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产业化发展需攻克层层难关
目前大多数燃料电池汽车所采用的电池都是质子交换膜燃料电池,具有能量转化效率高、环境友好、寿命长等突出特点, 特别适宜用作可移动动力源, 是电动车的理想电源之一。
事实证明,这种燃料电池汽车的性能完全能够与内燃机汽车相媲美。以通用汽车公司最新推出的雪佛兰Sequel 燃料电池车为例, 其续航里程已达到480 km,百公里加速用时不到十秒。经过二十多年的高速发展,燃料电池技术取得了巨大进步,但是要实现燃料电池汽车的商业化, 还有很多关键问题需要解决,主要包括性能安全、制造成本, 燃料供应和基础设施。
要实现燃料电池汽车的商业化, 必须使燃料电池汽车的性能相当于甚至优于现在的内燃机汽车, 同时要有价格优势。但目前的燃料电池汽车成本相对较高,主要原因在于燃料电池系统本身的成本太高。目前, 燃料电池制造成本已经降至每千瓦数百美元, 但与燃料电池汽车商业化应用的目标成本每千瓦50美元的距离还很大。
在氢气供应方面, 尽管现在有部分燃料电池汽车采用车载现场制氢的方式, 但是燃料电池汽车最终采用的方式应该是纯氢直接供应。因为现场制氢系统极其复杂, 在空间有限的汽车上安装一套车载制氢系统几乎不可能。
氢的来源很多, 但现在主要是通过化石燃料的重整来制取, 这并没有完全摆脱对传统燃料的依赖,依旧会产生污染气体。未来利用太阳能和核能制氢、生物制氢是重点发展方向, 这也是现在世界各国研究的热点课题。
此外,加氢站等基础设施的建设投入是巨大的。据统计,建造一家能加相当于100 万桶石油的加氢站的费用约1000亿美元, 而这仅能满足美国现有汽车10% 的需求。公司很难单独承担建设大量加氢站的费用, 只有国家在经济政策上给予投入, 加上能源公司之间通力合作, 加氢站的大量建设才有可能实现。
燃料电池技术与国际水平尚存差距
虽然我国积极进行氢燃料电池汽车的研发和推广工作,但近年来氢燃料电池汽车发展水平与国际先进水平比差距一直在拉大。主要体现在,我国氢燃料电池总体上处于工程化开发阶段,功率特性、冷启动、可靠性等主要技术性能指标与世界标杆产品相比还有很大差距;关键技术领域所拥有的专利数量不多,技术标准未形成体系;成本居高不下,产品基本不具备商业化条件。
业内专家分析认为,差距拉大的主要原因是相比电动汽车,氢燃料电池汽车技术门槛高,需要巨额投入,而我国氢燃料电池技术和产业基础薄弱,资金和技术力量投入不足,技术链不完善,产业化能力较弱。
除上汽外,大多数整车企业在氢燃料电池汽车方面没有开展实质性研发和产业化准备。此外,我国在催化剂、双极板等关键材料领域和高压储氢罐、空压机、氢循环泵等关键零部件领域基本不具备产业化能力,产业链尚未形成。
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