一百年前，電動車在與燃油車的斗爭中慘敗。當(dāng)再次面對歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)，新能源車能否扭轉(zhuǎn)敗局？近日,由氫能觀察主辦的CHEC2021世紀(jì)氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)大會上，澳大利亞國家工程院外籍院士劉科給出了氫能汽車的取勝之匙。


經(jīng)統(tǒng)計，2019年，我國石油總消耗量6.96億噸，中國自產(chǎn)2017年僅有1.91億噸、2018年僅有1.89億噸，石油進(jìn)口5.05億噸，對外依存度達(dá)到了72.7％。盡早普及新能源車輛、減少石油依賴，成了我國迫在眉睫的需求。在一百年前，歐美就已經(jīng)嘗試用電動車取代燃油車，《紐約時報》曾這樣評論電動車：“它經(jīng)濟(jì)，不排放廢氣，是理想的交通工具”。

雖然早期深受市場認(rèn)可，但隨著燃油車的量產(chǎn)，20世紀(jì)30年代，電動車便迅速銷聲匿跡。直到近百年后，電動車才又煥發(fā)生機(jī)，但和燃油車相比，仍然存在諸多劣勢。

“因?yàn)槭筒粔蚣拔廴镜葐栴}，人們寄望于用電動車取代燃油車，但事實(shí)上電動車與燃油車之爭在一百年前就已經(jīng)開始了！”劉科表示，電動車以慘敗收場最主要的原因在于，電池能量密度低、電動車量產(chǎn)成本不降反升，而液體燃料儲運(yùn)成本低，且內(nèi)燃機(jī)量產(chǎn)后成本大降，成為一百年前壓垮電動車的最后一根稻草。


電動車還是存在諸多問題。到2023年，我國電動車報廢量將增至43.9萬輛，而電動汽車回收再利用體系進(jìn)展緩慢，存在嚴(yán)重環(huán)境風(fēng)險與隱患。目前，我國可再生能源在新增電力供應(yīng)方面的占比逐年增加，全球主要國家也都制定了相應(yīng)的新能源發(fā)展目標(biāo)和燃油車退出計劃。政府逐步優(yōu)化補(bǔ)貼方式、逐步退出新能源車的補(bǔ)貼，并且正在加強(qiáng)對研發(fā)的投入?；钴S的市場行為能夠加快新能源車的迭代和升級，中國供應(yīng)鏈完善，電池技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、功率半導(dǎo)體等領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展較快。此外在自動駕駛、輔助駕駛等領(lǐng)域，中國由于信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展具有一定領(lǐng)先地位，中國的新能源汽車呈現(xiàn)多元化發(fā)展，新能源技術(shù)百花齊放的氣象。

在眾多新能源車發(fā)展路線中，氫燃料電池車引起了業(yè)界的關(guān)注。它主要的優(yōu)勢是發(fā)電效率高、排放僅為水蒸氣。隨著技術(shù)突破，氫燃料電池中貴金屬的使用明顯下降，且貴金屬回收技術(shù)成熟，如能量產(chǎn)，將可大幅度降低成本。但是氫能運(yùn)用的痛點(diǎn)一直存在，那就是儲運(yùn)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、安全隱患！

儲氫運(yùn)氫成本高、能量密度低、儲罐及管路均需要特殊材料防止氫氣的侵蝕滲透，同時，加氫站占地面積大，基礎(chǔ)設(shè)施投資高昂，5畝地的加氫站，投資便達(dá)到了2000萬元。德勤和巴拉德公司的咨詢報告曾指出，現(xiàn)有氫能的使用方案，整體能源效率僅為4~25%；氫氣壓縮、運(yùn)輸、存儲環(huán)節(jié)帶來的效率浪費(fèi)高達(dá)50%；而液體燃料的儲運(yùn)環(huán)節(jié)，效率高達(dá)99%。



劉科指出，甲醇是非常好的液體儲氫、運(yùn)氫載體，1L甲醇的產(chǎn)氫量是1L液氫的2倍，甲醇成本和來源可靠并運(yùn)輸方便、可長時間儲存。以甲醇為原料，將小型的甲醇重整制氫設(shè)備與燃料電池進(jìn)行高度集成，氫氣即產(chǎn)即用，實(shí)現(xiàn)即時制氫發(fā)電，可避開燃料電池的商業(yè)化瓶頸，其中，甲醇?xì)淠芟到y(tǒng)在成本和規(guī)模化方面的優(yōu)勢突出，發(fā)電成本不到1.5元/kwh。

“甲醇?xì)淠軐俏磥?G供電和分布式能源的發(fā)展方向！”劉科表示，5G基站能量需求達(dá)4G的3倍以上，為基站供給能量刻不容緩。電網(wǎng)輸電在基建、設(shè)備成本、運(yùn)營成本等方面都不具備優(yōu)勢，而甲醇儲氫，可實(shí)現(xiàn)“一箱供一站”的分布式供能系統(tǒng)。目前，一代發(fā)電系統(tǒng)已在廣東地區(qū)示范，依托其團(tuán)隊開發(fā)的甲醇在線轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和高效發(fā)電集成系統(tǒng)的二代發(fā)電系統(tǒng)樣機(jī)在年底可完成技術(shù)示范。

在大型貨車運(yùn)用場景方面，純電物流車、純電卡車由于電池能量密度限制，存在里程焦慮，且冬天為保證電池最優(yōu)工作溫度，無法供暖。而甲醇?xì)淠転榛A(chǔ)的醇?xì)鋭恿υ龀?，能夠讓新能源物流車、卡車?shí)現(xiàn)長距離輸送，目前，增程混動相關(guān)的整車技術(shù)，已有較為成熟的解決方案。


劉科強(qiáng)調(diào)，甲醇的儲存、運(yùn)輸技術(shù)已在全國多個省市示范成功，現(xiàn)有加油站簡單改造即可完成。而醇水溶液的儲運(yùn)，相當(dāng)于儲運(yùn)64 wt%的酒精，相關(guān)技術(shù)更為成熟。也可在地下停車場自行搭建甲醇?xì)淠馨l(fā)電系統(tǒng)，無需電網(wǎng)擴(kuò)容，實(shí)時發(fā)電供給充電樁電力。

最后，劉科表示，電動車、燃料電池車盡管都存在著各種挑戰(zhàn)，但二者都將會是未來能源技術(shù)的發(fā)展方向，并且滿足不同的市場需求。電動車未來的突破點(diǎn)可能在應(yīng)用端，氫燃料電池車面臨的痛點(diǎn)是氫氣的儲存和運(yùn)輸。推動“甲醇?xì)淠?rdquo;，通過甲醇轉(zhuǎn)化制氫，氫燃料發(fā)電與鋰電互相補(bǔ)充，將成為解決氫能儲運(yùn)問題的方案之一。

（本文根據(jù)嘉賓演講內(nèi)容整理，未經(jīng)嘉賓審核）