氫能源汽車定義與分類

氫能源汽車是以氫為主要能量作為移動(dòng)的汽車。一般的內(nèi)燃機(jī)，通常注入柴油或汽油，氫汽車則改為使用氣體氫。燃料電池和電動(dòng)機(jī)會(huì)取代一般的引擎，即氫燃料電池的原理是把氫輸入燃料電池中，氫原子的電子被質(zhì)子交換膜阻隔，通過外電路從負(fù)極傳導(dǎo)到正極，成為電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī);質(zhì)子卻可以通過質(zhì)子交換膜與氧化合為純凈的水霧排出。這樣有效減少了其他燃油的汽車造成的空氣污染問題。

氫能源汽車分為兩種，氫內(nèi)燃機(jī)汽車(HICEV)和氫燃料電池汽車(Fuelcellvehicle-FCEV)。目前，發(fā)展較快的為氫燃料電池汽車。

氫燃料電池市場(chǎng)需求量大

氫能源汽車快速發(fā)展，燃料電池因風(fēng)口。隨著氫能源汽車的發(fā)展進(jìn)入成熟階段，產(chǎn)量將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)時(shí)期，氫燃料電池市場(chǎng)需求也將大大打開。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《氫能源行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年中國(guó)燃料電池出貨量為10.5MW，同比增長(zhǎng)14.1，出貨量首次超10MW。預(yù)計(jì)2018年中國(guó)燃料電池出貨量將為15.39MW。未來燃料電池市場(chǎng)將持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2021年中國(guó)燃料電池出貨量將達(dá)20MW。

燃料電池系統(tǒng)成本下降

目前，由于燃料電池技術(shù)難度高、系統(tǒng)的復(fù)雜程度高，燃料電池的成本較高。隨著行業(yè)及技術(shù)進(jìn)步、以及企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)，燃料電池成本將下降。在年產(chǎn)50萬套燃料電池產(chǎn)能下，預(yù)計(jì)2020年燃料電池系統(tǒng)成本將從53美元/千瓦降至40美元/千瓦。

氫燃料電池汽車勢(shì)在必行

隨著傳統(tǒng)化石能源長(zhǎng)期使用所帶來的環(huán)境壓力，推動(dòng)新能源行業(yè)的發(fā)展和能源的高效利用勢(shì)在必行。氫燃料電池汽車陰其具有良好的環(huán)境相容性、能量轉(zhuǎn)換效率高、噪音小、續(xù)航里程長(zhǎng)、加注燃料時(shí)間段、無需充電等特點(diǎn)，被視為很有前景的清潔能源汽車，且在在、能源資源獲取上，氫氣具有多種來源渠道、如利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源通過電解水方式獲取，從工業(yè)廢氣中提純獲取，不會(huì)受到傳統(tǒng)能源資源的限制。

政策利好扶持發(fā)展

隨著氫燃料電池技術(shù)的突破、國(guó)家對(duì)清潔能源的日益重視。中國(guó)開始加大對(duì)氫燃料電池領(lǐng)域的規(guī)劃和支持力度。《中國(guó)制造2025》提出實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的運(yùn)行規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，達(dá)到1000輛的運(yùn)行規(guī)模，到2025年，制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善，燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行。

氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)

預(yù)測(cè)到2030年氫燃料電池汽車全球市場(chǎng)規(guī)模將超198萬輛，市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力巨大。預(yù)測(cè)2030年中國(guó)氫燃料電池汽車市場(chǎng)規(guī)模將超百萬輛，隨著各國(guó)政府對(duì)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的扶持及關(guān)鍵技術(shù)的突破，未來氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。

延伸閱讀

此前，筆者強(qiáng)調(diào)了水氫技術(shù)——常溫常壓甲醇水制氫與燃料電池高度集成技術(shù)的突破性和重要性，今天依然要再次強(qiáng)調(diào)，因?yàn)檫@一技術(shù)成功研發(fā)出了不加油、不充電、不加氫氣、不排放尾氣的水氫汽車。

水氫汽車直接利用水氫動(dòng)力系統(tǒng)為電機(jī)供電，從而為汽車提供動(dòng)力，水氫動(dòng)力系統(tǒng)替代了傳統(tǒng)電動(dòng)汽車中的鋰電池，只要原料箱中有充足的甲醇水即可保證水氫汽車的續(xù)航能力。

水氫汽車的核心優(yōu)勢(shì)是“移動(dòng)”制氫，原本需要一個(gè)高壓儲(chǔ)氫罐或者一個(gè)大型制氫工廠如今只需一個(gè)甲醇重整制氫罐便可輕松實(shí)現(xiàn)氫氣的即產(chǎn)即用功能。擺脫了大型制氫系統(tǒng)以及氫氣的“壓、儲(chǔ)、運(yùn)”等一系列繁雜措施，經(jīng)濟(jì)成本大大降低，安全也有了保障。另外，由于不需要高壓儲(chǔ)氫罐，整車重量大大降低，空間也獲得了提高。

水氫汽車的原料甲醇來源十分豐富，可通過太陽能、風(fēng)能等間歇式可再生能源電解制氫然后碳催化獲得，也可利用農(nóng)作物秸稈、動(dòng)物糞便和有機(jī)廢水發(fā)酵獲得。而回過頭來看，加氫站的投資和普通加油站乃至甲醇甲醇加注站都是不可比擬的。甲醇補(bǔ)給站可充分利用現(xiàn)有的加油站系統(tǒng)改造而成，與加氫站相比，配套成本幾乎為0，大大節(jié)省了基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模投資。