中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：政策加持下，燃料電池汽車近兩年來(lái)受到熱捧。但中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年第一季度燃料電池汽車一季度累計(jì)銷售量?jī)H273輛，新能源汽車銷量達(dá)到了29.9萬(wàn)輛。
國(guó)家新能源汽車補(bǔ)貼退坡政策中明確規(guī)定，氫燃料電池汽車的補(bǔ)貼不會(huì)受到國(guó)家補(bǔ)貼的退坡和退出的影響，此外氫燃料電池汽車的地方補(bǔ)貼也不會(huì)受到補(bǔ)貼比例的限制。中金公司在發(fā)布的報(bào)告中也顯示，燃料電池車在能量密度、續(xù)航里程、燃料加注時(shí)間等方面綜合性能遠(yuǎn)高于搭載鋰電池的新能源車，有望成為燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的驅(qū)動(dòng)力。預(yù)計(jì)2024年燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模將達(dá)到255億美元，年均復(fù)合增速超過(guò)20%。
但與此同時(shí)，配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本居高不下、國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)相對(duì)落后等問(wèn)題，都導(dǎo)致燃料電池車的商業(yè)化瓶頸難以突破。
在以純電動(dòng)技術(shù)為主流新能源路線的當(dāng)下中國(guó)市場(chǎng)，性能優(yōu)勢(shì)凸顯的燃料電池也會(huì)躋身主流么？
成本高昂
燃料電池汽車在性能、體積等方面具備優(yōu)勢(shì)，但要想實(shí)現(xiàn)商業(yè)化依然面臨很大挑戰(zhàn)。一方面，當(dāng)前燃料電池汽車以氫能為主要驅(qū)動(dòng)力，制氫、備氫等成本較高；另一方面加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本高昂，短期內(nèi)也難以大規(guī)模展開。此外，中國(guó)加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理辦法以及相關(guān)法規(guī)等還未有明確的規(guī)定流程，也增加了行業(yè)發(fā)展的不確定性。
先從制氫環(huán)節(jié)來(lái)看，一般工業(yè)制氫采取的是電解水方式，但這種方式能耗很高。北京理工大學(xué)新能源汽車技術(shù)專家林程表示，氫能要講究效率，電解水要發(fā)生兩次化學(xué)反應(yīng)，能耗相當(dāng)高。除了這種工業(yè)制氫外，氫氣從廢氣中也會(huì)排放出來(lái)，但氫氣的提純、壓縮以及制備還是需要一定的能耗。整體來(lái)看，氫氣的制取成本較高。
從燃料電池構(gòu)成的成本來(lái)看，電堆是其主要組成部分，其他材料包括石墨、聚合物膜、鋼等。過(guò)去，電堆中主要使用鉑金催化劑，但其資源稀缺且成本較高，隨著技術(shù)的進(jìn)步，鉑金催化劑的使用比例已有所降低。不過(guò)，與國(guó)際水平相比，國(guó)內(nèi)燃料電池成本依然較高。
中國(guó)工程院院士衣寶廉曾表示，國(guó)內(nèi)車用燃料電池電堆的體積比功率均在每立升2千瓦以下，國(guó)際已大于3千瓦，國(guó)內(nèi)使用同樣體積的材料只能提供三分之二的功率，因此電堆成本高于國(guó)際水平。再加上關(guān)鍵材料與部件的進(jìn)口導(dǎo)致車用燃料電池系統(tǒng)很貴，整車造價(jià)高。
海馬集團(tuán)董事長(zhǎng)景柱指出，氫燃料電池技術(shù)，中國(guó)和日本大概差了20年。林程表示，系統(tǒng)方面沒(méi)太大問(wèn)題，模組和單體等核心技術(shù)還得依靠國(guó)外，中國(guó)在最核心領(lǐng)域沒(méi)有自己的東西，如果大規(guī)模發(fā)展燃料電池汽車，會(huì)對(duì)國(guó)外形成嚴(yán)重依賴。
除了技術(shù)問(wèn)題，燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本高昂，也制約了其發(fā)展速度。截至2018年，中國(guó)共有25座建成的加氫站，但多數(shù)僅供示范車輛加注使用，暫未實(shí)現(xiàn)全商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。根據(jù)交能網(wǎng)數(shù)據(jù)，目前國(guó)內(nèi)加氫站建設(shè)成本較高，建設(shè)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)也很欠缺，中國(guó)一個(gè)日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1000萬(wàn)元，遠(yuǎn)高于充電樁建設(shè)投入。上海一個(gè)建設(shè)成本2000多萬(wàn)的加氫站，只能給20~30輛車充電。中國(guó)加氫站的建設(shè)成本為海外的1.5~2倍，且中國(guó)國(guó)土面積較大，難以大規(guī)模鋪開。此外，氫氣的運(yùn)輸條件也十分苛刻，運(yùn)輸難度和要求較高。
從使用便利性來(lái)看，氫燃料電池車的加氫流程與燃油車加油相似，僅需3~5分鐘即可完成，優(yōu)于純電動(dòng)車，更加符合消費(fèi)者的用車需求和習(xí)慣，但加氫過(guò)程中需要進(jìn)行靜電消除、手機(jī)禁止帶入等嚴(yán)格、繁瑣的準(zhǔn)備要求，又會(huì)成為消費(fèi)者的困擾。
工業(yè)和信息化部新聞發(fā)言人黃利斌認(rèn)為，中國(guó)氫燃料電池汽車在基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵零部件、系統(tǒng)集成等方面與國(guó)際先進(jìn)水平還存在差距，整車成本較高，氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也相對(duì)滯后。氫燃料電池汽車的發(fā)展不僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，還依賴于整體氫能產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展及相關(guān)的政策、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)的不斷優(yōu)化完善，某種程度上比電動(dòng)汽車的推廣難度可能還要大。但在未來(lái)，氫燃料電池汽車將與純電動(dòng)汽車長(zhǎng)期并存互補(bǔ)。
高補(bǔ)貼的催熱效應(yīng)
國(guó)外市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Information Trends公布的2018年全球氫燃料電池車市場(chǎng)報(bào)告顯示，2013~2017年間全球氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)銷量6475輛，除美國(guó)加州外，豐田氫燃料電池汽車占剩余銷量75%。其中，豐田（TM.N）、本田(HMC.N)和現(xiàn)代在氫燃料汽車領(lǐng)域布局較早。2013年，現(xiàn)代汽車集團(tuán)首次量產(chǎn)獨(dú)立研發(fā)的氫燃料電池板ix35 FCEV，成為全球首家量產(chǎn)氫燃料電池汽車的制造商，一次加氫續(xù)駛里程可達(dá)594公里。豐田和本田的首款量產(chǎn)氫燃料電池車Mirai、Clarit分別于2014年和2015年推出，續(xù)航里程分別為550km、750km。福特、通用、寶馬、奔馳等車企也已在研發(fā)燃料電池車型。
中國(guó)不少企業(yè)也已經(jīng)提出了燃料電池汽車計(jì)劃，但從技術(shù)儲(chǔ)備到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都相對(duì)落后,然而政策的拉動(dòng)有可能會(huì)催熱中國(guó)燃料電池車的發(fā)展。
2018年，中國(guó)燃料電池乘用車按燃料電池系統(tǒng)的額定功率進(jìn)行補(bǔ)貼，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為6000元/kW，補(bǔ)貼上限為20萬(wàn)元/輛；輕型燃料電池客車/貨車以及大中型客車/中重型貨車依然采用定額補(bǔ)貼方式，補(bǔ)貼上限分別為30萬(wàn)元/輛和50萬(wàn)元/輛。乘用車燃料電池系統(tǒng)的額定功率不小于10kW，商用車燃料電池系統(tǒng)的額定功率不小于30kW。
2019年補(bǔ)貼新政規(guī)定，過(guò)渡期期間（2019年3月26日~2019年6月25日）銷售上牌的燃料電池汽車按2018年對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的0.8倍補(bǔ)貼；過(guò)渡期后，不再對(duì)電動(dòng)車給予購(gòu)置補(bǔ)貼，但這并不包括燃料電池和新能源公交車，其政策將會(huì)另行公布，同時(shí)將強(qiáng)化對(duì)加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補(bǔ)貼。
中國(guó)車企紛紛布局氫燃料電池汽車。上汽集團(tuán)(600104.SH)在氫燃料電池領(lǐng)域布局較早，2016年推出了榮威950燃料電池乘用車，也是唯一一款完成公告、銷售和上牌的燃料電池乘用車。長(zhǎng)城汽車(601633.SH)首輛基于專屬平臺(tái)的燃料電池車型計(jì)劃于2020年進(jìn)行展示，并在2022年北京冬奧會(huì)上推出首支燃料電池車隊(duì)。吉利汽車(00175.HK)則將于2025年推出采用氫燃料電池的量產(chǎn)車型。
截至2018年底，中國(guó)有41家整車廠開發(fā)出了56款燃料電池汽車車型并覆蓋25家燃料電池系統(tǒng)公司，在運(yùn)營(yíng)加氫站17座，在建加氫站45座，僅2018年氫燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)投資及規(guī)劃資金就超過(guò)850億元。據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計(jì)，僅2018年以來(lái)，關(guān)于燃料電池汽車的研發(fā)支持資金達(dá)到近4.36億元，涉及六個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目牽頭單位包括濰柴動(dòng)力、東風(fēng)汽車(600006.SH)、北汽(01958.HK)、宇通客車(600066.SH)、清華大學(xué)、中國(guó)汽車技術(shù)研究中心等企業(yè)和機(jī)構(gòu)。
根據(jù)OFweek統(tǒng)計(jì)合格證口徑數(shù)據(jù)，2018年中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)量為1619輛，相比2017年的產(chǎn)量同比增加了27%。但基本都是客車、公交車、物流車等商用車和專用車，其中專用車產(chǎn)量（含貨車、環(huán)衛(wèi)車等）為909輛，相比2017年增長(zhǎng)尤為明顯，客車產(chǎn)量為710輛。
這一數(shù)據(jù)，主要源于乘用車對(duì)生產(chǎn)一致性、安全性等問(wèn)題要求較高，燃料電池在大批量生產(chǎn)的條件下，難以滿足乘用車的精度。而基于鋰電池的體積和重量不適用于重型卡車和客車，中國(guó)的燃料電池技術(shù)更適用卡車、大客車。
純電動(dòng)、氫燃料路線之爭(zhēng)
上海交大汽車節(jié)能技術(shù)研究所所長(zhǎng)殷承良表示，中國(guó)、日本、美國(guó)、歐洲在傳統(tǒng)的燃油技術(shù)路線上是共通的，在其他新能源上技術(shù)研究路徑也差不多，但從能源體系結(jié)構(gòu)上，將來(lái)到一定時(shí)間點(diǎn)，一定會(huì)出現(xiàn)分岔。每一個(gè)國(guó)家的選擇不同，美國(guó)或日本將來(lái)走到純電的可能不大，而在中國(guó)，燃油改成氫燃料，必須考慮能源供給體系是否能支撐。
因?yàn)槠胀ㄆ囀怯玫娜加腕w系，新能源車方面，有純電動(dòng)體系，還有加天然氣的體系，氫燃料電池是另一個(gè)體系，沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家能同時(shí)支持四條能源供給體系，特別是像中國(guó)這樣國(guó)土面積廣闊，地域間地形、經(jīng)濟(jì)差異大的國(guó)家，全國(guó)性的能源體系替代是浩大的工程。
此前多年，中國(guó)已在純電動(dòng)領(lǐng)域進(jìn)行了巨大投入，雖然燃料電池在性能等方面更有優(yōu)勢(shì)，但國(guó)家能源體系建設(shè)也難以支撐。
林程認(rèn)為，把燃料電池當(dāng)做主流方案還是要慎重，現(xiàn)在從油過(guò)渡到電，充電站都很難普及起來(lái)；再把充電站轉(zhuǎn)成燃料電池用氫能，普及難度更大。這涉及國(guó)家宏觀規(guī)劃，不只是一個(gè)交通領(lǐng)域的行為。
他表示，考慮到電的通用性及電網(wǎng)的普及程度，更具備可行性的是，現(xiàn)階段油電并存，走長(zhǎng)途還是要用燃油車，大中城市短途領(lǐng)域普及純電動(dòng)車。如果要大規(guī)模從純電動(dòng)轉(zhuǎn)成氫燃料路線，基本等于從零做起，絕非短期能解決的問(wèn)題，也不適合中國(guó)國(guó)情，但不排除未來(lái)燃料電池汽車將會(huì)扮演新能源車陣營(yíng)中的補(bǔ)充角色的可能。
工信部產(chǎn)業(yè)政策司原副巡視員李萬(wàn)里表示，到2050年，車用能源的40%將由純電和氫能承擔(dān)。如果電和氫能擺脫“從油井到油箱”依賴傳統(tǒng)能源的路徑，那么真正的新能源時(shí)代就出現(xiàn)了。從能源革命的長(zhǎng)期目標(biāo)看，當(dāng)下的基礎(chǔ)設(shè)施、成本、規(guī)模在這一變革過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題就不算問(wèn)題了，但這一過(guò)程也將是漫長(zhǎng)的。就傳統(tǒng)汽車而言，其科技升級(jí)還有不小的空間。在“后補(bǔ)貼”時(shí)代純電動(dòng)車替代傳統(tǒng)乘用車的強(qiáng)度將下降，而替代“短途車”和“低速車”的能力將會(huì)大幅提升。各類混合動(dòng)力和增程式將會(huì)是替代高端傳統(tǒng)能源車的理想產(chǎn)品。
