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2030年,脱碳制氢年产能有望达到350兆瓦时。“氢+电”格局逐渐逼近。

时间:2021-12-11 15:44:03人气:作者:常青

   氢能燃料电池物流车队

氢燃料电池物流车队

在碳中和的大背景下,新能源产业在全球掀起了电动汽车的大浪潮。这背后,锂电池成为新的黄金赛道,其核心原料“锂”的地位更接近传统石油。不止如此,除了锂电池之外,一项新的清洁能源技术正在全球慢慢成长,各地不断投入,政策利好频出。中国也推出了一批示范城市群,这就是氢能!

近日,国际氢能委员会发布了研究报告《零排放路线图:纯电动汽车与燃料电池汽车的互补性》,详细分析了如何利用BEV(纯电动汽车)和FCEV(燃料电池汽车)各自的优势,实现比依赖单一技术更快、更便宜的绿色交通。

《零排放路线图:纯电动汽车和燃料电池汽车的互补》

报告指出,能源系统脱碳是一项巨大的、前所未有的艰巨任务。目前大部分地区的能源供应来源于化石能源,氢能可以提供一个基于可再生能源的能源系统,可以大规模储存和运输。而且,目前道路运输中95%以上的能源是基于化石燃料,很多地区的可再生能源很难满足能源需求。因此,在BEV迅速变得越来越普遍、应用越来越多的情况下,预计未来的零排放汽车将是BEV和FCEV的共存,就像今天汽油和柴油发挥互补作用一样,尤其是在客运领域。

此外,报告还提出了BEV与FCEV互补作用的相关优势:

在原材料方面。BEV和FCEV都需要各自生态链中的各种稀缺材料。对于电池,钴和镍的供应短缺预计最早将在2030年出现。此外,加强电网将需要变压器和输电线路中的大量铜。然而,燃料电池和电解池应用中对铂和铱的需求将会增加,但是铂可以通过减少对催化剂的需求和回收内燃机的催化转化器来抵消。

在一个综合的世界里,对单一材料的依赖降低,峰值需求可以被拉平,尤其是当一些大型电池被燃料电池取代时,效果变得最为明显。

《零排放路线图:纯电动汽车和燃料电池汽车的互补》

《零排放路线图:纯电动汽车和燃料电池汽车的互补》

在基础设施方面。通过车型的发布和充电基础设施的建设,BEV的势头清晰可见。同样,氢能在整个价值链中也在类似地发展。到2030年,预计投产脱碳制氢产能350万瓦时,其中电解产能69GW;随着商用车的不断研发,未来5年将有多达100辆燃料电池汽车投入生产。预计到2030年,氢气的生产成本将降至1.4-2.3美元/公斤。

报告显示,已有90个国家宣布到2050年实现碳中和,全球相关氢能技术项目投资已超过2500亿美元。

体验。虽然目前大部分人已经认可新能源汽车,但对于从传统燃油车转向电动汽车还是会犹豫不决,其中提到最多的方面就是充电方式、续航里程和电池寿命。对于BEV来说,要满足这些需求需要在各个方面进行大量的投入,包括通过相应的电网升级来提升充电接入、更大的电池容量和更快的充电速度,同时保持较长的使用寿命;此外,氢可以跨季节储存当地的可再生能源,并帮助从最好的生产地进口可再生能源,因此FCEV技术可以更好地为这些客户服务。

价格方面。燃料和电池技术正在经历成本的急剧下降,与内燃机的竞争也越来越激烈。目前,在乘用车应用中,BEV的总拥有成本低于FCEV,但这一趋势将在20世纪后期或30年代的各个细分市场中逆转。从那时起,FCEV将在许多领域拥有比BEV更高的总拥有成本,尤其是当大型汽车被使用或使用更频繁时。同时,与电池充电基础设施同时建设氢燃料补充网络,实际上比建设足够强大的充电基础设施更便宜,因为远程高速公路充电站和电网负荷高的城市公共快速充电器的必要升级也可以相应减少,如果包括商用车,效果会更明显。

值得注意的是,报告指出,虽然新能源汽车在全球掀起了电气化浪潮,但相对而言,道路上98%的乘用车和几乎100%的商用车仍由燃油车驱动,BEV和FCEV技术需要加速。

总的来说,虽然BEV和FCEV被认为是相互竞争的技术,但它们实际上是在为同一个目标做出贡献。而且两者的互补性可以增加技术竞争,促进相应技术的创新和进步,共同推动汽车各领域脱碳。关键是这两种技术的并行发展可以有效降低未来发展中的风险。

附件:零排放路线图:纯电动汽车与燃料电池汽车的互补性

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