鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:601次 | 2021年08月18日
十年坎坷路 氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車又一春?
近兩個(gè)月來,廣東、上海、海南、河南有關(guān)燃料動(dòng)力鋰電池汽車的新政頻出,提出發(fā)展燃料動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)并執(zhí)行補(bǔ)貼。
車輛缺乏安全標(biāo)準(zhǔn)、加氫站少,借助奧運(yùn)、世博等東風(fēng)依然未能騰飛,背后的重要原因還是氫氣自帶的“敏感體質(zhì)”。
“起了個(gè)大早,趕了個(gè)晚集”的氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車最近回歸公眾視野。
在2018年五月訪日期間,國務(wù)院總理李克強(qiáng)參觀了豐田燃料動(dòng)力鋰電池汽車“Mirai未來”。近兩個(gè)月來,地方支持政策頻出。
在大氣污染治理的嚴(yán)峻形勢和彎道超車的汽車產(chǎn)業(yè)愿景下,新能源車被寄予厚望。十年前,純電動(dòng)汽車和燃料動(dòng)力鋰電池汽車(燃料動(dòng)力鋰電池:將燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能)曾經(jīng)站在同一個(gè)起跑線——依靠新能源車“十城千輛”計(jì)劃完成了最初的原始推廣。
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十年后,“佩戴”著綠色牌照的電動(dòng)汽車已隨處可見,氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車還被束之高閣,曾在奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)中高調(diào)亮相的、成本近千萬元人民幣的燃料動(dòng)力鋰電池大巴被停用。
不過,業(yè)內(nèi)人士估測,我國市場目前是全球最大的燃料動(dòng)力鋰電池商用車市場之一。根據(jù)我國汽車技術(shù)研究中心有限公司供應(yīng)數(shù)據(jù),2015-2017年,國內(nèi)總計(jì)生產(chǎn)了燃料動(dòng)力鋰電池乘用車、客車、專用車1911臺(tái),后兩者共1837臺(tái)。
駕駛到底安不安全?追尾后汽車會(huì)不會(huì)爆炸?加氫站該建在哪里?……自帶“敏感體質(zhì)”的燃料動(dòng)力鋰電池汽車亟待破局。
政策加持資本涌入
愛德曼氫能裝備公司正在為從外省遷廠到廣東佛山南海做準(zhǔn)備,主攻氫燃料動(dòng)力鋰電池核心零部件的專門化和國產(chǎn)化,公司剛剛成立兩年。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
“我們是奔著佛山來的。”總經(jīng)理龔婧告訴記者。佛山市南海區(qū)擁有全國最大的氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,更重要的是政策加持。
2018年六月十四日,廣東省“有關(guān)加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的意見”的通知提出,拿出新能源汽車推廣應(yīng)用省級(jí)財(cái)政補(bǔ)貼資金中的30%用于支持氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車。
上海、海南、河南有關(guān)燃料動(dòng)力鋰電池汽車的新政也頻出。繼2017年九月出臺(tái)發(fā)展規(guī)劃后,上海在2018年五月又公布了財(cái)政補(bǔ)助方法;六月一日和六月五日,海南和河南分別公布了補(bǔ)貼規(guī)則。
從頂層設(shè)計(jì)到規(guī)格,燃料動(dòng)力鋰電池汽車從來不輸給純電動(dòng)和插電式混動(dòng)兩類新能源汽車,《我國制造2025》《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》都明確提到對(duì)研發(fā)的支持。
“因?yàn)槲覈旋嫶蟮男枨罅俊!甭?lián)合國開發(fā)計(jì)劃署(UNDP)駐華代表處能源環(huán)境項(xiàng)目主任張衛(wèi)東博士分析道。追溯到2003年,UNDP和全球環(huán)境基金會(huì)(GEF)共同發(fā)起《我國燃料動(dòng)力鋰電池公共汽車商業(yè)化示范項(xiàng)目》,計(jì)劃在5個(gè)發(fā)展我國家開展,包括我國、印度、埃及、墨西哥和巴西,“無一不是人口大國,面對(duì)同樣的環(huán)境壓力。”
氫氣來源廣泛,電解水就可以得到,亦可通過天然氣、丙烷、甲醇、汽油、柴油或煤制得,是一種可再生能源。
氫氣持續(xù)不斷地供應(yīng)動(dòng)力,還巧妙避開了純電動(dòng)汽車要長時(shí)間充電的短板。更重要的是,氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車最終出現(xiàn)的,是對(duì)環(huán)境無污染的水。
2017年底,“大氣十條”第一階段目標(biāo)完成,但北京等城市的大氣污染治理壓力仍然巨大。北京市最新一輪PM2.5源解析中,機(jī)動(dòng)車等移動(dòng)源在本地排放中的占比已高達(dá)45%,是上一輪解析結(jié)果的1.4倍。
北京、廣州等地對(duì)外地車進(jìn)城的要求進(jìn)一步加嚴(yán),若燃油車車牌真實(shí)現(xiàn)“以家庭、停車位為條件的搖號(hào)”,同時(shí)對(duì)商用貨運(yùn)為主的柴油車開打攻堅(jiān)戰(zhàn),新能源汽車前景無限。
除了政策加持,過去幾年,龔婧觀察到,越來越多的公司涌入這行。
根據(jù)工信部公布的通告,目前自主研發(fā)燃料動(dòng)力鋰電池汽車的主流車企至少有15家,重要以客車、專用車為主,只有上海汽車、上汽大眾兩家生產(chǎn)了小型乘用車。
據(jù)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道,從加氫站、燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)到整車制造,已經(jīng)有超過30家上市公司布局燃料動(dòng)力鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)。其中不乏我國石化、我國石油、中車集團(tuán)等國企,也有車企巨頭中通客車、宇通客車、上汽集團(tuán)以及能源、材料等公司。
曾借大型賽事東風(fēng)
氫能作為燃料的歷史可以追溯到1960年代的“兩彈一星”,1990年代的“九五”計(jì)劃。在上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、深圳大運(yùn)會(huì)這些世界舞臺(tái)上,燃料動(dòng)力鋰電池汽車也并非沒有嶄露頭角的機(jī)會(huì)。
在喊著“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)”口號(hào)的2008年北京奧運(yùn)會(huì)上,三輛氫燃料動(dòng)力鋰電池車含著“金鑰匙”亮相——掛著京AE0000、京AE0001的車牌,往返于天安門廣場到鳥巢之間的馬拉松賽事線路運(yùn)送運(yùn)動(dòng)員,大巴由清華大學(xué)和北汽福田自主研發(fā)。2010年的上海世博會(huì)上,百輛燃料動(dòng)力鋰電池觀光車活躍在世博園區(qū)。
借著大型賽事的東風(fēng),不少科學(xué)技術(shù)就此得以發(fā)展。但在這些特事特辦的城市里,氫燃料動(dòng)力鋰電池車的示范結(jié)果并難如人意。
北京奧運(yùn)、上海世博中示范運(yùn)營的9輛大巴正是UNDP和GEF的示范項(xiàng)目在我國第一、二期取得的成果之一,項(xiàng)目由科技部、財(cái)政部聯(lián)合各省政府執(zhí)行,但這9輛車都停用了。
停用讓張衛(wèi)東感到痛心。2018年六月一日,在上海汽車城的一個(gè)內(nèi)部工作討論會(huì)上,張衛(wèi)東提高音量,加重了語氣:“一期、二期示范運(yùn)營一結(jié)束,車就停用了,我們爭取到第三期項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)有多難?”
“北京三輛車的停運(yùn),當(dāng)時(shí)也是出于安全原因。國內(nèi)還沒有安全標(biāo)準(zhǔn),車沒法跑。”一位生產(chǎn)燃料動(dòng)力鋰電池的公司高管說。
在車輛運(yùn)行的合法性上,項(xiàng)目城市也有自己的苦處。“當(dāng)時(shí)是臨時(shí)牌照,申請(qǐng)一次只允許半年運(yùn)營,拿不到牌照車輛連合法的身份都沒有。”負(fù)責(zé)牽頭上海項(xiàng)目的上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)社會(huì)發(fā)展處林海告訴記者。
UNDP和GEF的第三期項(xiàng)目中示范運(yùn)營的車輛上了工信部的通告車型,但此前世博會(huì)的6輛車由于技術(shù)要更新迭代,不在通告范圍內(nèi)。“等通告下來,車也廢了”。
不愿建在家門口的加氫站
2018年六月二十六日上午,記者來到位于北京市海淀區(qū)全國首個(gè)加氫站——永豐加氫站,發(fā)現(xiàn)站內(nèi)空曠如野,附近道路上幾輛氫燃料動(dòng)力鋰電池大巴排成一排。據(jù)工作人員介紹,每天有近20輛重要用于周邊客運(yùn)接駁的大巴來加氫,時(shí)段集中在上午10點(diǎn)和下午4點(diǎn)左右,加完氫氣就停靠在路邊等待下班高峰承運(yùn)。
如同困擾電動(dòng)汽車的充電問題相同,加氫站的稀缺也是難題,有人把車與站的關(guān)系歸結(jié)為“先有雞還是先有蛋”。
在一個(gè)名為“氫氣站”的國際網(wǎng)站上,一個(gè)小旗子代表一個(gè)加氫站,重要插在歐美和日本領(lǐng)土上。我國的小旗子寥寥,且重要集中在東部。
截至2018年二月,我國已建成正在運(yùn)營的加氫站僅有12座,分別位于北上廣、江蘇、大連、安徽、河南、成都等地,均未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營,雖然全國各地很多城市也都在規(guī)劃建設(shè)加氫站,但是整體還未形成規(guī)模。
車輛缺乏安全標(biāo)準(zhǔn)、加氫站少,借助奧運(yùn)世博等東風(fēng)依然未能騰飛,背后的重要原因還是氫氣自帶的“敏感體質(zhì)”。
“大家都希望加氫站數(shù)量越多越好,但誰都不愿意建在自家門口,怕出安全事故。”上海驛藍(lán)能源科技有限公司主營加氫站等氫能基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)的副總經(jīng)理阮偉民道出原由。
氫,這個(gè)排在元素周期表第一位的元素為人們熟知,無色無味的氫氣和氧氣共同組成了生命之源——水,但氫氣極易燃燒,氫彈爆炸的蘑菇云更深入人心。
于丹作為中汽中心執(zhí)行UNDP與GEF示范項(xiàng)目的項(xiàng)目組總監(jiān),在各地溝通時(shí),聽過太多對(duì)氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車的疑問:氫氣安不安全?加氫站附近多少公里不能建居民樓?
佛山市南海區(qū)發(fā)改局副局長蔡德權(quán)回憶,推動(dòng)項(xiàng)目在南海區(qū)落地之前,“在全國各地和相關(guān)單位跑了一遍,發(fā)現(xiàn)最難的不是做車,而是加氫站建設(shè)。”
“很多人聽到氫氣,認(rèn)知還停留在氫彈、氫氣球容易爆炸的水平,所以還作為危險(xiǎn)化學(xué)品管理。”張衛(wèi)東告訴記者。
在《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》中,氫氣與甲烷等易燃?xì)怏w并列其中。加氫站的國家管理標(biāo)準(zhǔn)目前在國內(nèi)還是空白,其審批和監(jiān)管是歸管控危化品作業(yè)的消防、安監(jiān),還是歸管理城市燃?xì)獾淖〗ú块T仍然待解。
在上海,加氫站審批在一些地區(qū)屬于城建,一些屬于消防,還有屬于區(qū)服務(wù)中心,“假如哪個(gè)部門都不愿意管,站還是建不起來。”阮偉民說,不僅如此,是否危化品還直接決定加氫站初期用地審批,是商業(yè)用地還是化工用地。
禁售燃油車下的提前布局
有關(guān)談氫色變的恐慌難題,張衛(wèi)東認(rèn)為,氫氣點(diǎn)著條件相對(duì)苛刻,因此燃料動(dòng)力鋰電池汽車的安全性比較可控:“日本曾經(jīng)做過點(diǎn)火實(shí)驗(yàn),氫氣車和燃油車相比,一分鐘后汽油車就身處火海,氫氣車只有一條飛向上空的火苗……同樣體積的氫氣和汽油爆炸時(shí),汽油爆炸的能量是氫氣的22倍。”
張衛(wèi)東介紹,在國際上,加拿大、美國、日本等國家把加氫站和加油站建在一起,加氫站距離居民樓就一墻之隔。
一路走來飽受質(zhì)疑,有專家擔(dān)心冒進(jìn)的政策和產(chǎn)業(yè)會(huì)帶來一定的安全隱患,尤其是氫燃料動(dòng)力鋰電池有關(guān)駕駛員的操作專業(yè)性要求更高。
目前,UNDP項(xiàng)目辦和公安部、上海消防研究所正在開展氫安全的課題,系統(tǒng)研究氫能應(yīng)用涉及的安全課題。
安全性之外,還要解決核心技術(shù)。燃料動(dòng)力鋰電池關(guān)鍵指標(biāo)是有效工作時(shí)數(shù)(即壽命),日本目前普遍水平在1萬小時(shí)左右,而在我國,六月初清華大學(xué)和億華通推出最新一代燃料動(dòng)力鋰電池壽命也只達(dá)到了5000小時(shí)。
催化劑的穩(wěn)定性也很關(guān)鍵,電池內(nèi)部的催化劑對(duì)一氧化碳等比較敏感,當(dāng)空氣質(zhì)量不好時(shí),穩(wěn)定性也會(huì)受到影響。
此外,高品質(zhì)的燃料動(dòng)力鋰電池電堆的零部件供應(yīng),如雙極板、膜電極、空壓機(jī)、關(guān)鍵供氫閥門等相比加拿大、日本、德國等還有差距。
“燃機(jī)動(dòng)力汽車已經(jīng)發(fā)展了幾百年,氫能源動(dòng)力才剛剛出現(xiàn),才是個(gè)嬰兒,當(dāng)然有太多不成熟的地方,你不能要求一個(gè)嬰兒就什么都好。”龔婧覺得,破解氫氣燃料動(dòng)力鋰電池車的恐慌和技術(shù)難題只是時(shí)間問題。
當(dāng)各國開始提禁售燃油車的時(shí)間表時(shí),有心者已提前布局。佛山和江蘇如皋等地正在下這把賭注,試圖找到一個(gè)上升點(diǎn)。
佛山打算把燃料動(dòng)力鋰電池汽車當(dāng)作氫能產(chǎn)業(yè)的突破口,除了商用車,還要發(fā)展有軌電車、觀光車。傳統(tǒng)化工城市如皋等也打出“環(huán)保牌”,計(jì)劃布局氫能產(chǎn)業(yè),2018年六月十一日,如皋一家公司研發(fā)生產(chǎn)的3輛氫燃料動(dòng)力鋰電池大巴投入公交運(yùn)營,開縣級(jí)城市的先河。
佛山也開始著力解決氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車在我國的水土不服,在南海區(qū)建成了全國首個(gè)全商業(yè)化運(yùn)營的加氫站。
“我們考察后發(fā)現(xiàn)北京、上海兩個(gè)加氫站的審批建設(shè)沒有可借鑒之處,奧運(yùn)和世博期間,走的是非常規(guī)流程。”蔡德權(quán)介紹,南海當(dāng)時(shí)參照加油站的審批流程,梳理出加氫站審批存在的問題,包括安監(jiān)部門對(duì)加氫站的安全條件審查、經(jīng)營許可證,質(zhì)監(jiān)部門對(duì)加氫站的設(shè)備安裝檢驗(yàn)、運(yùn)營許可、壓力容器作業(yè)人員資格及車用氣瓶充裝作業(yè)人員資格發(fā)放等。
在取得了省市相關(guān)部門的支持下,花了近兩年時(shí)間進(jìn)行選址,并協(xié)調(diào)收回一塊閑置的工業(yè)用地,才轉(zhuǎn)為商業(yè)用地建設(shè)加氫站等。
回想起來,蔡德權(quán)覺得過程也非常曲折,比如在2015年8·12天津港爆炸后,各地對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的管理從嚴(yán),又花了一段時(shí)間協(xié)調(diào)。
“佛山的不同之處在于,只有這個(gè)項(xiàng)目示范點(diǎn)是由發(fā)改局牽頭負(fù)責(zé),其他城市都是科委或其他科技部門負(fù)責(zé)推動(dòng)的。”張衛(wèi)東觀察到,項(xiàng)目看起來是一個(gè)技術(shù)問題,實(shí)際上卻是復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程,涉及城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展和多部門的協(xié)調(diào)。
佛山市和南海區(qū)都設(shè)有發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室,南海區(qū)這一辦公室設(shè)置在發(fā)改局,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各部門推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)工作。
2018年五月二十八日,在北京道路運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)展上,49臺(tái)福田歐輝、25臺(tái)氫燃料動(dòng)力鋰電池客車被交付,它們都將在2022京張冬奧會(huì)期間為張家口市民服務(wù),這被稱作是全國氫燃料動(dòng)力鋰電池公交最大訂單,也是又一股“綠色、科技”奧運(yùn)東風(fēng)。