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氢燃料汽车真没商业化机会 ?Nature发文前提至少5个缺陷、论证不充分、结论不可靠!

氢云链| 2022-2-22 16:11 阅读 3084 评论 0

近日,nature electronics的comment上一篇由名为《氢能燃料电池汽车不太可能在可持续道路运输中发挥重要作用》(《Hydrogen technology is unlikely to play a major role in sustainable road transport》)的文章(以下简称“文章”)突然火了!原因是该文章发表在nature上,怀疑者又多了一个“权威”证据。

作者帕特里克·普洛茨(Patrick Plötz)在文章中的核心观点是——“电池技术、经济性以及快速充电技术的进步可能很快就会让氢燃料电池汽车在道路运输中变得多余”,结论是:“在充电网络快速发展的情况下,氢能汽车的市场机会窗口临近关闭”。事实果真如此么?

图表1 发表在nature上的文章

氢燃料汽车真没商业化机会?Nature发文前提至少5个缺陷

来源:nature electronics

关于氢能汽车与纯电动汽车竞合关系的问题,全社会已经不厌其烦地议论多次,国内共识基本达成,氢云链也曾为此一论再论(相关文章链接附在文章底部)。小编认为,如果该文章不是发表在nature上(尽管仅仅是comment而非正刊)又被国内媒体解读传播,这篇三千多字(翻译为汉字)的文章可能引不起业内讨论或关注,对真正的氢能产业从业者也没有啥影响

氢云链认为,站在中立的角度,该文章作者的论点表面上似乎并没有太大的问题,亮点是抓住了“利用充电技术克服纯电动续航难题”作为论点支持结论,问题是文章前提假设存在一定的缺陷,因此造成了文章的结论有失偏颇!具体分析如下:

文章的三个核心观点概括如下:

1、2027年才能商业化太慢。燃料电池汽车发展程度远落后纯电动汽车。燃料电池汽车车少站少,尚未进入商业化阶段,纯电动汽车车多桩多,更具备普及的可能性。文章认为目前仅有氢能重卡两家制造商,而且可能要到2027年才能商业化,彼时第二代纯电动重卡已经出现,燃料电池汽车在市场竞争上处于明显的劣势。

2、“加氢快”优势不复存在。文章提出,800KW充电克服了“充电难”问题。乘用车方面,电池能量密度的提升克服了单次续航的难题,800V电动平台的出现也满足了快速补充续航的需求;欧盟法规要求卡车每行驶4.5小时休息45分钟的法规要求,借助800KW充电技术实现45分钟补充400KM的续航,因此450KM续航的纯电动卡车已经能够满足长途公路运输的要求。在MW级别充电网络建成后,纯电动汽车的优势将更加明显,由此燃料电池汽车“加氢快”的优势不复存在,。从图表2可以了解不同场景下对应的卡车技术种类。

3、纯电动汽车成本更低。成本(而非技术)决定未来卡车的方向,纯电动汽车成本更低。文章引述了3篇认为燃料电池汽车总运行成本将高于使用兆瓦级充电站的电动汽车总成本的论文,但文章承认,尚不清楚氢气和MW级超充站谁的成本更低(it is not clear yet whether hydrogen or megawatt charging will have total lower costs)。

图表2 零排放卡车的货运部分和潜在应用

氢燃料汽车真没商业化机会?Nature发文前提至少5个缺陷

来源:《Hydrogen technology is unlikely to play a major role in sustainable road transport》

文章核心观点可以概括为:800KW快充和未来的MW级别快充已经克服了纯电动汽车“充电难”的问题,燃料电池汽车“长续航、加氢快”的优势已经不复存在。若再考虑纯电动汽车的运营成本优势,燃料电池汽车极有可能不具备市场竞争力。

小编客观地讲,该文章的论点表面上并没有什么问题,其核心观点就是现阶段纯电动汽车的重点发展方向。小鹏汽车创始人何小鹏也曾坦言,超快充就是电动汽车的生命线。

此外,作者是基于欧洲市场讨论问题,其结论未必能放之四海而皆准,尤其没有考虑到中国市场崛起对全球氢能汽车市场带来的影响。

但该文章对燃料电池汽车认知不足,同时对超高功率充电技术有所夸大,文章至少有5个缺陷,导致结论不可靠,具体分析如下:

1、燃料电池卡车进入规模化量产阶段。文中认为燃料电池重卡可能到2027年都难以实现量产,更无法达到卡车车企承诺的2030年保有量10万辆的目标。但实际上中国已经开始了燃料电池重卡的规模化生产进程,车企数量远超文章所提的“2家”。乐观估计,国内2024年可达到万辆级别,悲观估计也就2025年能够达到万辆级别。

2、夸大了充电网络的低成本,氢气网络可能与充电网络成本相近甚至更低。有业内人士指出,根据国际氢能联盟请麦肯锡做的测算,在德国20%的渗透率,燃料电池汽车的基础设施费用要低于纯电动汽车。

同时,仅从基础建设成本考虑,超快充站的费用并不比加氢站费用低。在现阶段充电站已经相对成熟的情况下,110KW以上的超充站的造价也在200万-600万之间(接近日加氢量200-500KG的加氢站成本),MW级别的造价将可能高一个数量级,与加氢站成本无异乃至更高;即使是换电方式,考虑到备用电池成本,换电站成本也在千万上下。

3、夸大了超快充的实际应用情况和发展情况。超快充电桩的发展需要电池的配合,在一定的成本下,电池的功率密度、能量密度和寿命追求的是妥协和平衡,难以做到三者俱全。在电池技术没有突破的情况下,单纯提高充电功率意义有限。以特斯拉为例,在换装4680电池前,有媒体实测数据显示,用2019年的TeslaModel 3分别使用250kW的超充和150kW的快充进行对比,电量从3%充到100%时,250kW的超充仅仅节约了2分钟。在换装了4680后,充电速率才有一定的提升,如图表3所示。

图表3 特斯拉4680与2170的充电速度对比

氢燃料汽车真没商业化机会?Nature发文前提至少5个缺陷

来源:特斯拉

在快充发展速度上,文章的假设同样存在问题。文章提及的800KW目前还难以实现,更不需谈更高的兆瓦级别快充。实际上,目前800V平台刚刚开始普及,市面上的大部分车辆尚不能支持350KW以上的超快充,同时为了保障电池的寿命往往不会支持过高的充放倍率,这也是欧洲仅有千余个350KW快充桩的原因之一,小鹏汽车发展速度较快,也仅仅开始推广480KW快充。因此,800KW快充的普及,未必会早于加氢站的普及速度,MW级别快充更是有待发展。

4、没有考虑“人停车不停”的情况。卡车作为生产工具,必须保障足够的运行时间,因此往往存在“人停车不停”的情况。我国长途运输重卡往往有两位司机,以保障车辆的持续运行。根据氢云链调研,在深圳地区,实行两班倒制度的出租车司机长期以来对于中途需要充电1-2小时而停止运营而抱怨不止。因此文章尽管对“物流行业由成本驱动”有所认知,但可能由于欧洲地区电动出租车有限,因此对纯电动商用车运营情况的认知并不全面。

5、没有提及纯电动汽车其余的弱点。除了长途、重载外,纯电动汽车还有低温区性能衰减严重等问题。在刚过去的北京冬奥会,组委会对于通勤车辆的使用原则是“平原用电、山区用氢”,因为纯电动汽车难以保障在-20°C情况下的运营稳定性,而燃料电池汽车的运营温度却可以低至-30°C以下。

总体而言,文章作者的论点表面上并没有太大问题,但由于“春秋笔法”导致了文章的前提假设存在一定的问题。800KW快充技术平台啥时能普及推广不确定,也没人能知道!没有这个假设支持,结论没有参考意义。

上文提到的业内人士认为:“根据事实,锂电和燃料电池没有什么可争的,在双碳背景下,最好的方案就是电氢互补,整体社会成本最低。”

最后,关于氢能汽车与纯电动汽车竞合关系问题算是个“老生常谈”问题,对真正的氢能产业从业者也没有啥影响,但氢云链考虑该文章发表在nature上(尽管仅仅是comment而非正刊)又被国内媒体解读传播,对部分政府和产业投资者的认知有影响,所以给大家做了简单的解读,见仁见智,仅供大家参考!

编辑:氢氢我心 校对:风氢扬 审核:氢云小仙女

来源:氢云链

声明:文章内容仅供参考,并不代表氢云链赞同其观点或证实其描述,部分图文来源网络,氢云链整理发布,如有侵权请联系作者删除

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