燃料电池汽车产业的局限性在哪儿?
谈这个问题前,先要说说目前燃料电池汽车的局限。上一节中已经谈到我国的氢能产业技术较为稚弱(虽然已经在加速发展,并且涌现出了一些自主技术与公司),与此同时,很多应用场景同样受到限制。比如最现实的问题:氢从哪里来?
氢气的制备方式很多样,包括化石燃料制氢、煤制氢、电解水制氢、氯碱工业副产氢等等。但是这些方式并不完全适用于燃料电池汽车的氢气制备,比如天然气制氢和电网电解水,可以说是对能源增加了一重浪费。
那么什么样的氢能适合呢?氯碱工业副产氢,煤制氢,无法上网的可再生能源制氢电池。
从产能角度看:
·我国是氯碱工业大国,统计数据显示,2017年中国烧碱产量3365.2万吨,而每生产1吨烧碱约副产280立方米(约合0.025吨)氢气。换言之,中国的氯碱工业每年可以生产出至少85万吨氢气,这些氢气可以让10万辆Mirai加氢每辆车加氢1700次,奔跑85000公里。
·煤制氢的产能不需多说。
·我国的可再生能源无法上网的「弃风」「弃水」「弃光」均为百亿kWh的量级,尽管逐年上网率在提升,仍是巨大的数字。
但这些也是看起来美好。
一,燃料电池需要的氢气纯度极高,一般认为需要「四个9」以上,即纯度大于99.99%,上述途径得到的氢气都需要进行纯化,特别是煤制氢得到氢气纯度较低,如直接使用会导致燃料电池催化剂中毒,这意味着制氢成本的增加。
二,氯碱工业和可再生能源均有着明显的地域特征,氯碱工业集中在华北华东部分省份、可再生能源集中于西北西南地区,但是氢能运输能力有着极大的限制:目前仅有的拖车运氢超出200公里的半径就已经并不经济。这意味着目前氢能的使用将被局限在部分地区。
因而氢燃料电池的使用场景进一步受到了限制:从供给端看,短中期内氢燃料电池商用车的应用场景,或是上述富氢地区的区域内应用;或是公路运输主干线的应用(如北京-武汉-广州这样的公路运输大动脉)。
尽管眼下有着各种局限:上游产业与技术、燃料电池技术、下游应用场景……但燃料电池与氢能产业将在未来十年快速发展,氢能是新能源战略的重要组成部分;燃料电池是重要的动力系统技术;燃料电池汽车在交通领域会成为纯电动汽车的重要补充与支撑。