東京奧運會正在如火如荼的舉行著,大家的焦點都放在運動員和賽事上。在其中,一些不起眼的變化正在悄悄的發(fā)生,甚至有可能會影響到今后的人類能源戰(zhàn)略。
一種新的能源,氫能,正在被大規(guī)模的應(yīng)用到東京奧運會的方方面面。東京奧運會的火炬?zhèn)鬟f,從福島開始,所有火炬都使用氫氣,包括圣火主火炬,燃燒后只有水;而且奧運會、殘奧會期間,官方用車是使用氫燃料電池的豐田Mirai,來往于奧運場館的公共汽車全部靠氫氣行駛;東京奧運會的運動員村5000多戶住宅和街區(qū)的商業(yè)設(shè)施全部采用氫能燃料電池(Hydrogen Fuel Cell),這是日本首次在新式街區(qū)大范圍推廣使用氫能源。5632戶住宅全部安裝了松下公司為家庭開發(fā)的燃料電池ENE-FARM,它利用天然氣制取氫氣,然后用氫氣發(fā)電和供暖。
日本政府借助東京奧運會日本向世界展示面向未來,面向氫能社會的實現(xiàn)邁出了一大步。
氫能產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的現(xiàn)狀
氫能源被譽為“21世紀(jì)終極能源”,具有熱值高、能量大、可儲存、可再生、零污染等優(yōu)勢。目前,美國、日本、韓國、加拿大、歐盟等國家與地區(qū)正加大氫能源技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用推廣力度。
我國也正加快氫能開發(fā)力度。
2018年年初,由中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院和全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會聯(lián)合組織編著的《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》中明確提出,到2030年,燃料電池車達(dá)到200萬輛,加氫站達(dá)1000座。氫能的發(fā)展也從2019年開始步入“快車道”,據(jù)統(tǒng)計,截至2020年12月底,中國累計建成128座加氫站,但這些加氫站,大部分用來用于給公共汽車或卡車車隊加注燃料。要知道,商用車和乘用車的加氫壓力是不同的,一般來說商用車采用35兆帕的加氫壓力,而乘用車則需要70兆帕的加氫壓力。
2020年,中國共銷售1177輛氫燃料電池汽車,目前中國氫燃料電池汽車保有量超過7000輛,是氫燃料商用車數(shù)量最多的國家。但是氫燃料乘用車卻寥寥無幾,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在美國、日本、韓國的后面,中國的普通消費者現(xiàn)階段還沒有辦法開上氫燃料電池汽車。不過相信隨著今后加氫站布局的全面展開,很快就會有技術(shù)成熟的氫燃料電池乘用車導(dǎo)入國內(nèi),到時候普通家庭開上氫燃料電池車也不是夢想。
據(jù)悉,目前世界上比較先進(jìn)的氫燃料電池乘用車現(xiàn)代NEXO,跑100公里需要約0.84公斤氫氣,以目前廣東地區(qū)的加氫站35元每公斤來算的話,相對應(yīng)就是29.4元,燃油車燒汽油百公里約7升,按汽油每升7元來計,汽油費是49元,氫燃料則比汽油便宜不少。并且NEXO一次可加注6.32公斤氫燃料,NEDC續(xù)航里程超過750公里。而現(xiàn)代汽車計劃在2021年底將NEXO導(dǎo)入中國。
走進(jìn)HTWO廣州
比氫燃料電動汽車NEXO更快進(jìn)入中國的,是現(xiàn)代集團(tuán)的氫燃料電池系統(tǒng)HTWO。
2021年1月15日,現(xiàn)代汽車集團(tuán)宣布與廣州市廣州開發(fā)區(qū)政府簽訂投資協(xié)議,在廣州市廣州開發(fā)區(qū)成立現(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)(廣州)有限公司。隨后,現(xiàn)代汽車集團(tuán)全球首個海外氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)和銷售基地——“HTWO廣州”也正式動工,預(yù)計在2023年就可以達(dá)到年產(chǎn)6500套氫燃料電池系統(tǒng)HTWO。
HTWO是現(xiàn)代汽車集團(tuán)氫燃料電池系統(tǒng)專屬品牌,“HTWO”意指氫的分子式“H2”,同時也代表著氫燃料電池業(yè)務(wù)的兩大基本出發(fā)點——“氫能(Hydrogen)”和“人類(Humanity)”。
作為目前在氫燃料電池技術(shù)上居于世界領(lǐng)先地位的現(xiàn)代汽車集團(tuán),已深耕氫燃料技術(shù)二十余年,是全球氫燃料電池領(lǐng)域毋庸置疑的領(lǐng)軍者,它的加入,將有力助推廣州開發(fā)區(qū)完善氫能全產(chǎn)業(yè)鏈集聚發(fā)展,打造出“中國氫谷”。
那么,現(xiàn)代汽車為什么選擇在廣州建氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)銷售基地,粵港澳大灣區(qū)是否有條件、有可能建成一個氫能經(jīng)濟(jì)的先行示范區(qū)?氫燃料電池車與純電動車的優(yōu)劣勢各是什么?預(yù)計什么時間氫燃料電池汽車會普及到普通消費者家庭?
帶著這樣的疑問,DearAuto走進(jìn)HTWO廣州,專訪了現(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)(廣州)有限公司總經(jīng)理吳承燦先生。
吳承燦先生簡歷:
1997年加入現(xiàn)代汽車,至2002年為止一直致力于柴油發(fā)動機(jī)的技術(shù)開發(fā);
2002年,開始負(fù)責(zé)現(xiàn)代汽車燃料電池的研究,主要方向為儲氫、氫燃料系統(tǒng)設(shè)計及加氫站的建設(shè);
2003年開始著手研究燃料電池系統(tǒng)的開發(fā)以及系統(tǒng)耐久性的研究;
2006年德國世界杯期間,其負(fù)責(zé)系統(tǒng)的現(xiàn)代燃料電池公交車出口到德國;
2015年開始負(fù)責(zé)現(xiàn)代汽車氫燃料控制系統(tǒng)技術(shù)研究項目;
2016至2020年,負(fù)責(zé)燃料電池系統(tǒng)的戰(zhàn)略布局及合作開發(fā);
2020年至今,負(fù)責(zé)廣州HTWO項目。
“氫燃料電池技術(shù)的研發(fā)還是比較難的,不是在短期內(nèi)可以達(dá)到效果的技術(shù)?!眳浅袪N先生在氫燃料電池領(lǐng)域具有20多年的開發(fā)經(jīng)驗,對這一個技術(shù)領(lǐng)域還是深有感觸的,談到氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化的問題時,他認(rèn)為這個行業(yè)門檻還是很高的,現(xiàn)階段有技術(shù)能力以及銷售能力推進(jìn)商業(yè)化的,其實已經(jīng)只有現(xiàn)代、豐田這兩家企業(yè)。
但并不是說在現(xiàn)在市場上大力普及純電動車(BEV)的時候,氫燃料電池車(FCV)就邊緣化了。因為隨著環(huán)保壓力越來越大,碳中和的目標(biāo)也需要更多的利用可再生能源,也就是太陽能、風(fēng)能、潮汐能等來自于自然的再生能源,但這些能源其實人類是控制不了的,它們有時候多有時候少,怎么去使用這些可再生能源是一個很關(guān)鍵的問題,氫就是一個非常好的中介。所以從長遠(yuǎn)來看,氫能會越來越重要,但這需要企業(yè)對氫能有個很堅定的愿景,這也是為什么現(xiàn)代汽車會選擇廣州建立海外第一個HTWO生產(chǎn)基地的原因。
中國對電動汽車的普及非???,只用了十年左右就基本普及了電動汽車,市場對新能源的接受度是比較高的;還有一個是要發(fā)展氫能這種產(chǎn)業(yè)的話,其實靠單個公司是完不成的,所以現(xiàn)代汽車是看好中國的政府、很多相關(guān)企業(yè)對這種產(chǎn)業(yè)發(fā)展愿景堅定以及推進(jìn)的速度比較快,所以我們愿意在中國一起跟當(dāng)?shù)匾恍┢髽I(yè)合作,一起共同推進(jìn)這種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,吳承燦說。
在廣州落地是經(jīng)過深思熟慮的,第一是看中了廣州對這種外資企業(yè)的支持比較到位,就我們政策實際的支持還是比較大的;然后第二個是廣州因為是沿海的一個城市,對于風(fēng)力以及對氫氣的依賴度應(yīng)該會比較高的一個城市,所以我們就選擇了這里。
在2020年7月發(fā)布的《廣州市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中,首次從能源角度全方位謀劃氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,立足氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展各主要環(huán)節(jié),因地制宜打造氫能產(chǎn)業(yè)鏈,明確了將廣州建成大灣區(qū)氫能研發(fā)設(shè)計中心、裝備制造中心、檢驗檢測中心、市場運營中心和國際交流中心的發(fā)展定位。廣州對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的愿景以及目標(biāo)是很明確的,而要實現(xiàn)這個目標(biāo)的話,一個是地方政府財政的支持,一個是對目標(biāo)的堅定,這兩個都是很重要的。
而要發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),其實對于車輛零部件配套廠家、電力供應(yīng)等很多領(lǐng)域都需要一些配套,所以對財政的要求也是有的,大灣區(qū)的乘用車的銷售在全國都是領(lǐng)先的,整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)建設(shè)也還是比較好的,也比較有機(jī)會建設(shè)成氫能社會。
在談到FCV與BEV長遠(yuǎn)優(yōu)劣的比較時,吳承燦認(rèn)為,在2030至2035年左右氫能大規(guī)模普及的時候,中國、韓國、日本市場上在乘用車方面應(yīng)該一半BEV一半FCV的電動車,可能分地區(qū)所不同,但這個比例應(yīng)該差不多。
在消費者的角度來看,汽車最關(guān)鍵的是價格,包括購買的價格以及后續(xù)使用的價格。BEV與FCV其實像是逆變器這些零部件其實相差不大,主要的價格區(qū)別在于BEV最重要的是動力電池,而FCV最重要的是燃料電池、儲氣罐以及更小的電池。BEV目前已經(jīng)進(jìn)入普及的狀態(tài),但是電池的原材料其實是緊缺的,以后隨著用量的增加,電池的價格可能不會下降甚至還會上升。而氫燃料電池則會隨著越普及價格越低,因為它所用的一些原材料都是我們在平時可以找到的,所以像后續(xù)電池的話價格肯定會不變或者是往上走,但是氫燃料電池的成本肯定是往下行。這個成本差別在乘用車方面區(qū)別不是很明顯,但是在重卡或者是公交車的領(lǐng)域FCV的優(yōu)勢應(yīng)該是更突出的。
除了原材料成本之外,從后期使用成本來說FCV也是占優(yōu)的。BEV需要的電量很大,充電的時間也比較長。特別是商用車的領(lǐng)域,如果要連續(xù)行駛500-1000公里的話,長距離的場景BEV完全趕不上FCV的效果。電的價格其實不同地區(qū)差別也很大,例如韓國電費很低,但是歐洲地區(qū)就比韓國貴上三四倍,并且電價從長期來看也是上升的,即使現(xiàn)在很多電網(wǎng)公司采用再生能源發(fā)電,但是在投資和儲能上的費用還是挺大的。而按照現(xiàn)在氫能規(guī)劃的藍(lán)圖,到2030年,他認(rèn)為氫氣的價格會有大幅度的下降。“氫能在初期的這個階段要順利發(fā)展,最主要就是政府要積極支持氫氣的供應(yīng),建設(shè)加氫站這種基礎(chǔ)設(shè)施其實非常重要的,加氫站是個關(guān)鍵。”他強(qiáng)調(diào)。
加氫站確實是目前制約FCV發(fā)展的一個重要因素,因為一邊是沒有加氫站,所以消費者不會買FCV;一邊是企業(yè)因為FCV太少,所以不會建加氫站,形成了一個死結(jié)。而韓國現(xiàn)在是FCV市場保有量最大的國家,總量已經(jīng)超過了10000臺,那么韓國是怎么解決這個問題的呢?
吳承燦介紹,韓國市場FCV已經(jīng)進(jìn)入普及階段,但是加氫站還是比較欠缺的,截至目前只有66座左右,F(xiàn)CV的消費者其實都是很生氣的,很多消費者直接給政府發(fā)信函要求快點建加氫站。韓國的加氫站目前是由很多車企合資建設(shè)的,政府會補貼一部分,初期的運營成本比較高,因為前期投資比較大,F(xiàn)CV車輛少的話加氫站是不盈利的。但是韓國也是看好長遠(yuǎn)的五年、十年的發(fā)展,相信那個時候FCV普及更多的話,還是會盈利的。另外,在加氫站的運營上,由于加氫站氫氣儲量有限,一般可以供50臺乘用車加氫,但是公交車的話就二、三臺就把氫氣加完了,導(dǎo)致乘用車消費者又很生氣。所以他們又辦了一個合資的企業(yè),建設(shè)專門給乘用車用的加氫站。這樣就分成兩種運營方式,一個公司是乘用車以及商用車一起可以加氫,一個公司專門給乘用車加氫。還有一點就是氫氣有些地方生產(chǎn)多,有些地方生產(chǎn)少,韓國政府就把氫氣價格作為一個全國統(tǒng)一價來做管理,中國的地方更大,以后也需要考慮到這一點,這些都是韓國運營的經(jīng)驗。
在中國的十四五規(guī)劃以及燃料電池汽車示范應(yīng)用城市的激勵下,對燃料電池的普及以及它的生產(chǎn)量應(yīng)該是會很大的增加,四年以后的十五五規(guī)劃應(yīng)該也會對這種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動更加快速。
“可能前期5~10年氫能是以那種重要城市群來做一個發(fā)展,那后續(xù)5年應(yīng)該中國每個城市都會參與到這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展當(dāng)中,氫能社會都會普及到全國?!眳浅袪N最后說。
DearAuto也希望那天早點到來,其實氫能的普及比我們原來想象的要晚很多了,青主在2001年的時候去北美,通用當(dāng)時的總裁非常有信心的說2011年FCV就可以商業(yè)化的生產(chǎn),最后2021了也沒有生產(chǎn),可見這是個非常難的事情,但是一個有遠(yuǎn)見的企業(yè)或者有遠(yuǎn)見的政府一定要去做那些難的事情,可能有時候這個世界上難的事情才是對的事情。所以我們也是非??春肍CV,也非??春矛F(xiàn)代在氫燃料領(lǐng)域的這種投入。那么也覺得因為現(xiàn)代做這樣的堅持,覺得現(xiàn)代集團(tuán)還是一個非常讓人尊敬的企業(yè),成功的企業(yè)很多,尊敬的企業(yè)其實還是挺難的。
附:韓國現(xiàn)代集團(tuán)目前在氫燃料電池技術(shù)上的部分成就
2013年,現(xiàn)代汽車推出了全球首款氫燃料電池車量產(chǎn)車型ix35,該車型的燃料電池系統(tǒng)被《Ward sAuto》雜志評選為“2015年度全球十佳發(fā)動機(jī)”,是全球氫燃料電池車領(lǐng)域獲此殊榮的首款車型,現(xiàn)代汽車的技術(shù)實力可見一斑。
2018年3月,新一代氫燃料電池車NEXO的面世,曾以FE形式公之于眾的氫燃料電池車發(fā)展藍(lán)圖成為了現(xiàn)實。NEXO搭載的是韓國自主研發(fā)的新一代燃料電池系統(tǒng),充氫5分鐘最多可行駛609km(韓國標(biāo)準(zhǔn)),是一款在行駛過程中可過濾細(xì)顆粒物的環(huán)保汽車。
NEXO搭載的113kW燃料電池系統(tǒng)曾榮獲“2019年沃德十佳發(fā)動機(jī)”獎項,彰顯了氫燃料電池車卓越的性能和效率。另外,NEXO在2018年歐洲NCAP(歐洲新車安全評價規(guī)程)測試中摘得5星,證實該車型具備最高等級的安全性能。
2020年7月研發(fā)出氫燃料電池重卡(XCIENT Fuel Cell),在全球范圍內(nèi)首個構(gòu)建氫燃料電池重卡量產(chǎn)體系;同時,Elec City氫燃料電池巴士也實現(xiàn)量產(chǎn),并于2020年9月首次進(jìn)軍中東市場,目前,該車也在德國進(jìn)行試運行。
2021年,隨著現(xiàn)代汽車的第二代商業(yè)化燃料電池電動汽車——全新現(xiàn)代NEXO的推出,該公司再次以第一款專用氫動力SUV在這一領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。這款下一代燃料電池汽車提供了市場上最先進(jìn)的技術(shù),具有自動駕駛功能、智能高級駕駛輔助系統(tǒng)和該領(lǐng)域最強(qiáng)的動力系統(tǒng)。截止今年1月,現(xiàn)代NEXO在韓國累計銷量為10849輛,海外累計銷量為2104輛。
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