科技风2021年2月科技创新
D01:10.19392/jki.1671-7341.202104003我国氢燃料电池汽车发展现状及前景分析
洪晏忠邓波
中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122
长安汽车奔奔摘要:凭借高效率、零排放、低噪音等优势,氢燃料电池汽车已成为实现我国能源结构变革、节能减排以及汽车产业升 级的重要工具,并将成为我国城市和经济可持续发展的重要解决方案。然而受诸多因素制约,我国氢燃料电池汽车发展仍面 临诸多挑战。基于此,文章通过对我国氢燃料电池汽车产业发展的一些最新资料进行综述,对我国氢燃料电池汽车发展情况 和产业前景等进行简要分析,为其进一步的发展提供可行性的建议。
关键词:氢燃料电池汽车;发展现状;前景
中图分类号:U27 文献标识码:A
我国作为汽车销量和汽车保有量大国,在交通领域的石 油消耗量占比达60%[1]。石油的过度依赖进口和大量消耗,不仅带来能源安全问题和环境污染问题,也严重制约了我国 经济的可持续发展。因此,大力
发展新能源汽车,减少交通领 域的石油消耗,成为保障我国能源安全和降低碳排放的有效 途径[24]。作为我国新能源汽车产业的重要发展技术路线之 一,氢燃料电池汽车的发展一直备受国家政策支持和业内的 关注[5]。2016年以来,国家和地方政府密集出台了一系列政 策大力支持氢燃料电池汽车的发展,国内各大主流车厂也在 加速氢燃料电池汽车的战略布局[6]。然而,我国氢燃料电池 汽车仍处于推广阶段,距离商业化还有诸多挑战[7]。本文从 政策、氢气制取、加氢站建设、氢燃料电池汽车销量等几个方 面对我国氢燃料电池汽车产业发展的一些最新资料进行综 述,并通过这几个方面的发展变化,对我国氢燃料电池汽车产 业前景进行简要分析,为其进一步的发展提供可行性的建议。
1政策
1.1国家政策
2016年,我国发布了《节能与新能源汽车技术路线图》,提 出了我国氢能产业的发展路线图,对我国氢燃料电池汽车发 展和加氢站建设目标进行了规划。《中国制造2025》也明确提 出氢燃料电池汽车发展规划,将氢燃料电池汽车发展提升到 了战略高度。2019年12月份,工信部发布《新能源汽车产业 发展规划(2021 —2035年)》(征求意见稿),对新能源汽车范 围进行界定:包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、氢燃料 电池汽车,氢燃料电池汽车依旧是国家重点支持的产业之一。
1.2地方政策
目前国内有多个省市发布地方政策大力支持氢燃料电 池汽车的发展,已形成遍地开花之势,详细内容见表1。
表1各省市支持氢燃料电池汽车发展政策汇总表
省市文件内容
山东省
《山东省氢能源产业中长期
发展规划(2019—2035)》
规划提出,2025年,氢能源产业增加值达
到千亿元,燃料电池汽车应用规模达到5
万辆,加氢站数量达到200座。
河北省
《河北省推进氢能产业发展
实施意见》
到2030年,至少建成100座加氢站,燃料
电池汽车运行超5万辆。
上海市
《上海市燃料电池汽车发展
规划》
到2030年,上海燃料电池汽车全产业链
年产值突破3000亿元。
重庆市
《重庆市氢燃料电池汽车产
业发展指导意见》
到2022年,建成加氢站20座,氢燃料电
池汽车运行规模力争达到1000辆。
江苏省
江苏省氢燃料电池汽车产
业发展行动规划(2019—
2025 年)
2021年,氢能及氢燃料电池汽车相关产
业主营收达到500亿元,整车产量超过两
300c车
千辆,建设加氢站20座以上。
特斯拉2氢气制取
汽车之家2022款年最新汽车报价我国现阶段制备氢气的主要方式包括煤制氢、电解水制 氢、化工副产氢等[5]。从生产成本、二氧化碳
排放量、产量占 比以及适用规模等几个方面对我国的氢气制取进行了统计,统计结果详见表2。通过产量占比来统计,可以看出我国仍 以化石燃料制氢为主,产量为占比高达84%。从制氢成本来 看,我国化石燃料制氢和化工副产氢的成本较低,普遍不超 过1.5元/Nm3。就C〇2排放而言,化石燃料制氢和甲醇裂解 制氢的〇0排放都较高,都超过0. 7kg/Nm3,最高甚至超过 2. 8kg/Nm3,违背了我国新能源汽车的发展战略要求。通过 综合对比发现,化工副产氢和可再生能源制氢具有成本相对 较低,生产过程碳排放低等特点[9]。我国现阶段应以化工副 产氢作为氢燃料电池汽车的用氢主要来源,以可再生能源制 氢为发展目标。
表2不同制氢方式的对比
项目
制氢方式
煤制氢天然气制氢石油产品转化制氢甲醇裂解可再生能源发电电解水制氢化石能源发电电解水制氢化工副产氢
生产成本(元/Nm3)0.4-0.730.87-1.220.7 -1.31.8-2.50.4 -1.6  2.7 -3.40.6 -1.5二氧化碳排放量(C02kg/Nm3)1.960.890.860.7602.860产量占比(%)6213911*4适用规模(NmVh)1000 -20000400 -20000500 -20000<200002-20010-300*
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3加氢站建设
当前,氢燃料电池汽车发展的其中一大难题就是基础设 施建设,加氢站的数量直接影响了氢燃料电池汽车的商业化 进程[1%]。当前,为推进氢燃料电池汽车的商业化应用,我国诸多省市都在进行加氢站的建设投资。
截至2019年年底,我国已累计建成加氢站61座,52座 已经投入运营,0座待运营。受国家新能源政策的影响,近几 年我国加氢站建设持续高速增长。从下图可以看出,自2016 年以来,我国每年建成的加氢站数量都以100%的增速高速 增长,2019年建成加氢站数量更是高达30座。
40
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30
20
10
30
2015年 2016年 2017年 2018年 2019年
2015—2019年中国建成加氢站数量图
4氢燃料电池汽车销量
奥迪q5suv自2017年以来,我国氢燃料电池汽车得到了快速的发展。表3统计了近三年的氢燃料电池汽车销量,近三年来氢燃料 电池汽车销量大幅度增长,年销量从2017年的1275辆增长到 2019年的2737辆,2019年的销量同比增长了近80%。
表3 2017—2019年氢燃料电池汽车销量
年份2017年2018年2019年
销量(辆)127515272737
増长率(%)—19.7%79.2%
5前景分析
通过对近几年氢燃料电池汽车产业的发展情况统计分 析,发现我过氢燃料电池产业在国家顶层设计、基础设施建 设、产品生产销售等方面呈现出了爆发式的发展势头,但仍 存在一些亟须解决的问题。
政策方面,国家和地方政府不仅大力支持氢燃料电池汽 车的发展,对加氢站、氢燃料电池汽车关键部件等配套设施 也给予了大力的支持。但是这些政策仍以规划和鼓励为主,缺乏进一步可执行和落地的配套政策,这严重抑制了车企发 展氢燃料电池汽车的积极性。
氢气制取方面,我国氢气总产量位居世界第一,超过 2000万吨。但我国的氢气普遍属于“灰氢”,通过化石燃料 制取,制取氢气的过程中C〇2排放量大,与节能减排和绿 环保相违背。要保障我国氢燃料电池汽车产业的绿可持 续发展,需大力发展可再生能源制氢气。目前,我国可再生 能源制氢占比远低于1%。
加氢站建设方面,我国加氢站建设发展迅速,但是总量仍 然偏低。作为氢燃料电池汽车推广和商业化的核心基础设 施,加氢站的建设严重制约了我国氢燃料电池汽车的发展。加氢站目前存在规范缺乏、成本高、审批流程复杂等问题。
氢燃料电池汽车发展方面,近三年来,我国氢燃料电池 汽车销量仍保持高速增长,但我国氢燃料电池汽车的基数仍然很低,发展空间巨大。
$相关建议
为保障我国氢燃料电池汽车健康快速发展,提一些个人
的建议。
(1) 国家和地方政府需进一步加大政策支持,并配套落 地政策,同时要明确补贴的范围。
(2) 我国制氢结构需进一步调整,由化石燃料制氢向可 再生能源制氢倾斜,实现氢气的绿生产。
(3) 国家应加快建设和完善加氢站建站标准法规、政策 体系,并尽早明确加氢站建设归属管理部门和审批流程。
(4) 我国要多领域推广氢燃料电池的应用,通过多市场、多领域的应用推广,推动氢燃料电池汽车的技术创新和产业
发展。
7结语
本文对我国现阶段国家和地方政策、氢气制取、加氢站
建设、氢燃料电池汽车销量等最新信息进行了概述,并通过
统计的数据和信息对我国氢燃料电池汽车发展现状进行了
剖析,指出了我国氢燃料电池汽车产业存在的优势和不足,
并为其进一步的发展提出了可供参考的建议。该研究成果
对了解我国氢燃料电池汽车产业发展的最新动态和如何打
通我国氢燃料电池汽车产业发展的关键环节起到了参考
作用。
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小客车摇号申请
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基金项目:国家重点专项“新能源汽车”专项(2018YFB 0105400)
作者简介:洪晏忠,男,博士,主要从事纯电动汽车、燃料
电池汽车、燃料电池系统等的测评研究。
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