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氢燃料电池客车面临的成本挑战

   日期:2018-08-10     来源:新能源趋势投资    作者:任诗发    浏览:554    评论:0    
核心提示:氢燃料电池汽车产业化最适合率先从商用车燃料电池技术起步。商用车领域燃料电池产业化最先迈出实质性步伐的可能是燃料电池客车。
 氢燃料电池汽车产业化最适合率先从商用车燃料电池技术起步。商用车领域燃料电池产业化最先迈出实质性步伐的可能是燃料电池客车。氢燃料电池客车从整个产业链,特别是从价值链来分析,是有很多挑战的,除了技术外,最大的就是成本挑战。那么,目前氢燃料电池客车价值链面临的成本挑战有哪些?

目前,最新的国际氢能委员会已经发布了氢能利用的重要方式,指明氢能是社会发展的重要方向:2050年氢能将占整个能源的18%,C〇2减排方面仅占到20%。能源技术的发展方向是髙效、清洁,发展过程是脱碳加氢,所以氢能源是燃料技术的重要发展方向。在我国,政府大力鼓励氢燃料电池汽车的发展。而目前的中国国情,氢燃料电池汽车产业化又最适合率先从商用车燃料电池技术起步。商用车领域燃料电池产业化最先迈出实质性步伐的可能是燃料电池客车。氢燃料电池客车从整个产业链,特别是从价值链来分析,是有很多挑战的,除了技术外,最大的就是成本挑战。那么,目前氢燃料电池客车价值链面临的成本挑战有哪些?

挑战一:居高不下的氢燃料电池客车整车成本

专家认为,氢燃料电池客车整车成本髙主要包括电堆成本髙、车载氢系统成本髙、燃料系统成本髙,因此导致了整车成本非常髙。氢能方面(氢气)的使用成本很髙,加氢站和运营的成本也很髙,这些都会制约氢燃料电池客车的产业化。

随着整车关键零部件的国产化和规模化,整车的成本会降低到60万元(比如12m氢燃料客车),就是和现在传统客车的成本相当。从整车的角度来看,燃料电池系统的成本、车载氢的成本都会大幅度降低,最后会降低到和传统客车的成本相当。因此,目前氢燃料客车的髙成本如果想要降低到与传统客车同样的成本,需要解决技术发展和产业化、规模化的问题。只有氢燃料电池客车目前的核心技术发展了,并且市场化达到一定规模,这个与传统客车同样的成本是可以实现的。


挑战二:高昂的燃料电池系统的成本

燃料电池系统是氢燃料客车的关键系统。随着燃料电池的辅助系统的批量制造,实现关键零部件包括空压机、增湿器的批量化,燃料电池系统的成本可以大幅度下降。国家在节能与新能源汽车技术路线图里面规划到2020年达到5000元/kW的成本,到2030年可以达到600元/kW。

而电堆成本又是燃料电池系统的关键成本。电堆成本主要包括催化剂、膜和双极板的成本,随着关键材料国产化和电堆体积功率的提升,电堆成本可以大幅度下降,将从2020年的1000元/kW降低到2030年的150元/kW。


挑战三:较高的车载氢系统成本

车载氢系统也是通过髙度集成化和模块化设计,还有关键部件的规模化和国产化生产,2020年车载氢系统的成本可以从3000元/kg降低到2030年的1800元/kg。如果储存的氢气是1kg的话,整个车载氢系统的成本是1800元。

燃料电池客车只有同时满足五个方面,即整车、燃料电池系统、车载氢系统、氢能及营运成本都达到指定的目标,2030年燃料电池客车才有可能实现产业化。

挑战四:很高的氢气成本

氢气的成本也必须大幅度下降。目前最低是40元/kg,随着大批量规模化运氢,到2020年可以降低到20元/kg左右,最终可以降低到2030年的9元/kg以下。


挑战五:加氢站成本必须降低

加氢站的成本也非常高,并且最重要的就是关键零部件,比如氢气压缩机和加氢机,这些大部分是通过进口的,随着批量化和国产化可以大幅度降低加氢站的成本。现在一般2t以上的加氢站成本可以在1000万元以上2030年可以降到350万元。


挑战六:氢燃料电池客车营运成本必须降低到与插电式混合动力客车及纯电动客车一样

如果氢燃料客车在营运过程中,其营运成本比插电式混合动力客车和纯电动客车都高,那谁还愿意购买氢燃料电池客车?即便氢燃料电池客车(如12m)的整车成本降低到60万元,但营运成本很髙,那谁又用得起?因此,必须降低氢燃料客车的营运成本也是面临的最大挑战之一。

市场调研数据表明,就插电式混合动力、纯电动和燃料电池车的运营成本来看,插电式混合动力的百公里油耗是15L,电耗是66度电/100km,氢耗是7.5kg/100km。随着氢耗、油耗和电耗的降低,成本都会降低,但是降低幅度最快的是燃料电池的运营成本,最终燃料电池的运营成本是可以降低到0.5元/km。未来如果燃料电池车大批量推广应用,它的运营成本到底能不能降到比现在纯电动的运营成本还低?经过专家测算,这个成本是可以达到的,时间其实可以随着技术的加快而提前。专家预估到2030年,其成本比国家节能与新能源汽车技术路线图里面的规划低,最终随着氢耗和氢气成本的降低,氢气燃料客车的运营成本可以降到比纯电动还低,不过需要相当长的一个时间过程。

挑战七:只有整车成本、燃料电池成本、加氢站成本、氢气成本、营运成本同时降低到上述目标,到2030年才有可能实现氢燃料电池客车的产业化

按照国家新能源汽车技术路线图的规划及国家对产业链的调研,随着关键材料和关键零部件的国产化和规模化,2030年整车成本可以大幅度降低,整车可以降到60万元,运营成本可以降到0.5元/km,加氢站可以降低到350万元,氢气成本可以降到9元/kg。这个时候,整个氢能燃料电池产业就会崛起,燃料电池汽车会实现大规模的推广应用。

综合以上分析,燃料电池客车只有同时满足五个方面,即整车、燃料电池系统、车载氢系统、氢能及营运成本都达到上述指定的目标,2030年燃料电池客车才有可能实现产业化。
 
标签: 氢能客车
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