Насколько далеки автомобили на топливных элементах от подлинной индустриализации?

Согласно последним данным Китайской ассоциации автомобильной промышленности, за первые четыре месяца этого года Китай произвел и продал 232 000 автомобилей на новой энергии и 225 000 автомобилей соответственно, что на 142,4% и 149,2% больше, чем за тот же период прошлого года.

В этой ситуации автомобильная промышленность начала вообще касаться «электричества», рынок чистых электромобилей был «некуда». Многие компании начали вкладывать средства в разработку автомобилей на водородном топливе. Многие источники также указали автомобильную промышленность на топливных элементах как центр развития.

Так как же далеко до индустриализации автомобилей на топливных элементах?

По крайней мере, на 10 лет меньше, чем у электромобиля

На прошедшем недавно Пекинском международном автосалоне 8,5-метровый автобус Ouhui на водородных топливных элементах привлек большое внимание. По имеющимся данным, в автомобиль добавляли водород в течение 10 минут, пробег может достигать 500 километров, было получено заказов на 100 автомобилей, что также является крупнейшим в мире коммерческим заказом на автомобили на топливных элементах.

«Благодаря совместному продвижению правительств, научно-исследовательских институтов и компаний по всему миру, технология топливных элементов достигла большого прогресса в последние годы. Дунъян, исполнительный вице-президент Китайской ассоциации автомобильной промышленности, сказал, что исследование автомобилей на топливных элементах было в течение почти 30 лет, начиная с заявки на патент 1991 года канадской компанией Ballard. В январе 2015 года автомобиль на топливных элементах Mirai под маркой Toyota Motor Co. был официально запущен в производство, что ознаменовало собой основное определение транспортных средств на топливных элементах. технический маршрут и начало фазы индустриализации.

Хотя производство топливных элементов в Китае зародилось позже, чем в Японии, в последние годы она добилась большого прогресса. После более чем 20 лет исследований, разработок и демонстраций Китай сначала освоил основные технологии электрических реакторов на топливных элементах и их основные материалы, системы энергоснабжения, интеграцию транспортных средств и водородную энергетическую инфраструктуру, а также в основном создал технологию автомобильной энергетической системы на топливных элементах. платформа с независимыми правами интеллектуальной собственности. Был сформирован ряд компаний, занимающихся исследованиями и разработками топливных элементов, а также ключевых деталей и компонентов, и первоначально была сформирована система исследований и разработок, охватывающая производство водорода, хранение водорода, транспортировку водорода, безопасность водорода и технологию топливных элементов. участие ключевых предприятий, в основном университетских исследовательских институтов. Была реализована производственная мощность системы питания на 100 автомобилей и всего автомобиля. К концу 2017 года коммерческие заказы Китая на автомобили на топливных элементах превысили 1000, при этом более 200 автомобилей на водородных топливных элементах использовались для демонстрационных операций, а по всей стране было построено 8 водородных заправочных станций.

Однако эта группа эксплуатирует гораздо меньше электромобилей. «Хотя топливные элементы имеют большие преимущества, такие как более высокий КПД электрических реакторов по сравнению с двигателями внутреннего сгорания и полное отсутствие выбросов загрязняющих веществ, из-за неопределенности методов хранения водорода, большого размера электрических реакторов, низкого КПД и использования ценных металлы в протонообменных мембранах. Технические проблемы не решены. Настоящая индустриализация автомобилей на топливных элементах все еще сталкивается с большими трудностями ». Dongyang считает, что текущая ситуация с автомобилями на топливных элементах в Китае аналогична ситуации с чистыми электромобилями в 2009 году, и он также относится к этапу крупномасштабного продвижения НИОКР «десяти городов и тысяч транспортных средств». С точки зрения промышленной зрелости автомобили на топливных элементах находятся на 10 и более лет от электромобилей, работающих от батарей.

Промышленный прорыв должен преодолеть «три препятствия»

Легковые автомобили лучше всего отражают технический уровень автомобильной промышленности страны. Данные показывают, что в настоящее время на мировом рынке легковых автомобилей на топливных элементах доминируют японские Toyota, Honda и южнокорейские Hyundai. Среди них на долю Toyota Mirai приходилось 88% мировых продаж автомобилей на топливных элементах с 2 039 регистрациями. Напротив, продукты для посадки легковых автомобилей на топливных элементах, официально представленные в Китае, представляют собой всего 950 единиц SAIC Rongwei и официально не предназначены для частного потребительского рынка.

Почему сложно продвигать автомобили на водородных топливных элементах в Китае? «Во-первых, срок службы топливного элемента слишком короток». Технический директор новой исследовательской компании, занимающейся водородной энергетикой, разработчик международных стандартов IEC Qizhigang сказал, например, что время работы автомобиля на топливных элементах SAIC Rongwei 950 составляет около 3000 часов, но все еще есть большие Отрыв от фактического применения 5000 часов.

«Что еще более важно, срок службы водородных топливных элементов в реальной эксплуатации будет значительно сокращен из-за неспособности контролировать окружающую среду, температуру и влажность. Чэньцюаньши, профессор факультета автомобильной инженерии Университета Цинхуа, сказал, что даже если Срок службы достигает 5000 часов, при работе 15 часов в день автобус может работать менее года и не может поддерживать коммерциализацию продукции.

Во-вторых, цепочка поставок водорода еще не сформирована. По мнению экспертов, в отношении получения водорода в настоящее время существуют различные технические направления, такие как промышленное производство водорода из побочных продуктов и производство водорода с использованием фотоэлектрической энергии, энергии ветра и другой фрагментированной энергии; Что касается транспортировки водорода, существуют также различные маршруты, такие как трубопроводы высокого давления, сжиженного и природного газа, которые требуют экономических и технических сравнений и бизнес-моделей.

Ибаолян, академик Китайской инженерной академии и исследователь Даляньского института химической физики Китайской академии наук, сказал, что в настоящее время в Китае мало предприятий по хранению и транспортировке водорода, а система подачи водорода нестабильна. .

Опять же, продвижение сдерживается высокими затратами на производство и использование. «В настоящее время ведущая мировая технология Toyota также продвигает« почтовые деньги », их реальная цена намного выше, чем у чистых электромобилей, не говоря уже о бензиновых автомобилях». Чэнь Цюаньши сказал: «В прошлом году Toy Toyota продала тысячи автомобилей на топливных элементах. 80% из них используется для лизингового бизнеса, а его показатели затрат далеки от требований маркетинга».

Репортер посетил и обнаружил, что текущая цена автомобиля на топливных элементах в Китае в основном превышает один миллион юаней. «Причина, по которой цена остается высокой, в основном заключается в слишком маленьком масштабе», - сказал Лу Вэй, декан Пекинского отделения Шанхайского научно-исследовательского института электрических приборов.

В то же время стоимость автомобилей на топливных элементах также высока. «Чтобы обеспечить безопасность транспортировки водорода, Китай требует, чтобы сосуды высокого давления были прочными, а давление для транспортировки водорода не должно быть слишком большим», - сказал Хегуанли, руководитель отдела исследований и разработок в области водородной энергетики Пекинского института низкого давления. -Carbon Clean Energy, заявил, что емкость хранилища низкого давления невелика. «В целом стоимость хранения и транспортировки водорода составляет около 9 юаней за кубический метр, что намного превышает стоимость производства водорода».

Кроме того, инвестиции в строительство водородных станций также относительно велики. И Баолянь сообщил журналистам, что без учета земли стоимость строительства водородной станции мощностью 200 кг в сутки составляет не менее 15 миллионов юаней, что намного выше, чем стоимость заправочных станций и зарядных станций, что для многих является более высоким порогом. компании.

Кто выиграет - выбор рынка.

При продвижении и применении автомобилей на новой энергии в Китае всегда были споры по поводу трех технических способов подключения, чистой электроэнергии и топливных элементов. Среди них, поскольку плотность энергии водорода в два-три раза выше, чем у нефти, а опыт клиентов в процессе гидрогенизации такой же, как у традиционных энергетических транспортных средств, для добавления водорода за один раз требуется от 2 до 3 минут. , а дальность полета может достигать 500 километров. До 700 километров в течение долгого времени автомобили на топливных элементах считались окончательным решением для национального маршрута развития новых энергетических транспортных средств.

Однако по сравнению с чисто электрическими транспортными средствами автомобили на топливных элементах не идеальны для продвижения в Китае и во всем мире. «В начале этого века, когда удельная энергия батарей не соответствовала спросу на автомобили, эксперты в основном полагали, что автомобили на топливных элементах являются последней фазой электромобилей. Это понятно. Однако в последние годы мощность Аккумуляторные технологии достигли большого прогресса, и этот вывод следует пересмотреть. По мнению г-на Дунъяна, электромобили с аккумуляторной батареей больше подходят для городских, ближнемагистральных и пассажирских транспортных средств, тогда как автомобили на топливных элементах больше подходят для дальних поездок большегрузные и грузовые автомобили ». Эти два отношения дополняют друг друга, а не заменяют друг друга. Что касается будущего, поскольку технологии все еще развиваются, инфраструктура строится, а бизнес-модели постоянно обновляются, здесь все еще есть огромные переменные. "сказал Дунъян.

Технологии водородных топливных элементов нуждаются в ускорении развития, что соответствует потребностям энергетической революции Китая. «Но водород и электричество являются энергоносителями, и« конечного »не существует». Оуян Мингао, член Китайской академии наук и профессор Университета Цинхуа, также не согласен с тем, что «водород - это основной источник энергии» и «автомобили на водородных топливных элементах - это самый экологически чистый автомобиль». Он считает, что малолитражные автомобили потребляют меньше энергии, а литиевые батареи могут сыграть большую роль. «Таким образом, в случае транспортных средств на новой энергии топливные элементы и чистое электричество будут сосуществовать в будущем».

«Чистая электроэнергия, водородное топливо и гибридная энергия имеют свои преимущества. Китайский рынок настолько велик, что необходимы три технологических маршрута сегодня и завтра. На 10-м Форуме Синей книги, состоявшемся 12 мая, Иньчэнлян, директор Smart Network Electric Центр инноваций в области транспортных средств Шанхайского университета Цзяотун заявил, что вопрос о том, кто может победить в будущем, «зависит от технического прогресса и выбора рынка».

Согласно соответствующим промышленным планам Китая, к 2030 году в Китае будет эксплуатироваться 1 миллион автомобилей на топливных элементах. К тому времени Китай станет крупнейшим в мире рынком транспортных средств на топливных элементах. Как ускорить этап индустриализации автомобилей на топливных элементах? «Это требует вмешательства основных сил отрасли, таких как автомобильные транспортные средства и крупные энергетические компании. Компетентные промышленные департаменты берут на себя инициативу и выбирают провинциальные и провинциальные департаменты развития с лучшими условиями». Дунъян считает, что только быстрое формирование 10 000 марок производства может открыть производственную цепочку.

Страница содержит содержимое машинного перевода.