氫能燃料電池物流車隊
在碳中和的大背景下,新能源行業在全球掀起了電動汽車大浪潮,在這背后,鋰電池成為了新的黃金賽道,其核心原料“鋰”的地位更是直逼傳統石油。不止于此,在鋰電池之外,還有一種新的清潔能源技術正在全球慢慢壯大,各地投資不斷、利好政策頻發,我國還啟動了多個示范城市群,它就是氫能!
近日,國際氫能委員會發布了《零排放路線圖:純電動汽車和燃料電池汽車的互補》研究報告,通過數據、事例等詳細分析了如何利用BEV(純電動汽車)和FCEV(燃料電池汽車)各自的優勢,更快地實現綠色交通,并且比依賴單一技術相比更便宜。
報告指出,能源系統的脫碳是一項規模巨大、前所未有的艱巨任務。目前大多數地區的能源供應都來源于化石能源,而氫能可以提供一個基于可再生能源的能源系統,可以大規模儲存并且運輸。而且,當下公路運輸方面95%以上的能源都基于化石燃料,很多地區的可再生電力難以滿足能源需求。因此,在BEV正迅速變得越來越普遍,并被用于越來越多的情況下,預計未來零排放汽車將是BEV和FCEV并存的情形,就像汽油和柴油在今天發揮互補作用一樣,尤其是在客運領域。
此外,報告中還提出了關于BEV和FCEV互補作用的相關優勢:
原材料方面。BEV和FCEV在各自的生態鏈中都需要各種稀缺材料。對于電池,鈷和鎳的供應短缺預計最早將在2030年出現,此外,加強電網將需要變壓器和輸電線路中的大量銅;而燃料電池和電解槽應用對鉑和銥的需求會增加,不過鉑可以通過減少催化劑需求以及回收內燃機催化轉化器來抵消。
在一個綜合的世界里,單一材料的依賴減少了,需求峰值便可以被拉平,特別是當用燃料電池代替一些大電池時,效果變得最為明顯。
基礎建設方面。通過車型發布和充電基礎設施的建設,BEV的勢頭清晰可見,同樣,氫能在整個價值鏈中也在發生類似的發展。到2030年,350TWh年脫碳制氫產能有望投產,其中電解產能69GW;隨著車企商用車的不斷研發,未來5年將會有多達100款燃料電池汽車車型投入生產;預計到2030年氫氣生產成本將下降至1.4-2.3美元/公斤。
報告稱,目前已經有90個國家宣布到2050年實現碳中和,全球相關氫能技術項目投資累計已超過2500億美元。
體驗方面。雖然當下大部分人已經認可了新能源汽車,但依然會猶豫從傳統燃油車轉為電動汽車,其中被提到最多的方面就是充電途徑、行駛里程和電池壽命。對于BEV來說,想要滿足這些需求需要各方面的大量投資,包括通過相應的電網升級改善充電接入、更大的電池容量和更快的充電速度,同時保持高壽命;而且,氫氣可以跨季節儲存當地的可再生能源,并有助于從最佳生產地點進口可再生能源,所以FCEV技術可以更好地服務于這些客戶群。
價格方面。燃料電池和電池技術都在經歷成本的急劇下降,并且與內燃機的競爭越來越激烈。目前,在乘用車應用中,BEV的總擁有成本低于FCEV,但這一趨勢將在本世紀后期或21世紀30年代在各個細分市場逆轉。從那時起,在多個領域,FCEV將比BEV擁有更高的總體擁有成本,尤其是在使用大型汽車或更頻繁使用的情況下。同時,在電池充電基礎設施的同時建設氫燃料補充網絡,實際上比建設一個足夠強大的充電基礎設施更便宜,因為偏遠的公路充電站和電網負荷高的城市公共快速充電器必要的升級也可以相應減少,如果將商用車包括在內,效果會更加明顯。
值得關注的是,報告指出,雖然新能源汽車在全球掀起了電動化的浪潮,但相對而言,道路上98%的乘用車以及幾乎100%的商用車仍然由燃油車驅動,BEV以及FCEV技術需要加快步伐。
總體而言,雖然BEV和FCEV大多被人看作是互相競爭的技術,但其實它們都在為同一個目標做出貢獻。而且,兩者之間的互補性,可以增加技術競爭,促進相應技術的創新和進步,共同促進汽車在所有領域的脫碳。關鍵是,兩個技術并行發展,可以在日后的發展中有效降低風險。