“氢璞的企业使命是打造高品质燃料电池,服务氢能产业链。我想从现在到2025年,我们应该再加上一句,走向商业化。”氢璞创能董事长欧阳洵博士在2023高工氢电年会上表示。
他以氢能重卡为例,用氢璞的大量案例详细分析了可挖掘的氢能重卡应用场景,以及相应电堆及系统的技术发展趋势、降本趋势,最终希望在80万级别可以实现1000公里续航的长途高速49吨重卡,60万级别可以实现500km续航的国道山区49吨重卡,以满足商业化需求。
应用场景分析与案例
先来回顾氢能重卡的发展历程:五年前,氢能重卡的概念刚刚提出;三年前,49吨氢能重卡刚刚推出,单车售价150万元,百公里氢耗14-15kg,续航250km,主要应用于短倒场景;当前单车售价100-120万元,百公里氢耗8-10kg,续航550-600km,可在高海拔高寒的崎岖山路、充满各种粉尘的洗煤厂/钢厂、国道高速穿插的跨省干线,每天24小时不间断工作。
售价快速下降、性能快速提升,应用场景从单一向多元化发展,让氢能重卡逐步趋向商业化。
在年会现场,欧阳洵具体分析了氢能重卡应用生态。以氢璞做的大量应用案例来看,首先是煤焦钢氢能重卡应用场景已趋于成熟,以陕西、陕西、河北这些区域为主。这些场景应用氢能重卡的主要驱动力是重污染传统企业的环保达标压力大,且龙头企业基本都有战略转型的需求。加之煤焦钢行业的运力丰富,若加氢站建设步伐加快,氢气价格做到≤25元/kg,氢能重卡续航更长、价格更低,商业化推广进程将进一步加快。
再是主要城市的港口和物流基地应用氢能重卡潜力大。这些应用场景也有大量运力,应用氢能重卡的驱动力首先是新能源路权,以及在碳积分政策推动下,包括宜家、可口可乐等在内的世界500强企业加快碳减排行动。在这些场景下,氢能重卡已初步打开局面,若氢气价格做到≤30元/kg,加之碳补贴、路权、高速费减免等因素推动,预计也会很快走向商业化。
“无论是哪个应用场景,要走向商业化,还有一个必要条件是金融端的打通。” 欧阳洵补充说道,目前不论是煤焦钢企业还是物流公司都是希望通过金融贷款来购置车辆,降低前端购置的资金压力。过去三年我们和不少金融机构进行合作,模式包括售后回租、直租及现在在谈的车氢分离购置的方式。
车氢分离和车电分离有些不同,车电分离一般都和换电模式相结合,车氢分离则指的是车辆购置方只要购置去除燃料电池系统和氢系统的车辆部分,一般而言都在40-50万之间,这部分还可以单独申请贷款。而金融合作方则持有燃料电池系统和氢系统资产,这部分资产只是租给车辆购置方。当然不论何种金融模式,贷款利息必须低,目前看可以控制在6%以内,未来希望实现4%以下的低利率,推进行业的快速发展。
以上都是氢璞创能在实践中总结出来的经验。在年会现场,欧阳洵列举了几个氢璞配套氢能重卡应用的典型案例:1、第一个京津冀跨省氢能重卡车队,从天津到霸州的平原高速上有30多辆运行,预计明年年中或达150辆;2、为宜家提供物流服务,在北京到天津的平原高速上,目前有20辆运行,预计到明年5月将达100辆规模;3、河北邯郸华丰能源第一批氢能重卡,在邯郸西部山区运行,路况包括国道+高速,目前在单程70公里运距范围内跑,下一步将打通邯郸—长治的场景,今年年底有70辆,明年或达250辆规模;4、山西孝义及临汾地区煤焦钢典型场景,氢璞先行一步,未来可挖掘的潜力空间还很大。
技术与成本发展趋势
为了加快氢能重卡的商业化推广进程,业界还需要携手持续努力。从电堆角度来看,重卡电堆技术发展趋势如下:大功率(300kW+)、长寿命(30000小时+)、高性能(>4.5kW/L)、低成本(<600元/kW)。
“需要特别强调的是电堆成本的持续下降,包括膜电极中催化剂铂载量的持续下降,质子膜、碳纸及其关键原材料的深度国产化,模压板成本持续下降、性能的持续提升,端板、尾板开模,以及电堆制造成本的下降等。”欧阳洵表示,2025-2026年电堆批量售价预测在0.5-0.6元/W,而到2030年的成本目标则是0.2-0.3元/W。我已在不同的场合讲过几次,既是对自己的激励,也希望得到行业同仁的支持。
作为燃料电池电堆头部企业、代表企业,氢璞创能一直着力于降本增效,今年年初正式发布了300kW的HV系列石墨板电堆,现在正在此基础上进一步优化设计,计划明年推出一个性能更优、成本更低的HV Plus版本。
从整车角度来看,燃料电池厂需要与主机厂、氢系统、锂电池厂家等达成共识,围绕着可靠性、氢耗、续航、性能和成本五个方面不断突破。如从现在到2025年,49吨氢能重卡的整车成本将逐年降低,氢耗逐年减低,自重逐年递减,整车典型配置如下:
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