氫能源究竟是風(fēng)口還是陷阱?氫能汽車(chē)能否實(shí)現(xiàn)深度脫碳目標(biāo)?
07 全生命周期總擁有成本(TCO)
這是一個(gè)讀起來(lái)不通順,聽(tīng)起來(lái)生僻的詞組,但在閱讀這一段的時(shí)候,請(qǐng)大家盡量記住理解TCO的含義。
從消費(fèi)的角度看,氫能源車(chē)與鋰電等競(jìng)品成本平價(jià)是提升滲透率的關(guān)鍵,成本包括購(gòu)買(mǎi)成本和使用成本,我們將其統(tǒng)稱(chēng)為全生命周期總擁有成本,簡(jiǎn)稱(chēng)TCO。
通過(guò)分析全生命周期總擁有成本(TCO),可以對(duì)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及大規(guī)模商用時(shí)間節(jié)點(diǎn)的判斷,形成準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)。
目前國(guó)內(nèi)商用最多的領(lǐng)域在于公交車(chē),占據(jù)了氫能源車(chē)60%以上的應(yīng)用,在2030年氫能源公交車(chē)TCO成本有望優(yōu)于鋰電池電動(dòng)車(chē),未來(lái)進(jìn)一步降本,2035年、2050年分別為2.73元/KM、1.62元/KM。
隨著氫能電池技術(shù)和儲(chǔ)氫系統(tǒng)的提升,氫能續(xù)航里程將大幅優(yōu)于鋰電池,有望超過(guò)800KM,百公里氫耗下降至4KG以下。
宇通客車(chē)(600066.SH)作為客車(chē)行業(yè)領(lǐng)軍者,自 2009 年開(kāi)始研發(fā)燃料電池客車(chē),是行業(yè)內(nèi)最早研發(fā)燃料電池客車(chē)的企業(yè)之一。
近年來(lái),通過(guò)燃料電池客車(chē)整車(chē)集成與控制、動(dòng)力系統(tǒng)匹配等關(guān)鍵技術(shù)突破,宇通氫燃料電池客車(chē)已完成三代產(chǎn)品開(kāi)發(fā),目前第四代產(chǎn)品已投入推廣應(yīng)用。公司在系統(tǒng)使用壽命、環(huán)境適應(yīng)性等方面均得到大幅提升,續(xù)駛里程進(jìn)一步加大。
宇通自動(dòng)駕駛氫燃料客車(chē)采用了 60kW 燃料電池系統(tǒng)+動(dòng)力電池的混合動(dòng)力系統(tǒng)方案,充氫僅需 10 分鐘,續(xù)航能力高達(dá)500 公里。目前已經(jīng)投身到第四代燃料電池客車(chē)的研發(fā),將涵蓋 8-12 米公交、9-11 米公路產(chǎn)品。
佛山市飛馳汽車(chē)制造有限公司始建于1971年,發(fā)展至今已有四十多年,是首批列入國(guó)家公告目錄的大中型客車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家之一,可年產(chǎn)新能源客車(chē)達(dá)到5000臺(tái),為華南地區(qū)具規(guī)模的新能源客車(chē)和氫燃料電池客車(chē)生產(chǎn)基地。產(chǎn)品在港、澳、臺(tái)及華南地區(qū)具有較高的知名度和影響力。
2019年飛馳汽車(chē)生產(chǎn)的氫燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量376輛,在氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)中市占率達(dá)13.7%,其中在廣東省市場(chǎng)占有率高達(dá)96%。
經(jīng)營(yíng)方面,飛馳汽車(chē)目前有超過(guò)769臺(tái)氫燃料電池客車(chē)在佛山正常運(yùn)營(yíng),運(yùn)營(yíng)里程合計(jì)超過(guò)700萬(wàn)公里,均未出現(xiàn)安全事故。
眾多車(chē)廠(chǎng)紛紛布局氫能源客車(chē),在政策推進(jìn)下,產(chǎn)業(yè)爆發(fā)在即。
2022年北京冬奧會(huì)就是一個(gè)良好的發(fā)展契機(jī),2000輛氫燃料電池冬奧用車(chē),是基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè)的挑戰(zhàn),更意味著氫能產(chǎn)業(yè)不可多得的發(fā)展機(jī)遇。
同時(shí),在日前召開(kāi)的張家口市第十五屆人民代表大會(huì)第一次會(huì)議上,張家口市提出,未來(lái)五年,將加快構(gòu)建綠色交通體系,倡導(dǎo)低碳出行,大力推廣新能源汽車(chē),提升氫能源汽車(chē)使用比例,完善充電、加氫等配套設(shè)施,到2025年公共交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新能源汽車(chē)全覆蓋。
據(jù)了解,張家口市連續(xù)先后投入資金76034萬(wàn)元購(gòu)置氫燃料電池公交車(chē),其中張家口市財(cái)政投入資金67325萬(wàn)元,推動(dòng)新能源公交車(chē)建設(shè)。
截至目前,全市共有公交車(chē)2375輛,其中新能源公交車(chē)1870輛,占比78.7%;主城區(qū)共有公交車(chē)905輛,其中新能源公交車(chē)712輛(包括氫燃料電池公交車(chē)304輛、插電混合公交車(chē)197輛、純電動(dòng)公交車(chē)211輛)。
至今年底,該市氫燃料電池公交車(chē)將再增加140輛,屆時(shí)氫燃料電池公交車(chē)將達(dá)到444輛。
除了在客車(chē)上的應(yīng)用外,氫燃料電池物流車(chē)是氫能在城市或城際中長(zhǎng)距離貨運(yùn)領(lǐng)域的一個(gè)細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景,目前是國(guó)內(nèi)在運(yùn)行氫燃料電池汽車(chē)的主要部分。
載荷能力>3噸,續(xù)航里程>400KM的氫燃料電池物流車(chē)將于2025~2030年間TCO成本經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)于純電動(dòng)車(chē)。
脫碳最關(guān)鍵的一環(huán)是重卡,重卡造成的碳排放和環(huán)境污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他車(chē)型,目前國(guó)內(nèi)已推出多款氫能源重卡車(chē)型,并已展開(kāi)小范圍小批量的試運(yùn)營(yíng)。
2020年9月,北汽福田32T氫燃料電池重卡車(chē)型發(fā)布,搭載了109KW大功率氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),電堆為國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā),采用了液氫儲(chǔ)能系統(tǒng),已通過(guò)-30攝氏度低溫冷啟動(dòng)試驗(yàn)。
江鈴重汽在2020年3月向上海智迪交付首批10臺(tái)江鈴?fù)埲剂想姵刂乜,采用?5KW燃料電池系統(tǒng),上汽集團(tuán)、長(zhǎng)城汽車(chē)的氫能重卡也已經(jīng)陸續(xù)簽約或交付。
對(duì)于載荷能力>35噸的重卡,在城際干線(xiàn)或支線(xiàn)物流等長(zhǎng)距離運(yùn)輸場(chǎng)景下,氫燃料電池重卡的全生命周期經(jīng)濟(jì)性將在2030年左右超過(guò)純電動(dòng)車(chē)型。
從消費(fèi)者角度看,氫燃料電池重卡的每公里TCO成本2025年將降低至5.6元/KM,相比2020年的降幅達(dá)到43.3%。到2035年、2050年分別降到3.21元/KM、1.94元/KM。
隨著氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的急速發(fā)展,氫燃料電池重卡的動(dòng)力性能和續(xù)航能力將在干線(xiàn)或支線(xiàn)重載長(zhǎng)途物流領(lǐng)域發(fā)揮極大的優(yōu)勢(shì)。
到2050年,氫燃料電池重卡的電池功率提升至300KW,氫燃料耗能降低至6.1KM/100KM,續(xù)航能力提升至700KM。
08 溯洄從之,道阻且長(zhǎng)
在國(guó)內(nèi),氫燃料電池乘用車(chē)仍未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)與銷(xiāo)售,整車(chē)處于樣車(chē)制樣階段,購(gòu)置成本接近150萬(wàn)元。
500KM以上的乘用車(chē)將于2040年后達(dá)到同等續(xù)航能力的純電動(dòng)車(chē)相當(dāng)?shù)娜芷诔杀拘浴?/p>
國(guó)際上,美國(guó)、日本氫燃料電池乘用車(chē)?yán)塾?jì)銷(xiāo)量(含租賃)超過(guò)1萬(wàn)輛。多國(guó)在相關(guān)規(guī)劃中提出要推廣氫燃料電池乘用車(chē)。
如韓國(guó)政府于2019年發(fā)布的《氫經(jīng)濟(jì)路線(xiàn)圖》指出,在本土與海外范圍推廣氫燃料電池轎車(chē),到2022年累計(jì)7.9萬(wàn)輛,2040年累計(jì)590萬(wàn)輛(本土275萬(wàn)輛),并在出租車(chē)領(lǐng)域進(jìn)行示范應(yīng)用。
長(zhǎng)城汽車(chē)早在2016年6月開(kāi)始研發(fā)燃料電池,在五年時(shí)間內(nèi)通過(guò)全面深耕技術(shù)研發(fā)、擴(kuò)展市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、推進(jìn)資本助力等方式布局燃料電池汽車(chē)高勢(shì)能領(lǐng)域。
2021年3月發(fā)布了最新的氫能戰(zhàn)略計(jì)劃,發(fā)布了氫檸技術(shù)平臺(tái),未來(lái)三年預(yù)計(jì)再投入 30 億研發(fā),計(jì)劃達(dá)到萬(wàn)輛以上配套規(guī)模,首款搭載氫能源乘用車(chē)預(yù)計(jì) 2022 年可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上市。
上汽集團(tuán)于2020年9月13日,公布中國(guó)汽車(chē)行業(yè)首個(gè)“氫戰(zhàn)略”:上汽大通計(jì)劃在 2025 年前,推出至少十款燃料電池整車(chē)產(chǎn)品,上汽捷氫科技已建立起千人以上燃料電池研發(fā)運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì),形成萬(wàn)輛級(jí)燃料電池整車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模,市場(chǎng)占有率在 10%以上。
雖然汽車(chē)紛紛大力布局氫能乘用車(chē),但氫能乘用車(chē)的應(yīng)用卻存在著兩點(diǎn)硬傷:
其一,深度脫碳的目標(biāo)主要是商用車(chē),可以在一定時(shí)間內(nèi)容忍在氫能源在重卡等商用領(lǐng)域的補(bǔ)貼。
乘用車(chē)造成的碳排放比起商用車(chē)較小,脫碳路徑已經(jīng)確定是鋰電池,氫能乘用車(chē)補(bǔ)貼脫碳不具備必要性。
其二,平價(jià)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),可能需要等到2040年,和現(xiàn)有鋰電技術(shù)對(duì)比,在一定時(shí)間內(nèi)在經(jīng)濟(jì)性沒(méi)有展示出太大的競(jìng)爭(zhēng)力。
所以未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)氫能源車(chē)主要應(yīng)用在商務(wù)車(chē)上面,乘用車(chē)應(yīng)用還需等待技術(shù)突破和規(guī)模化降本。
09 尾聲
氫能源車(chē)作為深度脫碳的使者,正向我們緩緩走來(lái),我們要做的是與其簽訂一份約定,將雙碳目標(biāo)進(jìn)行到底。
能耗、碳排放的確與經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān),通過(guò)技術(shù)手段解決是各國(guó)政府的共同目標(biāo),無(wú)論技術(shù)路徑如何變革,最終改善的是環(huán)境,受益的是自身。
在全球雙碳背景下,各國(guó)對(duì)氫能源尤為重視,做出了詳細(xì)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,一直在不斷推進(jìn)更新中。
技術(shù)進(jìn)步、迭代的速度有可能大幅超出我們的預(yù)期,會(huì)加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。在這個(gè)背景下,過(guò)度關(guān)注眼前,可能會(huì)暫時(shí)保有經(jīng)濟(jì)性,卻很可能會(huì)讓我們錯(cuò)失一個(gè)迎接氫能大時(shí)代的機(jī)會(huì)。(作者:騰宇)
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