在全球碳中和背景下,汽车行业依靠混动和纯电动似乎已经无法满足各地区的最新环保法规。被视为终极清洁能源的氢能源逐渐从幕后走向台前。
《中国发展观察》2021年19-20期合刊中的《我国氢能产业发展的特点、问题与定位》一文中,作者中国社会科学院工业经济研究所的朱彤指出,由于交通运输和工业领域脱碳的复杂性和难度,仅靠可再生能源远不能满足CO2或温室气体净零排放的“脱碳”要求,氢能由于具备来源多样、清洁低碳、安全、灵活高效、应用场景丰富等特点再次受到重视,被视为未来十年替代碳氢化合物,应对气候变化的关键要素。
眼下包括中国在内的世界各国,在氢能源领域的动作都处于初步阶段。不过,中国作为全球最大的新能源车市场,已经成为各类新技术、新理念的温床。
在全球诸多汽车制造商中,相对而言走在前列的现代汽车、丰田汽车,甚至零部件供应商博世、佛吉亚等皆在中国进行了一定程度的氢能源事业布局。
近期,在氢能源领域,现代汽车集团正式对外发布了“氢能愿景2040”——2040年将构建涵盖氢能技术、氢能出行和氢能服务全方位解决方案,致力实现让“每个人、每件事、每一处”都能轻松使用氢能源。
虽然各国、各企业的氢能源事业布局都尚浅,但业内已经达成了一个共识——既相比路线随机、碳排放占比不高的乘用车,那些路线固定且占碳排放大头的商用车队更适合率先改用氢能源——尤其在地域辽阔的中国市场。
因此,在“氢能愿景2040”战略下,现代汽车集团推出了氢能无人运输概念车(TRAILER DRONE)。作为一种可实现完全自动驾驶的集装箱运输系统,TRAILER DRONE搭载氢燃料电池系统作为动力源,根据行驶里程可量身配置储氢罐数量,一次充满氢气可拥有超过1,000km的续航里程。
对于中国市场,现代汽车在氢能源领域目前为止最大的投资则是在广州建立了现代汽车氢燃料电池系统(广州)有限公司。
根据规划,工厂将于2021年2月末正式奠基,计划将于2022年下半年投入批量化生产,初期规划年产能6,500套,该工厂将主要生产搭载在现代氢燃料电池车NEXO上的氢燃料电池系统。
NEXO是现代汽车最新的氢燃料电池SUV产品。根据公开数据,其在全球已经累计销售2万辆以上。日前,在接受界面新闻记者采访时,现代汽车氢燃料电池系统(广州)有限公司副总经理金寅基表示,非常希望尽快将NEXO引进中国。“但是,由于中国相关法规对于储氢罐压力的要求与NEXO在全球的标准不同,中国是35兆帕,全球其他地区基本是70兆帕,因此NEXO中国版引进速度稍有延期。”
其透露,为了符合中国储氢罐35兆帕的标准,该公司进行了新的改进研发,目前已经完成,很快就可以引入中国。
不过,就与电动车普及的最大难点并非技术本身,而是基础设施一样。如果不想出现像今年国庆节电动车主在高速上等待充电十多个小时的状况,基础设施的普及是车辆能源转换过程中最必要的条件之一。
中国目前已经公布了三个氢燃料电池车示范城市群。金寅基表示,中国的内蒙古、西北等地区拥有大量的氢气资源,并且可再生能源也十分丰富,但是没有加氢站或没有将氢气利用起来,就会浪费。
眼下中国有130个加氢站,而中国已经明确了要将加氢站扩充至1000座,氢能示范城市会发展得更快。此后加入氢能示范的城市也会越来越多,中石化、中石油等能源公司也在积极建设加氢站,未来很多加油站都会改建成加氢和加油可以同时进行的综合性加油加氢站。
现代汽车在正在进行这方面的工作。金寅基透露,现代广州氢燃料系统工厂旁边正在建设一个综合性的,可以加氢、充电、加油的站点。
另一方面,金寅基认为,氢燃料电池技术还有很大的提升空间。最直观的就是成本方面,电动车已经大规模普及,但是跟电动车相比,氢燃料电池车还处于小规模阶段,所以成本领域还有很大的提升空间。
公开资料显示,现代在2013年推出首款氢燃料电池车。当时普及度极低,研发成本十分高。“现在NEXO已经累计销售2万辆,后续销量会越来越高,我们车辆的成本也会越来越低。”
此外,他指出,氢燃料电池系统的输出功率也有很大的提升空间。
还有一个容易被忽略的问题是,氢气本身的价格。中国的各个地区价格不同。例如内蒙古,氢气价格为每公斤20元。中国政府为普及氢能设定了氢气价格要达到每公斤35元以下。
而广东等南方一带地区,氢气生产少,价格高达每公斤70~80元。像内蒙古或欧洲等可再生能源丰富的地区,生产氢气很多,但是用不了,最终扔掉浪费了。对于这种能源浪费的情况,金寅基的建议是,等相关技术研发完成,国家之间可以相互进出口氢气,氢气的价格会越来越低。“氢能基础设施建设、氢气价格、氢燃料电池普及,这三点都做好,氢能产业才能更好发展。”他表示。
除了企业本身的能力之外,现代汽车认为,与当地公司合作将进一步加快氢事业的推进速度。现代汽车已于2020年11月与中国长三角地区上海电力、上海舜华、融合电科;京津冀地区中国钢研、河北钢铁等氢能示范区的合作伙伴签署了战略合作协议,共同构筑氢能源产业生态系统。
通过此次氢燃料电池技术战略合作,预计截至到2025年,现代汽车与合作企业将在长三角和京津冀地区分别普及氢燃料电池卡车3,000辆和1,000辆。
在这家韩国汽车制造商看来,推进氢能源事业并不只是氢燃料电池电堆及系统的生产及销售,还需要通过积极参与氢气生产、储存等上下游产业,布局氢燃料电池船舶、有轨电车、发电机等全领域产业链。