Содержание:
По состоянию на март 2022 года правительство Китая опубликовало первый в истории страны долгосрочный план по водородным автомобилям. К 2025 году правительство планирует иметь на дорогах 50 000 автомобилей на водородных топливных элементах, что более чем в 6 раз превышает существующие 8000 единиц в 2020 году. Разрыв на рынке и явная поддержка отрасли со стороны правительства делают водородные транспортные средства следующей горячей темой развития в Китае.
Поскольку как автомобили на водородных топливных элементах, так и чистые электромобили (EV) являются ключевыми областями развития в Китае, как автомобили с водородным двигателем соотносятся с EV с точки зрения устойчивости, эффективности и удобства использования?
Рынок водородных автомобилей в Китае: Водородные автомобили в Китае против электромобилей – какой из них более экологичный?
Топливные элементы в водородных транспортных средствах используют газообразный водород в качестве источника топлива, вырабатывая электричество посредством химической реакции для питания транспортного средства. В отличие от обычных автомобилей, работающих на бензине, которые выделяют углекислый газ, автомобили на водороде имеют нулевой уровень выбросов, выделяя воду и тепло.
Газообразный водород можно получить чистым способом путем электролиза воды, но этот процесс очень энергоемкий и дорогой. Большая часть газообразного водорода в мире также получается в результате преобразования природного газа, в процессе которого образуются вредные двуокись углерода и окись углерода. Производство водорода подверглось критике за неэффективность, поскольку энергию необходимо использовать дважды: один раз при производстве газообразного водорода и второй раз, когда он используется в автомобиле.
С другой стороны, электромобили получают электроэнергию непосредственно из электросети, сохраняя ее в качестве источника топлива в перезаряжаемых батареях. Как и водородные транспортные средства, электромобили также имеют нулевой уровень выбросов. Тем не менее, электрические сети в большинстве частей мира по-прежнему питаются от ископаемого топлива, такого как уголь или нефть, а это означает, что электромобили по-прежнему имеют углеродный след. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы имеют ограниченный срок службы и должны заменяться по мере их износа.
Сегодня как водородные транспортные средства, так и электромобили не являются полностью нулевыми выбросами из-за производства газообразного водорода и выработки электроэнергии. Однако за счет производства газообразного водорода и выработки электроэнергии из возобновляемых источников энергии как водородные транспортные средства, так и электромобили могут стать полностью с нулевыми выбросами вредных веществ.
В то время как энергоемкий процесс производства газообразного водорода делает электромобили более доступными на данный момент, поддержка со стороны правительства может облегчить продвижение водородных автомобилей в Китае.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Водородные автомобили в Китае против электромобилей – у кого лучше топливная экономичность?
Водородные транспортные средства могут преодолевать большие расстояния, чем электромобили, благодаря более компактному хранению энергии, что делает водородные автомобили более привлекательными в этой области.
Время, необходимое для закачки водорода в бак, также намного короче, чем у электромобилей. Заправка водородного автомобиля может занять от 5 до 10 минут, как и любого обычного бензинового автомобиля. Напротив, электромобилям может потребоваться несколько часов для перезарядки, например, BMW i3, которому требуется до 4 часов, или Nissan Leaf, для полной зарядки которого требуется около 8 часов.
Кроме того, автомобили на водороде имеют больший запас хода и быстрее заправляются просто потому, что 1 кг газообразного водорода хранит в 236 раз больше энергии, чем 1 кг литий-ионных аккумуляторов.
Однако, хотя электромобили содержат меньше «топлива» и требуют больше времени для перезарядки, существующая инфраструктура для электромобилей, такая как электростанции, намного превосходит существующую инфраструктуру для водородных автомобилей, что делает электромобили в целом более привлекательными и доступными для потребителей.
В отличие от рынка электромобилей рынок автомобилей с водородным двигателем все еще находится в зачаточном состоянии.
В Китае в 2021 году было продано 1586 автомобилей на водороде, а по всему миру продано 17 000 таких автомобилей. Тот же период совпал со взрывным ростом продаж электромобилей в Китае: было продано 1,11 млн электромобилей, что на 14,75% больше, чем в прошлом году, что в 1000 раз больше, чем продажи автомобилей на водороде.
Тем не менее, Китай является ведущим игроком – Китай является крупнейшим производителем газообразного водорода в мире с годовым объемом производства около 33 миллионов тонн. По данным Национальной комиссии по развитию и реформам, к 2025 году Китай должен освоить основные технологии и производственные процессы. Ожидается, что годовой объем производства водорода в Китае из возобновляемых источников энергии к 2025 году также достигнет 100–200 тысяч метрических тонн.
Производство и продажа автомобилей на водороде в Китае с 2015 по 05/2021.
Водородные транспортные средства в Китае в настоящее время преимущественно используются на предприятиях логистики и пассажирских перевозок, таких как холодильные логистические транспортные средства. На 10 ведущих компаний с наибольшим количеством водородных автомобилей уже приходится более 90% владельцев водородных автомобилей. Такое обстоятельство свидетельствует о том, что на потребительском рынке существует огромный разрыв.
Белая книга по разработке водородных приложений 2020 г., 10 ведущих компаний с водородными автомобилями и их использованием.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Основные игроки
Grove (格罗夫)
Grove – пионер на китайском рынке водородных автомобилей. В 2018 году компания из Уханя запустила водородный автомобиль, который, как утверждается, имеет запас хода 1200 км, что намного больше, чем время автономной работы стандартных электромобилей. В 2021 году Grove представила тяжелый грузовик с водородным двигателем, запас хода которого в идеальных условиях составляет 1000 км. В настоящее время она считается одной из самых перспективных компаний по производству водородных автомобилей.
GAC Group (广州集团)
Автопроизводитель GAC Group также выпустил свой первый водородный автомобиль Aion LX FUEL CELL в конце 2020 года, который может проехать более 650 км.
SAIC Group (上海汽车集团)
У SAIC Group также есть собственные водородные автомобили. Являясь признанным производителем автомобилей, SAIC Group является одним из брендов с самым большим разнообразием автомобилей на водороде, в портфолио которого четыре автомобиля на водороде. Кроме того, государственный автопроизводитель планирует увеличить это число до 10 к 2025 году. Для достижения этой цели SAIC также инвестировала 2 миллиарда юаней в создание производственной цепочки, способной производить современные водородные грузовики во Внутренней Монголии.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Производители электромобилей в Китае
Китайский рынок электромобилей с доходом в 686,2 млрд юаней намного превышает рынок водородных автомобилей, который в 2021 году оценивался в 12,3 млрд юаней.
В Китае также насчитывается около 500 производителей электромобилей, что является самым высоким показателем в мире, что делает Китай ведущим игроком на мировом рынке электромобилей. Недавно, в 2022 году, китайский производитель электромобилей BYD стал ведущим мировым производителем электромобилей по объему продаж, продав 641 000 единиц за первые 6 месяцев 2022 года. Другими крупными производителями электромобилей в Китае являются SAIC, NIO, Xpeng и Li Auto, которые поставляют десятки тысяч единиц каждый.
Водородные автомобили также сталкиваются с давлением со стороны иностранных производителей электромобилей, включая гиганта электромобилей Tesla, а также таких известных производителей, как BMW, Nissan и Volkswagen.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Проблемы с производством аккумуляторов для электромобилей
Производство литий-ионных аккумуляторов может быть неэкологичным. При производстве литий-ионных аккумуляторов в Южной Америке расходуется большое количество воды, что вызывает опустошительные конфликты между местными жителями из-за воды. Колоссальные 1,9 миллиона литров воды необходимы для производства одной тонны лития. Извлечение лития также наносит вред почве и может вызвать загрязнение воздуха.
Несмотря на то, что литий-ионные аккумуляторы можно перерабатывать, это не является универсальной практикой, и в последние годы в переработке аккумуляторов наблюдается незначительный прогресс, учитывая траекторию развития рынка электромобилей. Это станет очень важным, поскольку все больше и больше литий-ионных аккумуляторов подходят к концу своего срока службы.
Российско-украинский конфликт также нанес ущерб производству и цепочкам поставок литий-ионных аккумуляторов. Литий, никель и кобальт – это металлы, используемые в батареях электромобилей, а отколовшиеся от Украины регионы Донбасса обладают богатыми запасами лития. Производство в регионе остановилось из-за войны.
В настоящее время использование кобальта может вызывать еще большую озабоченность. Запасы кобальта сосредоточены в основном в политически нестабильной Демократической Республике Конго, и его добыча вызывает множество социальных, этических и экологических проблем, таких как использование детского труда. В дополнение к экологической потребности в переработке, существуют также этические проблемы с цепочкой поставок материалов, что создает большую потребность в переработке аккумуляторов и экономике замкнутого цикла.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Стимулы правительства
Китайское правительство поддерживает отрасль субсидиями предприятиям, производящим водородные автомобили и вносящим свой вклад в поставку водородной энергии. В начале 2020 года правительство Китая предложило нескольким городам по 1,5 миллиарда юаней в виде субсидий на производство и продвижение автомобилей с водородным двигателем.
Еще 200 миллионов юаней доступны каждому городу для достижения целей, связанных с заправочной инфраструктурой, таких как: достижение определенного порога общего объема поставляемого газообразного водорода, минимизация выбросов углерода и снижение стоимости водорода на заправке.
В 2020 году китайское правительство предоставило субсидии всем компаниям, разрабатывающим технологии водородных автомобилей, даже иностранным автопроизводителям.
В 2021 году в Китае при поддержке государственных субсидий было запущено 35 проектов, связанных с топливными элементами, автомобилями на топливных элементах и водородными заправочными станциями, на общую сумму 110 миллиардов юаней.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Стимулы для рынка электромобилей
Обширная программа стимулирования Китая для электромобилей способствовала созданию крупнейшего в мире рынка электромобилей. Начиная с 2009 года, до конца 2021 года покупателям электромобилей, включая операторов коммерческого автопарка, было предоставлено субсидий на сумму 100 миллиардов юаней. Субсидии правительства Китая на электромобили значительно превысили субсидии на водородные автомобили. Также не было налога на покупку электромобилей, хотя к 2023 году он будет увеличен до 5%.
Однако в этом году Китай сократит субсидии на электромобили на 30% и отменит все субсидии к концу года. Прекращение этой тесной государственной поддержки индустрии электромобилей приведет к замедлению роста и, вероятно, усложнит условия для стартапов по производству электромобилей. Однако прекращение субсидий может также привести к фрагментации, избыточным мощностям и проблемам с некачественной продукцией. В условиях более жесткой конкуренции на рынке ведущие бренды должны будут внедрять инновации, повышая качество, производительность, безопасность и добавляя новые функции.
Несмотря на это, китайское правительство приняло другие меры стимулирования для стимулирования рынка и достижения своих целей. Электромобили по-прежнему будут исключены из налога на покупку транспортных средств до конца 2022 года. Правительство также будет уделять приоритетное внимание инвестициям в «новую инфраструктуру», которая включает зарядные станции для электромобилей, устойчивую энергетику и технологии IoT, чтобы сделать электромобили более привлекательными для рядового покупателя.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Проблемы
Тем не менее, стоимость является основной причиной того, почему водородные автомобили имеют такую низкую долю. От восходящей цепочки поставок (производство и транспортировка водорода) до последующей цепочки поставок (водородные станции и заправка) все аспекты водородной промышленности требуют снижения затрат.
Водородную энергию можно разделить на три категории в зависимости от ее производства:
- Серый водород: водород, полученный из ископаемого топлива, такого как природный газ, который вызывает загрязнение в виде выбросов углерода;
- Синий водород: водород, полученный из ископаемого топлива, но с эффективными средствами улавливания и связывания выбросов углерода в процессе;
- Зеленый водород: Зеленый водород относится к абсолютно чистой водородной энергии. Водород отделяется от воды электролизом за счет использования возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и гидроэнергетика.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Производство зеленого водорода
Текущее производство водорода в Китае – это в основном серый водород и синий водород. Однако такое производство, как правило, связано с высокими затратами на очистку и не соответствует намерению стать к 2060 году нулевым чистым источником выбросов. Таким образом, доступное решение для производства, транспортировки и хранения зеленого водорода имеет важное значение для развития транспортных средств на водороде в Китае.
Однако в мире, включая Китай, нет зрелой цепочки производства зеленого водорода, что приводит к высокой стоимости производства зеленого водорода. По словам Zeng Tao, главного аналитика CICC по новой энергетике, по сравнению со стоимостью серого водорода (7-8 юаней за килограмм) стоимость зеленого водорода (20 юаней за килограмм) явно неконкурентоспособна.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Транспортировка и хранение водорода в Китае
Транспортировка и хранение водорода в Китае также очень затратны, и до сих пор существует относительно большой разрыв в технологиях с западными странами.
Использование полуприцепа для перевозки газа и водорода является наиболее распространенным средством транспортировки водорода на короткие расстояния. В настоящее время давление резервуара для хранения газа, используемого в Китае, составляет 20 МПа, что ниже зарубежного стандарта в 50 МПа. В результате трейлер в Китае может каждый раз доставлять лишь небольшое количество водорода, поэтому он будет нести огромные затраты на логистику, чтобы удовлетворить большой спрос на водород в будущем.
Преобразование водорода в жидкий водород и использование специального транспортного средства для перевозки может значительно увеличить количество водорода в одной транспортировке, но для поддержания водорода в жидком состоянии требуется температура -252,8 °C, что, как правило, создает значительные затраты энергии.
Хотя транспортировка водорода по трубопроводам позволяет избежать недостатков двух вышеперечисленных способов, строительство трубопроводов требует большого объема первоначальных инвестиций, что заведомо нереально в текущей ситуации слабой рентабельности предприятий водородной энергетики.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Водородные станции и заправка
Водородная станция, которая может поставлять 500 кг водорода в день, требует первоначальных инвестиций в размере 7-12 миллиардов юаней, что примерно в три раза больше, чем обычная заправочная станция. Кроме того, из-за свойства водорода затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию водородной станции выше, чем у заправочной станции.
Рынок водородных автомобилей в Китае: Основные выводы
Китайское правительство стремится помочь отрасли достичь долгосрочных целей в области разработки водородных транспортных средств.
Водородные транспортные средства работают на газообразном водороде, который является энергоемким и дорогим в производстве по сравнению с электричеством.
И электромобили, и водородные транспортные средства сами по себе имеют нулевой уровень выбросов, но производство электроэнергии и водорода может привести к выбросу вредных веществ.
Возобновляемая энергия является ключом к дальнейшему сокращению углеродного следа как электромобилей, так и водородных транспортных средств.
Водородные автомобили имеют больший запас хода и быстрее заряжаются, чем электромобили.
Аккумуляторы для электромобилей сталкиваются с экологическими и этическими проблемами в своих цепочках поставок и производстве.
Рынок электромобилей в Китае затмевает рынок водородных автомобилей.
Инфраструктура для водородных автомобилей развита слабо по сравнению с инфраструктурой для электромобилей.
Статья «Рынок водородных автомобилей в Китае: обгонят ли водородные автомобили электрические транспортные средства?» подготовлена Порталом PRC.TODAY по материалам сайта Daxue Consulting China.
Если вам понравилась статья или появились вопросы, оставьте ваш комментарий или обсудите эту статью на форуме.
Лотерея номерных знаков в Китае: почему люди так хотят в ней участвовать?
