万钢:中国与国际燃料电池技术差距明显

2022-01-05 17:12:59 作者:问答叫兽

过去10年,中国虽然大力发展电动汽车,但并没有放弃燃料电池汽车技术。然而,我国燃料电池汽车的关键技术尚未取得重大进展,尤其是在堆功率密度、催化剂效率、膜电极耐久性和空气体压缩机等核心技术方面。6月28日,全国政协副主席万钢在氢能产业创新发展论坛上发表上述讲话。

万钢,CPPCC全国委员会副主席

■燃料电池核心技术落后。

万钢介绍,我国已经布局了燃料电池催化剂、质子交换膜、碳纸等部分关键材料,但仍处于实验室阶段,产品的一致性和可靠性无法保证。空气体压缩机、氢气回流泵等关键部件有一些样品,但没有稳定的生产能力,产品供不应求,价格昂贵。只有当储氢材料的储氢容量重量比达到5%-7%时,才有实用价值。目前,35MPa碳纤维缠绕金属内衬气瓶的储氢密度仅为3.9%。

●电堆功率密度:国内产品基本在2kW/L左右;据报道,国际先进水平已达到3kW/L左右;●催化剂效率:国内每千瓦铂耗约0.3g据报道,国际先进水平已达到0.06g以下;●膜电极耐久性:国内动态工况实测寿命约3000小时;据报道,国外已达9000小时;● 空气体压缩机:目前国内燃料电池产品基本采用低压鼓风机,国外主要采用空气体压缩机,进口价格极高。

同时,燃料电池汽车尚未形成稳定的零部件供应体系,供应链薄弱,工程能力不足,导致工艺质量低、产品一致性差、零部件可靠性和耐久性不足,无法满足规模化生产的要求。

此外,燃料电池乘用车领域的车企很少。万钢介绍,除SAIC外,其他主流车企都没有将燃料电池汽车作为主要产品纳入发展规划。中国汽车企业与丰田本田、通用、奔驰等国际汽车企业差距明显,国内汽车企业尚未发挥主导作用。

目前我国燃料电池汽车的示范运营主要在商用车领域,包括宇通客车、青年客车、福田汽车、东风汽车、SAIC大通等企业。运营车辆总数不到1000辆,其中78%为专用车,22%为公交车。

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■氢能利用成本高

在氢能利用方面,万钢介绍,国内落后的制氢、供氢、加氢系统导致氢燃料成本大幅上升。同时,我国低成本氢气来源非常广泛,但由于大规模氢气供应体系不完善,氢气价格超过燃料成本,尚未形成可持续的商业模式。

尽管目前氢能利用成本较高,但国家能源投资集团总经理凌文认为,从长远来看,中国发展氢能有三大天然优势:一是中国资源储备缺乏石油和天然气,其中煤炭资源相对丰富,煤炭制氢是所有制氢领域中最便宜的;第二,中国每年都有大量的可再生能源被废弃。据保守统计,2021年我国废弃电量为1000亿千瓦时。如果把这些废弃的电用来电解水制氢,如果用5千瓦时的电换1立方米的氢,大约可以生产200亿立方米的氢。第三,化工副产氢气量很大。

凌文认为,中国是一个适合发展氢能的巨大市场,氢在汽车动力和分布式发电领域的应用有很大的想象空间空。

现代燃料电池概念”

■基础设施建设不足

目前,中国有12个加氢基础设施在运行,近10个正在建设中。中国工程院院士干勇认为,虽然目前中国的氢加气站规模较小,但也暴露出一些问题。我国的氢加气站按照国际标准仍无法在3-5分钟内实现快速加氢,达不到商业运行标准。此外,压缩机、加氢机等关键设备选型追求低价,无法满足长期连续可靠运行的要求。此外,在氢加气站的规划、设计建设、验收和关键设备选型等方面缺乏标准。

■燃料电池汽车和电动汽车是互补的。

中国从2021年开始推广新能源汽车。截至2021年底,中国推广新能源汽车超过180万辆,成为全球推广新能源汽车最多的国家。燃料电池汽车也是新能源汽车的一部分,但目前仅处于示范运营阶段,累计运营数量不足1000辆。可见,电动汽车已经成为我国新能源汽车推广的主流。

但是,在电动汽车已经成为主流技术路线的情况下,为什么还要重新审视发展燃料电池汽车的意义?万钢认为,从近几年新能源汽车推广的经验来看,电动汽车的发展存在充电时间长、续航里程短等缺点,这些都是燃料电池汽车可以弥补的地方。燃料电池汽车适用于重载和长途运输。从长远来看,燃料电池汽车和电动汽车将共存互补。

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