Wan Gang: Es gibt eine klare Lücke zwischen China und der Welt in der Brennstoffzellentechnologie

Obwohl China im letzten Jahrzehnt intensiv an der Entwicklung von Elektrofahrzeugen gearbeitet hat, hat das Land die Brennstoffzellentechnologie für Fahrzeuge nicht aufgegeben. Allerdings wurden in meinem Land keine nennenswerten Fortschritte bei den wichtigsten Brennstoffzellenfahrzeugtechnologien erzielt, insbesondere nicht bei Kerntechnologien wie Stapelleistungsdichte, Katalysatoreffizienz, Membranelektrodenhaltbarkeit und Luftkompressoren. Am 28. Juni äußerte Wan Gang, stellvertretender Vorsitzender des Nationalen Komitees der Politischen Konsultativkonferenz des chinesischen Volkes, die oben genannten Ansichten auf dem Innovations- und Entwicklungsforum der Wasserstoffenergieindustrie.

„Vizevorsitzender des Nationalen Komitees der Politischen Konsultativkonferenz des Chinesischen Volkes, Wan Gang“

Brennstoffzellen-Kerntechnologie hinkt hinterher

Wan Gang führte aus, dass China bereits einige Vorkehrungen für Schlüsselmaterialien wie Brennstoffzellenkatalysatoren, Protonenaustauschmembranen und Kohlepapier getroffen habe, diese sich jedoch noch im Laborstadium befänden und die Konsistenz und Zuverlässigkeit der Produkte nicht garantiert werden könne. Es gibt bereits einige Muster von Schlüsselkomponenten wie Luftkompressoren und Wasserstoff-Rückflusspumpen, aber es gibt noch keine stabile Produktionskapazität, das Produktangebot ist unzureichend und der Preis ist sehr hoch. Das Gewichtsverhältnis der Wasserstoffspeicherkapazität von Wasserstoffspeichermaterialien muss 5–7 % erreichen, um einen praktischen Wert zu haben. Derzeit beträgt die Wasserstoffspeicherdichte einer 35 MPa dicken, mit Kohlefasern umwickelten Gasflasche mit Metallliner (III) lediglich 3,9 %.

● Stapelleistungsdichte: Inländische Produkte liegen im Allgemeinen bei etwa 2 kW/l; Berichten zufolge hat das internationale Spitzenniveau etwa 3 kW/L erreicht;
● Katalysatoreffizienz: Der inländische Platinverbrauch pro Kilowatt beträgt etwa 0,3 Gramm; Berichten zufolge hat der internationale Höchstwert weniger als 0,06 Gramm erreicht;
● Haltbarkeit der Membranelektrode: Die tatsächliche Lebensdauer unter dynamischen Bedingungen in China beträgt etwa 3.000 Stunden; es wird berichtet, dass im Ausland bereits 9.000 Stunden absolviert wurden;
● Luftkompressor: Derzeit werden inländische Brennstoffzellenprodukte hauptsächlich mit Niederdruckgebläsen hergestellt, während ausländische Produkte hauptsächlich mit Luftkompressoren arbeiten und der Importpreis extrem hoch ist.

Gleichzeitig ist für Brennstoffzellenfahrzeuge noch kein stabiles Teileversorgungssystem aufgebaut worden. Die Lieferketten sind schwach und die technischen Kapazitäten mangelhaft. Dies führt zu einer geringen Prozessqualität der Teile, mangelnder Produktkonsistenz, mangelnder Zuverlässigkeit und Haltbarkeit und dazu, dass die Anforderungen einer Großserienproduktion nicht erfüllt werden.

Hinzu kommt, dass die Automobilkonzerne im Bereich der Brennstoffzellen-Pkw vergleichsweise wenige Konzepte entwickeln. Wan Gang führte aus, dass mit Ausnahme der SAIC Group andere etablierte Automobilhersteller Brennstoffzellenfahrzeuge noch nicht als Hauptprodukt in ihre Entwicklungspläne aufgenommen hätten. Zwischen chinesischen Automobilkonzernen und internationalen Automobilkonzernen wie Toyota, Honda, GM und Mercedes-Benz besteht eine deutliche Kluft, und die einheimischen Fahrzeughersteller spielen bislang keine führende Rolle.

Derzeit werden inländische Brennstoffzellenfahrzeuge vor allem im Nutzfahrzeugbereich vorgeführt, darunter bei Yutong Bus, Youngman Bus, Foton Motor, Dongfeng Motor, SAIC Volkswagen und anderen Unternehmen. Die Gesamtzahl der im Einsatz befindlichen Fahrzeuge übersteigt nicht 1.000, davon entfallen 78 % auf Spezialfahrzeuge und 22 % auf Busse.

Toyota Mirai

Die hohen Kosten der Wasserstoffenergienutzung

In Bezug auf die Nutzung von Wasserstoffenergie führte Wan Gang aus, dass die Wasserstoffproduktions-, -versorgungs- und -betankungssysteme meines Landes rückständig seien, was zu einem starken Anstieg der Kosten für Wasserstoff als Kraftstoff führe. Gleichzeitig verfügt mein Land über eine große Auswahl an kostengünstigen Wasserstoffquellen, ist jedoch durch das unvollkommene großflächige Wasserstoffversorgungssystem eingeschränkt, der Wasserstoffpreis übersteigt die Brennstoffkosten und es hat sich noch kein nachhaltiges Geschäftsmodell herausgebildet.

Obwohl die Kosten für die Nutzung von Wasserstoffenergie derzeit hoch sind, glaubt Ling Wen, General Manager der State Energy Investment Group, dass mein Land auf lange Sicht drei natürliche Vorteile bei der Entwicklung von Wasserstoffenergie hat:
Erstens sind die Ressourcenreserven Chinas knapp an Öl und Gas, aber relativ reich an Kohle, und die Produktion von Wasserstoff aus Kohle ist von allen Wasserstoffproduktionsfeldern die billigste.
Zweitens wird in meinem Land jedes Jahr eine große Menge erneuerbarer Energie aufgegeben. Konservativen Statistiken zufolge betrug die Stromverschwendung in meinem Land im Jahr 2017 100 Milliarden Kilowattstunden. Würde man diese Menge an verschwendetem Strom nutzen, um durch Elektrolyse von Wasser Wasserstoff zu erzeugen, könnten, wenn 5 kWh Strom gegen 1 Kubikmeter Wasserstoff eingetauscht würden, etwa 20 Milliarden Kubikmeter Wasserstoff produziert werden.
Drittens ist die Menge an Wasserstoff, die als Nebenprodukt der chemischen Industrie entsteht, sehr groß.

Ling Wen ist davon überzeugt, dass China ein riesiger Markt ist, der sich für die Entwicklung von Wasserstoffenergie eignet, und dass es viel Raum für Fantasie gibt, Wasserstoff in Bereichen wie der Automobilenergie und der dezentralen Stromerzeugung einzusetzen.

„Hyundai FE Brennstoffzellen-Konzept“

Unzureichende Infrastruktur

In meinem Land sind derzeit 12 Wasserstofftankstellen in Betrieb und fast 10 im Bau. Gan Yong, Mitglied der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften, ist der Ansicht, dass trotz der geringen Größe der Wasserstofftankstellen in meinem Land einige Probleme aufgedeckt wurden. Die Wasserstofftankstellen meines Landes sind noch nicht in der Lage, eine schnelle Wasserstoffbetankung von 3–5 Minuten gemäß internationalen Standards durchzuführen und genügen nicht den Standards für den kommerziellen Betrieb. Darüber hinaus ist die Auswahl wichtiger Geräte wie Kompressoren und Hydriermaschinen auf niedrige Preise ausgerichtet und kann den Anforderungen an einen langfristigen, kontinuierlichen und zuverlässigen Betrieb nicht gerecht werden. Darüber hinaus mangelt es an Standards bei der Planung, Konstruktion, Errichtung, Abnahme und Auswahl der Schlüsselausrüstung für Wasserstofftankstellen.

Brennstoffzellenfahrzeuge und Elektrofahrzeuge ergänzen sich

Mein Land begann 2009 mit der Förderung von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik. Bis Ende 2017 hatte China über 1,8 Millionen Fahrzeuge mit alternativer Antriebstechnik gefördert und war damit das Land mit der weltweit größten Förderung von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik. Brennstoffzellenfahrzeuge zählen ebenfalls zu den Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik, befinden sich derzeit jedoch erst im Demonstrationsbetrieb und die Gesamtzahl der in Betrieb befindlichen Fahrzeuge übersteigt nicht 1.000. Man kann erkennen, dass Elektrofahrzeuge in meinem Land zum Mainstream der Förderung von Fahrzeugen mit alternativer Antriebsenergie geworden sind.

Doch warum ist es sinnvoll, Brennstoffzellenfahrzeuge zu entwickeln, wenn Elektrofahrzeuge bereits zum gängigen Technologieansatz geworden sind? Wan Gang ist der Ansicht, dass die Entwicklung von Elektrofahrzeugen auf Grundlage der Erfahrungen der letzten Jahre bei der Förderung von Fahrzeugen mit alternativer Antriebsenergie Defizite wie lange Ladezeiten und geringe Reichweite aufweist und dass Brennstoffzellenfahrzeuge genau diese ausgleichen können. Brennstoffzellenfahrzeuge eignen sich für den Einsatz im Schwerlast- und Fernverkehr. Auf lange Sicht werden Brennstoffzellenfahrzeuge und Elektrofahrzeuge nebeneinander existieren und sich ergänzen.

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