載由于體積限制加之氫燃料電池發(fā)電效率比電力電池儲電效率低,所以會下降到3至5倍);第二,跟儲電有互補性。電池是高頻雙向調(diào)節(jié),氫能是低頻調(diào)節(jié),這兩個是互補的;

第三,作為商品的屬性更好,比如現(xiàn)在日本從澳大利亞購買液氫。與電比,氫相對作為一個商品屬性會更好;第四儲運方式靈活多樣,有特別不合理的,但是也有合理的,現(xiàn)在在這上面爭議很多,比如長管拖車,不經(jīng)濟,要是做管道運氫,建設(shè)成本又太高,所以非常糾結(jié),當(dāng)然這就要創(chuàng)新了。比如可以長途輸電、當(dāng)?shù)刂茪?西部2000公里先把電輸?shù)奖本└浇僦茪洌瑹o論在哪里制氫對電網(wǎng)負荷的調(diào)節(jié)作用是類似的。現(xiàn)在國家電投已經(jīng)在做示范。

為什么儲能這么重要,因為可再生能源發(fā)電電價將來會極其便宜,儲能的成本反倒會占很高的比例,所以我們看一種儲能方式好不好,要看全鏈條,也就是可再生能源生產(chǎn)、運輸、儲存等全鏈條成本。也許有人會說,太陽能電池出來就傳輸過來充電多好,干什么還制氫?其實只要電的成本足夠低,制氫效率損失導(dǎo)致成本增加,但儲存的成本可能高好幾倍了,關(guān)鍵是看各自占比是多少。

今年由于氫能熱,還有純電動汽車補貼退坡,所以幾個疊加起來氫能燃料電池汽車就變成了熱點。但是也有很多人提出質(zhì)疑,嚴重質(zhì)疑,其中有一些觀點看上去也是有道理的。所以既受吹捧、也受質(zhì)疑。其實它既不是那么好,也不是那么差,關(guān)鍵是找到平衡點。

2、氫能燃料電池現(xiàn)實技術(shù)及經(jīng)濟性面臨挑戰(zhàn),突破口在哪?

歐陽明高:首先在棄風(fēng)棄電棄水和副產(chǎn)氫富余的地方,盡量在當(dāng)?shù)厥褂茫瑒e運,一運就貴了。盡量是低成本、高安全儲氫瓶能夠覆蓋的里程范圍,比如35兆帕的氫瓶已經(jīng)比較便宜了,可以用了。最好在溫度較低的北方地區(qū),為什么?燃料電池有百分之四五十是廢熱,這個在南方就不好用了,在北方可以用來取暖,相比于純電動在北方還得用電來供暖,驅(qū)動與供暖雙重壓力下掉電嚴重,所以燃料電池在這些地方是有競爭力的。

還有地方政府愿意支持并且有大型能源企業(yè)愿意建加氫站。滿足這些條件的就是市場突破口。現(xiàn)在還不是大范圍全面鋪開的時候,而是要重點突破,示范帶動,以點帶面,行穩(wěn)至遠,避免大起大落。氫能燃料電池汽車下一個目標重點是冬奧會的氫能示范,這是全球最大規(guī)模的氫能燃料電池示范,只要把這件事做好,氫能汽車后面的發(fā)展就會比較順利。

為什么要搞新能源汽車呢?新能源汽車只有在向可再生能源低碳轉(zhuǎn)型的時候,它的優(yōu)勢才會凸顯。不僅僅是它要用新能源,而且它會反過來推動新能源的轉(zhuǎn)型,如果它沒有這個反作用的話,好像意義也沒那么大。所以基于可再生能源,動力蓄電池和氫能成為儲能的優(yōu)先選擇,純電動汽車、燃料電池汽車成為智能低碳能源系統(tǒng)的互動終端,新能源汽車的優(yōu)勢才會凸顯。

從長期看,當(dāng)可再生能源發(fā)電量比例足夠高,比如超過50%,大概2035年就可以達到,因為國家能源革命規(guī)劃就有這么個目標。另外,可再生能源發(fā)電的成本足夠低,低到多少呢?比如說1毛錢,現(xiàn)在目標是2毛錢,比如青海那邊上網(wǎng)電價,國家電投提出“2毛錢戰(zhàn)略”,我們現(xiàn)在跟能源企業(yè)比較緊密,所以這些我們是比較清楚的。可再生能源將來是可以做到1毛錢的。

另外,儲能成本在可再生能源制、運、儲、運全鏈條綜合成本中占比足夠高,假設(shè)占到50%—70%,當(dāng)電價足夠低的時候,儲能成本占比就上來了。還有一條,燃料電池的效率也足夠高,日本提了一個很激進的目標,60%到80%,這樣一來技術(shù)經(jīng)濟性就很優(yōu)異了。

但是這需要科學(xué)技術(shù)的新突破,戰(zhàn)略思維的新理念和商業(yè)化的新模式,這個不是一蹴而就的,需要時間。目前發(fā)展燃料電池汽車的現(xiàn)實挑戰(zhàn)還是氫能燃料電池全鏈條的技術(shù)經(jīng)濟性。

3、燃料電池汽車成本高、加氫難,況且已經(jīng)有純電動了,為什么要發(fā)展?

歐陽明高:我們要給氫能燃料電池汽車定位。什么情境下它有優(yōu)勢呢?前面說儲電比儲氫是要貴的,所以里程越長,當(dāng)然收益就越大,但是純電動除了電池就是電機了,氫燃料電池汽車除了儲氫瓶還有一個燃料電池發(fā)動機,所以燃料電池是固定成本,不管你多長這個成本總是要的,就是說儲氫的成本隨著里程的增長可以累集出收益,來抵銷掉燃料電池成本,這是平衡點,這個平衡點對乘用車來講中長期看是500公里左右。

但是商用車需要能量多,所以它的平衡點里程就比較短一點,比如二三百公里就到平衡點了,所以相對而言,氫燃料電池動力系統(tǒng)更適合于長途、大型、高速重載,應(yīng)用于重型車,既柴油車。而鋰離子電池最適合汽油乘用車。

有人說燃料電池替代柴油機有必要嗎?柴油車規(guī)模總共就沒多少,大家可別小瞧,雖然柴油車的數(shù)量比汽油車小很多,但是柴油消耗的總量,就是車用柴油與汽油消耗總量是差不多的,一輛柴油車至少頂10輛乘用車的油耗,排放總量也差不多,所以意義還是很大的。除此之外,還有輪船、飛機、潛艇、火車、作業(yè)機械等。

中國燃料電池商用車已經(jīng)居世界首位,4000輛,已經(jīng)是全球最高的了,所以我們要繼續(xù)朝這個方向努力。燃料電池發(fā)動機的成本也在快速下降,現(xiàn)在跟5年前比成本大約已經(jīng)降了一半,今后5年還要降一半以上。其實很多材料和部件是由于進口成本高,比如質(zhì)子交換膜,進口一平方米2500元,現(xiàn)在變成國內(nèi)產(chǎn),就1000元以內(nèi)了,所以這個大家要有信心。

4、燃料電池發(fā)展起來,鉑資源會成為稀缺資源?

歐陽明高:公眾擔(dān)心全球鉑資源稀缺,其實現(xiàn)在全球每年生產(chǎn)8000萬輛汽車,大多要用鉑催化劑。但基本不消耗鉑,是循環(huán)使用它。當(dāng)然燃料電池用鉑用量在初期比現(xiàn)在內(nèi)燃機用的量大多了。但燃料電池已經(jīng)從每千瓦1克鉑,現(xiàn)在下降到0.3克了,下一步目標是0.1克,就是跟我們大型商用車的柴油機的催化轉(zhuǎn)化器已經(jīng)有點接近了,所以這不是一個特別擔(dān)心的問題。



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