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近日，氫燃料電池汽車再次獲得國家政策“重點照顧”。
（來源微信公眾號“車東西”ID:chedongxi作者：吳垚）
4月初，三款氫燃料電池車初次登上《新動力汽車推廣應用推薦車型目錄》，享用每輛車20萬-50萬的國家補貼，與部門處所當局的等額補貼，總額最高可達售價的70%，補貼力度至多會持續到2020年。
月底，工信部又在國務院新聞辦發布會上明確表現：“氫燃料電池汽車將與純電動汽車長期并存互補，配合滿足路況運輸和人們的出行需求。”
很明顯，國家已將氫燃料電池車的位置進步到了與電動車并行的高度。
能享用這般待遇，是因為氫燃料電池車有著獨特優勢——氫動力取之不盡、加氫快續航長、完整零排放。
但尷尬的是，擁有這般多優點且又頻頻遭到國家政策“點名照顧”的氫動力汽車，卻始終沒有發展起來。
據中汽協數據顯示，2016-2018年，中國氫燃料電池車銷量分別為629輛、1272輛、1527輛，而電動汽車銷量分別達到32宋微只好回道：「沒事，我就回來看看。」萬輛、57.8萬輛、125.6萬輛，相較之下氫燃料電池汽車可謂慘不忍睹。
包養網站那么，這樣一個好產品，為何一向發展不起來呢？
其緣由觸及技術、產業、政策、市場等多個方面，但總結起來最焦點的問題在氫燃料電池汽車面臨的技術、制氫和應用三年夜窘境。
氫燃料電池汽車再獲重視 市場規模無望衝破1萬億
國家鼎力支撐的氫燃料電池汽車，其實是燃料電池汽車的一種，別的還有甲醇、自然氣、乙醇燃料電池汽車等。
今朝，占比最年夜、最有年夜規模量產遠景的就是氫燃料電池車（也叫氫動力汽車）。甚至可以說，現包養網階段在全球范圍內談燃料電池汽車，基礎就是指的氫燃料電池汽車。
自國家開始推廣新動力汽車以來，燃料電池汽車就遭到了高度重視。
▲國內車企研發的氫燃料電池汽車
早在2009年出臺的《節包養網能與氫動力汽車示范推廣財政補助資金治理暫行辦法》中，就提出了由中心財政對燃料電池汽車進行6-60萬不等的本錢差價補貼。隨后2011年的《中華包養故事國民共和國車船稅法》又規定燃料電池汽車與純電動汽車、插混車一樣，享用免征車船稅的優惠。
在純電動汽車補貼不斷退坡的當下，氫燃料電池汽車則還是寵兒。
2018年，財政部、工信部、科技部、發改委聯合發布了《關于調整完美新動力汽車推廣應用財政補貼政策的告訴》，規定燃料包養電池乘用車按搭載的電池額定功率進行補貼，補貼標準為6000元/kW，下限為20萬/輛；客車、貨車進行定額補貼，依據車型鉅細補貼下限為30-50萬/輛。
▲財政部對燃料電池汽車補貼標準
同年，《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》指出，到2030年，中國燃料電池汽車保有量要達到200萬臺，加氫站數量達到1000座，產業產值將衝破1台灣包養網萬億元。
在國家的鼎力號召下，處所當局也積極響應。
補貼方面，多地當局實施與國補1:1的補貼政策，以某價值130萬的氫燃料客車為例，經過國家和處所各50萬的補貼后，最終售價僅為30萬。
加氫站建設方面，處內容標籤：天作之合、業界精英、小甜文、先婚後愛所當局也成為了補貼的主力軍。
4月22日，六安市國民當局發布《關于鼎力支撐氫燃料電池產業發展的意見》，對分歧加氫才能的加氫站進行最高200萬-400萬的補貼。據國內媒體報道，廣東佛山南海區單個加氫站最高可拿到800萬的補貼。
▲安徽六安市《關于鼎力支撐氫燃料電池產業發展的意見》
在國家與處所的配合攙扶下，氫燃料電池汽車迎來了絕佳的發展機遇，國內企業們熱情高漲。著名車企如長城、上汽、東風、金龍等，供應商如國鴻氫能、億華通、小姑娘進內間拿出奶瓶和貓糧，餵了些水和食物。小年夜洋電機等紛紛進局。
重慶力帆此前發布通知佈告稱，與武漢秦歌、重慶地年夜簽署《戰略一起配合協定》，配合開發氫動力乘用車，隨后力帆股份連獲5個漲停，可見資本市場對其遠景的看好。
據清楚，在中心、處所當局、高低游企業的協力發展下，現在我國華南、華中、華東、京津冀等地區已構成了多個氫產業集群。
可以說，氫燃料電池車在中國已蓄勢待發，有燎原之火之勢。
發展潛力宏大 擁有三年夜獨特優勢
自國家推廣新動力汽車起就被列為重點照顧對象，在電動車補貼退坡時仍享有昂包養app揚補貼，反復被中心當局點名照顧。那么燃料電池汽車，或許說氫燃料電池汽車，究竟有何過人之處？
要清楚其優勢地點，還得從氫燃料電池的道理說起。
氫燃料電池的發電道理很簡單，本質上就是氫氣與氧氣結合天生水的化學反應過程。
▲氫燃料電池道理圖
上圖為氫燃料電內部道理圖，只需不斷地給陰極板通空氣，給陽極板供應氫氣，燃料電池就可以不斷產生電流。具體到汽車上來說，就是讓汽車背上一罐氫氣，然后在車載的燃料電池中與氧氣進行結合，從而產生電流驅動車輪，并給車載電池組充電。
▲氫燃料電池汽車結構表示圖
具體來說，氫燃料電池汽車有三年夜優點：
1、真正的零排放汽車 緩解車企減排壓力
面對日益嚴峻的環保壓力，全球各國都制訂了日益嚴苛的排放法規。
americ包養管道an加州頒布了ZEV零排放車輛法案，為每種車制訂了“積分”系數。若未達標，車企必須要向加州空氣資源委員會（CARB）付出每輛車5000美元（約3.3萬國民幣）的罰款，或是向其他公司購買積分。
在我國，號稱史上最嚴的國六排放標準也已出爐，并且已有上海、山東、河北、陜西等省市宣布將提早實施。
要滿足國六排放標準，汽車發動機技術和尾氣處理裝置需進一個步驟更換新的資料換代，本錢也會隨之晉陞。例如柴油發動機就必須加裝高壓共軌系統，均勻每套發動機本錢會增添5000元以上，再加上其他尾氣處理裝置的升級，每輛車的生產本錢會增添近萬元。
比擬之下，氫燃料電池汽車的排放卻只要水，沒有其他任何淨化物質，不需求安裝燃油車上的諸多高本錢的尾氣處理裝置，當然包養網也無需繳納任何排放稅、罰款。
▲豐田Mirai
不僅這般，汽車巨頭豐田公司還另辟蹊徑，在american用近乎于本錢的價格賣車，應用氫燃料汽車零排放的特點賺取大批積分，再賣積分給其他車企，以此獲得一筆支出。
2、續航長達1000公里 加氫僅需幾分鐘
雖然電動汽車也沒有任何排放，但續航短、充電時間長兩年夜焦點問題一向困擾著電動汽車的發展。而這兩個問題對于氫燃料汽車來說，都是小菜一碟。
今朝已經實現量產的氫燃料電池汽表格內容繁多，包括她的個人信息、聯絡方式、貓的車豐田Mirai和本田Clarity只需求三分鐘即可加滿氫氣，并且兩者的續航里程則分別能夠達到600公里和750公里，而一些即將面世的車型還能夠達到1000公里。
▲本田Clarity
相較于今朝電動車企們“充電30分鐘，續航400公里”的宣傳，氫燃料電池車在續航和加氫時間上，可以說還未起跑就已經獲勝。
背后的緣由在于氫氣高達143MJ/kg的質量能量密度。
若要更直觀地輿解這個數據，可以換算成電動車里常用的Wh/kg能量密度單位。高能量密度的三元鋰電池電芯單體約為300Wh/kg，汽油約為12000Wh/kg，而氫氣達到了40000Wh/kg，是汽油的3.3倍、三元鋰電池單體的133倍。
▲能量密度對比
換言之，要跑同樣的里程（好比500公里），電動車需求裝上數百公斤的電池包，燃油車需求加幾十斤的汽油，而氫燃料電池乘用車僅需加幾斤氫氣。
3、電池壽命7年以上 低溫機能滿足極冷地區應用
此外，氫燃料電池汽車還有電池壽命長、低溫機能好的優勢。
燃料電池本質是一個發電機，是以并不存在電池衰減問題。普通乘用車的燃料電池請求5000h以上的任務小時數，以均勻天天2小時開車時間算，燃料電池可以任務7年，基礎與燃油車的發動機壽命相當。
國內部分先進的包養留言板氫燃料電池，任務時長可達10000h以上，可以用到車輛報廢。
另一方面，燃料電池低溫機能也很好，由于反應本身會放熱，電池一旦啟動后，電池堆棧的溫度很快會穩定到80-90℃的任務溫度范圍，同時其冷啟動溫度可以達到-30℃，能滿足世界年夜部門極冷地區的需求。
現狀慘不忍睹 全球包養網dcard銷量缺乏1萬臺
整體來看，氫燃料電池汽車既有三年夜獨有優勢，又有國家、各地當局鼎力攙扶，理應能夠迅猛發展，甚至蓋過電動汽車的發展勢頭，但事實卻并非這般，甚至讓人年夜跌眼鏡。
據中汽協數據，2018年燃料電池車銷量僅為1527輛，且滿是商用車，此中客車1418輛，貨車109輛。而2018年全國商用車總銷量為437.1萬輛，燃料電池車的滲透率缺乏萬分之3。
▲2018年中國新動力汽車銷量
在新動力車內部比擬，2018年中國新動力汽車總銷量達125.6萬輛，此中純電動汽車98.4萬輛，插混汽車27.1萬輛，氫燃料電池汽車占比缺乏0.12%，可謂是慘不忍睹。
▲20女大生包養俱樂部16-2018年中國新動力汽車銷量
從歷史數據來看，2016年-2018年，中國氫燃料汽車銷量分別為629輛、1包養網272輛、1527輛。而本年，作為氫燃料電池車發展提到新高度的一年，其3月份銷量僅為86輛，整個第一季度總計銷售273輛。
假如不考慮某月銷量年夜爆發等特別情況（例如當局年夜單），本年總銷量也難有質的衝破。
在車東西看來，氫燃料汽車發展緩慢的背后，是其面臨的技術研發困難、制氫本錢昂揚，以及用車未便三年夜窘境。
技術研發窘境：兩年夜焦點零部件技術研發難度年夜
1、高壓儲氫罐研發難度年夜
▲豐田70MPa高壓儲氫罐
上文提到，由于“氫氣很輕”，其質量能量密度很年夜。但反過來說，假如從單位體積燃氣釋放的能量來看，氫氣的熱值是常見燃料里最低的，僅為12.74MJ/Nm^3，是甲烷的1/3，汽油的1/10。
這就意味著，假如要釋放同樣的能量，汽車需求耗費巨量體積的氫氣，因此氫燃料電池車上都有高壓儲氫罐來壓縮儲存氫氣。
車載高壓儲氫罐普通可以儲存6kg擺佈高壓氫氣，總體積在150L-200L高低，有些年夜的儲氫罐甚至會擠壓車內空間，好比豐田Mirai的后排就只能搭乘搭座兩人。
▲豐田Mirai結構表示圖
在儲氫罐體積只能減小不克不及增年夜的情況下，儲氫壓力成為了主要的評價指標。劃一體積下，儲氫壓力降低一倍，儲氫量會增添50-70%，續航里程晉陞50%，可是本錢會增添近7倍。
今朝中外儲氫罐技術差距重要集中在儲氫罐材質上，包含內襯、纖維纏繞層和過渡層資料。
我國車載儲氫罐主流是金屬內膽纖維全纏繞氣瓶(Ⅲ型包養網VIP瓶)，內襯資料為金屬鋁，儲氫壓力為35MPa，質量儲氫密度（氫氣占儲氫罐總質量的比重）在3%擺佈。
▲全復合纖維纏繞瓶（IV型瓶）
而日、美、韓的頭部企業已經量產了全復合纖維纏繞瓶（IV型瓶），內襯資料為塑料，有更好的氣密性、耐腐蝕性、耐高溫性，是以這種儲氫罐儲氫壓力能達到70MPa，質量儲氫密度在5.7%擺佈。
但需求指出的是，兩種儲氫罐都面臨很年夜的平安問題。
內部來說，儲氫壓力自己很高，無論是35MPa還是70MPa，都是一個很危險的壓力數值。要了解，20MPa的水壓就可以用來切割石材了。其次，氫氣在高壓高溫（30MPa，300℃以上）環境下，還會發生“氫脆現象”，腐蝕金屬，惹起裂紋導致儲氫罐決裂。
內部來說，汽車行駛途中還能夠發生碰撞變亂，火災變亂、浸水變亂等包養女人極端情況，讓底本就比較危險的儲氫罐增添了決裂、泄露，甚至爆炸的能夠性。
由于以上三個問題存在，兩種儲氫罐都采用了大批的碳纖維資料，同時，為防止“氫脆現象”發生，金屬內膽儲氫罐還需額外配備液冷系統，以把持罐內溫度。綜合下來，一個儲氫罐的本錢達到了6萬元以上。
別的，包養網推薦今朝國內外采用的年夜都是氣態儲氫，假如要實現更年夜的儲氫量，需求發展到低溫液態儲氫、高壓液態儲氫、有機液體儲氫等。
但液態氫的密度更高，面臨的爆炸、泄露風險也更年夜，同時還要耗費系統30%以上的能量來維持液氫狀態，今朝讓汽車裝載液氫能夠得不償掉。
2、氫燃料電池多項關鍵技術還未衝破
▲本田氫燃料電池
正如前文所言，燃料電池是燃料電池車最焦點、本錢最高的零部件，其也有質子交換膜、鉑催化劑、雙極板三年夜部件需求衝破。
質子交換膜被稱為氫燃料電池的心臟，它處于燃料電池正負極板的中間，起到了隔離其他離子，僅允許質子通過的效能，同時還要隔離兩極反應氣體，支撐兩側催化劑層，機能請求很是高。
這般主要的電池“心臟”，卻一向被握在國外公司手心里，我國研發氫燃料電池的焦點資料幾乎端賴進口。
質子交換膜技術包養故事從上世紀60年月起就被american杜邦公司壟斷，杜邦膜的價格約為 120 美元/kW，我國常用的燃料電池功率為35-50kW，以50kW燃料電池計算，一套燃料電池里，僅質子交換膜的本錢就高達4萬元國民幣。
▲燃料電池結構表示圖
質子交換膜的兩側是鉑（Pt）催化劑，氫氣通到陽極板后，在鉑催化劑的感化下，掉往電子變成質子，再通過質子交換膜與另一側的氧原子結合生產水。
難點在于催化劑只能用鉑，而鉑的價格很是昂貴，均價約200元/克，應用100克鉑的情況下，一套氫燃料電池所用鉑催化劑的本錢近2萬元。是以，下降催化劑中鉑的應用量，是下降電池本錢的一年夜關鍵手腕。
而今朝，我國的低鉑催化劑技術尚處于實驗研發階段，離規模量產還有很長的距離。
▲雙極板
除此之外，作為燃料電池的“骨架”，雙極板的工藝程度仍待衝破。雙極板（Bipolar Plate，BP）又叫流場板，與膜電極層疊裝配成電堆，在燃料電池中起到支撐、搜集電流、為冷卻液供給通道等感化，其質量好壞直接決定了電池輸出包養網功率和應用壽命。
雙極板的三種材質中，石墨板和復合板的技術已相對成熟，而金屬板因為能年夜幅進步電池輸出功率，近年來成為了燃料電池的一年夜衝破標的目的，仍待解決失落問題是金屬板在電池環境下易受腐蝕，導致電池壽命較短。
在燃料電池的零部件上，還有膜電極、膜加濕器、氫氣循環泵等關鍵技術有待衝破，篇幅無限，不再逐一贅述。
3、零部件國產化水平低
一位氫燃料電池產業從業者告訴車東西，中國燃料電池產業在質子交換膜技術等焦點技術層面與國外差距較年夜，進而產生了產業鏈配套難、產品價格高級問題。
據清楚，我國今朝70%的燃料電池零部件都依賴進口，許多關鍵技術要付大批專利費給國外公司，是以燃料電池的生產本錢非常昂揚。
2018年，我國燃料電池的實際生產本錢約為740美元/kW，以功率為50kW的燃料電池來算，一套電池本錢高達25萬元，而要達到國外常用的80kW功率，一套電池本錢接近40萬元。
假如能夠實現焦點零部件、關鍵技術的國產化，并進行年夜規模量產，燃料電池的本錢是無望下降到可接收的水平的。
▲american動力部測算的燃料電池本錢降落曲線
根據american動力部（DOE）的測算，假如未來能達到50萬套的批量化生產規模，燃料電池生產本錢可下探台灣包養網到30-40美元/kW，以80kW的氫燃料電池來算，一套燃料電池本錢僅2萬5千元。
制氫本錢窘境和用車窘境
▲制氫工廠
1、規模制氫本錢高
除整車和零部件的研發以外，氫氣作為氫燃料電池汽車的動力，雖然來源豐富，但要低本錢地大批制取也非常困難，必定水平上制約了氫燃料電池汽車的發展。
據相關研討，今朝我國工業規模化制取氫氣，重要有以下5種方法：
▲5種制氫方法
此中，氯堿工業副產氫本錢相對較低，加上氣氫拖車運輸的價格，氫氣的本錢在20-30元/kg擺佈。
但這種方法制取的氫氣純度不高，其自己是制取燒堿和氯氣的工藝，反應過程中天生的大批氫氣被直接排放到了空氣中。搜集這部門氫氣雖然本錢低，但有大批其他氣體混雜此中，導致制取的氫氣純度不夠，難以滿包養網比較足氫燃料電池的請求。
而化工原料制氫、石化資源制氫兩種方法，都有很年夜的工廠排放，與氫燃料電池車的零排放理念相悖，并且制成的氫氣需求包養管道脫硫、脫硝，本錢也不低，不是未來長久的制氫方法。
今朝，以水為原料的水電解制氫最被看好，其道理簡單，工藝成熟，也完整清潔。但由于工業用電價格很是高，一度電在0.86-1.8元擺佈，電解水的本錢也遠高于其他制氫方法，達到了60-80元/kg以上。
同時，制掏出的氫氣還要經過二級壓縮，一級壓縮到12.5MPa，二級壓縮到35MPa，以滿足氫氣的加注。別的，運輸本錢、設備折舊本錢、工廠電力設施建設本錢等，進一個步驟進步了電解水制氫的總本錢。
除開上述傳統的制氫方法，近年也有些新制氫方法，好比膜分離制氫、生物質制氫、合氫物質制氫等，各有優勢，但都面臨技術不成熟，制氫本錢高、制氫純度低、規模小等問題，暫無法成為年夜規模制氫主力。
2、用車本錢高 加氫不便利
消費者選購汽車時，日常應用的本錢是一年夜主要原因，氫燃料電池汽車在這方面很是劣勢。
因為氫氣制取本錢很高，導致加氫價包養格很是昂貴。據清楚，在有國家補貼的情況下，加氫的均勻價格仍在60元/kg以上，氫燃料電池車的實際應用價格近每公里1-3塊錢，與燃油車應用本錢相當，遠高于電動汽車。
應用價格高的同時，加氫站的數量還少得可憐。據媒體報道，截止2018年末，我國已運行加氫站數量為23個，此中佛山4個，上海3個，北京、深圳、武漢、成都等城市均只要一個。
國內加氫站數量這般稀疏，跟它的建設本錢高達1500萬/座，而收益幾乎為零有關。
一位氫燃料電池產業從包養業者告訴車東西，加氫站建設速率滯后的緣由還在于加氫站基礎設施的相關標包養網準、政策、規范以及歸口治理單位不明確，進而制約了氫燃料電池汽車的推的面容讓她在造型無可挑剔的女主角面前顯得憔悴不堪。廣發展。
▲加氫站
用車未便只是后包養app話，由于氫燃料電池車的生產、研發本錢很是高，導致整車的售價也居高不下。就已規模化量產的三款車來說，本田Clarity售價39萬，本田Mirai售價45萬，現代ix35 FCV售價80萬。
而對于那些還未量產的燃料電池車來說，價格就更高了，基礎都在100萬以上，是以我國賣出的氫燃料車年夜都是帶有試驗性質、示范性質的年夜巴、公交、物流車。
▲上汽年夜通FCV80氫燃料電池客車
最后來講，雖然加氫過程只需求幾分鐘，但加氫前的檢查、靜電釋放流程卻要10-20分鐘。
加氫前，車要開到待檢區，任務人員會周全檢查車的外觀、儲氫罐、車身溫度，經過測漏儀的監測后，再全方位地釋放車內靜電，隨后才幹開到加氫區加注氫氣。
在不考慮排隊的情包養網況下，加一次氫氣還是需求半小時以上。而這一過程中，m包養網車馬費obile_phone需求關機或存放在服務臺，可以想象，這對消費者來說是多年夜的苦楚。
此外，上述從業者還表現，氫燃料電池汽車還面臨市場教導缺乏，消費者對氫燃料電池汽車有不夠清楚的情況，例若有些人對其平安性存疑。
結語：氫燃料電池車在波折中前行
現在，不成再生的化石燃料越來越少，同時全球對化石燃料的需求卻越來越年夜，在電動汽車銷量敏捷增長，油耗、排放法規日益嚴格的情況下，全球化石燃料的總應用量不降反升。
也就是說，現在電動汽車的增長、可再生動力比例的增長，僅抵消了生齒和經濟增長所增添的動力需求。假如要進一個步驟緩解全球動力缺乏的現狀，必須有更多的新動力汽車與可再生動力扛起重擔，而氫燃料電池汽車與
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