成本限制 燃料電池車產業化還有多遠?
發布時間:2019-09-29 10:29:09

“充電(加氫)5分鐘、續航600公里。”這是很多車主對新能源車的期待,相對于要“背著”重重電池的純電動車,氫燃料電池車被認為更容易實現上述目標。實際上,早在去年初,現代氫燃料電池車Nexo發布之際,即宣布NEDC工況續航里程達700公里,但時至今日,該車還未正式上市銷售,而日本豐田旗下的燃料電池車Mirai雖已上市多年,銷量平平。究其原因,主要在于較高的價格,以及相關基礎設施的不完善。那么,作為新能源車最大市場,中國燃料電池車發展如何,距離購買國產燃料電池乘用車還遠嗎?我們一起來探討一下。


30秒讀懂全文:


■ 我國燃料電池車市場還處于剛剛起步階段,一些關鍵零部件技術缺失,且以商用車為主。但在政策和企業的推動下,目前也已經取得了一定的成果;

■ 當下我國已有41家整車廠商,參與了氫能燃料電池汽車的生產制造,其中上汽集團和長城汽車都成立了獨立零部件公司,以期作為燃料電池系統供應商,占領先機;

■ 技術和成本,是阻礙燃料電池車產業化的重要因素,有觀點希望,補貼政策可以向核心技術傾斜。


以商用車為主,燃料電池車還剛起步


“從全球來看,歐美日等主要國家和地區紛紛將氫能和燃料電池技術作為能源技術革命的重要方向和未來能源戰略的重要組成部分,并已進入系統實施階段。”9月26日,中國工程院院士李駿在第四屆國際氫能與燃料電池汽車大會上表示,我國經過多年的研發,也初步形成了從燃料電池電堆、燃料電池系統到燃料電池整車設計集成的自主研發體系能力和小批量生產制造能力。


中國汽車工程學會的數據也顯示,2018年,我國氫燃料電池產業相關投資及規劃資金超過850億元。此外,截止到2018年底,累計運行車輛超過3000輛,運行的加氫站近30座。


今年以來,燃料電池發展更是持續火熱,據不完全統計,今年前8月,國內氫能和燃料電池領域的投資項目已超過千億,其中包括多個百億級項目。從銷量來看,也是大幅提速,今年前8月,燃料電池車完成1125輛,比上年同期增長7.3倍。不過,雖然氫燃料電池汽車的銷量快速增長,但因市場基數太小,市場占有率還不值一提。


總體來看,我國氫燃料電池車以客車、物流等商用車型為主。最新一批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》信息顯示,共有13款燃料電池新能源車型入選,包括9款客車和4款專用車。乘用車方面,細數近三年新能源汽車推薦目錄發現,僅在2016年有上汽榮威950一款燃料電池車型進入。


成本限制 燃料電池車產業化還有多遠?


“整個中國市場,燃料電池還處于剛剛起步階段,技術并不是100%成熟,特別是在一些關鍵部件技術方面還比較缺乏,與國外一些企業相比有一定的差距。”不過,同濟大學教授章桐稱,我國近年來在燃料電池領域積極布局,且從整車到系統、核心硬部件、關鍵材料等,都有涉及。


事實上,早在2016年,工信部就組織制定了《節能與新能源汽車技術路線圖》,彼時計劃到2020年實現5000輛級規模在特定地區公共服務用車領域的示范應用,建成100座加氫站;2025年實現5萬輛規模的應用,建成300座加氫站;2030年實現百萬輛氫燃料電池汽車的商業化應用,建成1000座加氫站。今年來,我國又啟動了面向2035的路線圖2.0的修訂工作,想進一步推動燃料電池發展。


上汽/長城設獨立公司,都想做第三方供應商


政策助力,企業也不落步。在國內整車企業中,上汽集團和長城汽車的氫燃料電池汽車布局較早,且二者旗下皆成立了獨立的相關領域公司。


其中,上汽集團從2001年開始啟動了燃料電池汽車的研究,是國內最早從事相關領域研究的車企之一。2016年推出的榮威950燃料電池轎車,為國內第一款完成公告、銷售、上牌的燃料電池轎車;2017年大通FCV80燃料電池輕客上市,已完成商業化運營,目前運營歷程超過了210萬公里。


此外,在自主開發的第二代200型燃料電池電對的基礎上,上汽集團還研發了P240燃料電池系統,用于FCV80等車型上,系統功率達到40千瓦;搭載第三代大功率電池電堆的P390燃料電池系統也將在明年初正式量產,電堆的功率達到115千瓦,體積功率密度達到3.1千瓦/升,空氣系統可以實現零下30度的低溫啟動。同時,上汽集團也已啟動面向未來的第四代燃料電池電堆和系統研發工作。


為了加快上汽燃料電池產業化的發展,上汽集團于2018年6月成立了上海捷氫科技有限公司,自主研發燃料電池、電堆電池系統、儲氫系統,旨在為整車提供整套的燃料電池驅動解決方案,目前已形成30-92kW較為完整燃料電池系統產品,為上汽未來整車產品開發打下基礎。根據計劃,未來上汽集團將結合市場需求,在燃料電池領域陸續推出MPV、輕卡、中重卡等產品。


“我們定位是所有車企的供應商。”上海捷氫科技有限公司總經理盧兵兵稱,作為燃料電池供應商,公司希望即服務于上汽集團,也服務于上汽集團外的所有車企。


與上汽類似,長城汽車同樣將氫能板塊相關業務,作為第三方供應商獨立發展。2018年8月,長城控股集團收購了上海燃料電池汽車動力有限公司,作為未來拓展商用車燃料電池系統的橋頭堡。為應對市場化運營,2019年4月長城控股成立了未勢能源,其與長城汽車并列,在未勢能源下面還設有上燃動力,后者主要負責燃料電池動力系統的集成,包括乘用車和商用車。


長城汽車副總裁唐海鋒介紹稱,未來,長城汽車主要聚焦于車的業務,同時還留有氫能檢測中心。而未勢能源主要業務和產品是燃料電池動力系統,以及相關核心部件的開發。此外,針對氫儲運的特殊環節,長城還進行了相應的技術開發,并與產業鏈的制氫企業、儲運企業、設備供應商一起聯合來提升整個產業的競爭力。


實際上,不止上汽、長城,截至目前,中國市場已有吉利、一汽、福田等41家整車廠商,參與了氫能燃料電池汽車的生產制造,市場上已有56款燃料電池車型、25家燃料電池系統集成商、20多個省市發布相關政策和規則。


盡管如此,業界短期內對氫燃料電池的發展還是持有保守態度。唐海鋒認為,未來5年至10年產業還是處于持續投入期,目前都是以示范運營為主,真正的大規模商業化可能要在十年以后。一汽新能源開發院電池研究所所長趙子亮也認為,未來5至10年后,燃料電池才能形成一定的規模效應。


技術/成本制約發展,補貼或可以更多考慮核心技術


阻礙燃料電池車產業化的原因很簡單:技術和價格。“氫燃料電池汽車在商業化過程中,仍面臨核心技術有待進一步提升、車輛購置和運營成本較高、政策標準仍不完善、企業作用需要充分發揮等一系列問題。”李駿稱,當下燃料電池汽車仍屬于產業的導入期,實現產業化仍是一個中長期的發展過程。


當前國內企業在燃料電池領域布局,多以整車和系統為主,對進口材料和核心部件的依賴較為普遍。唐海鋒介紹稱,國外燃料電池汽車的開發路徑基本上是從原材料到部件,再到系統,再到整車,是層層遞進的正向開發流程。據悉,我國氫能制儲、加氫基礎設施、燃料電池及應用三個環節企業占比分別為48.5%、9.7%、41.8%。


行業人士希望,燃料電池產業能堅持自主開發,掌握燃料電池電堆核心技術,建立完善的核心零部件產業鏈。而這并非一家能夠完成,因此,上海汽車集團股份有限公司副總裁祖似杰呼吁,各相關方能夠積極合作,通過規模化降低燃料電池核心零部件及用氫的成本,以市場應用倒逼技術進步,共建燃料電池產業的朋友圈。


另一個阻礙燃料電池車發展的是車輛價格。根據國際氫能理事會對燃料電池的使用場景預測,2050年燃料電池主要應用場景為客車、大型乘用車及中重型卡車。其中,很大原因在于燃料電池系統及氫氣價格因素。


“成本居高不下。”趙子亮稱,就算氫燃料電池車產銷從每年1000輛,增至50萬輛,成本還是太高。目前電堆要占據整個燃料電池系統的50%以上,而其價格降低難度很大。此外,目前無論是制氫還是運輸、用氫等,總體成本都偏高。


以豐田mirai為例,其燃料電池組的成本高達17.4萬元左右,而同等續航的鋰電池成本約為9萬元,燃油車約為2.5萬元。而針對續航所需氫氣的成本,豐田Mirai每百公里燃料電池的耗氫量約為1kg,以美國為例,美國加氫的成本約為14$/kg,大大高于鋰電池汽車及燃油車的成本。


想能夠推動普及,毫無疑問,降本是關鍵。因此,有行業人士建議,2019年氫燃料電池汽車中央財政補貼還未下發,政策可考慮向核心技術傾斜,助力技術研發和成本降低。


成本限制 燃料電池車產業化還有多遠?


全文總結


如何降低燃料電池系統成本?如何加快布局加氫站、進一步降低氫氣成本?這是燃料電池車實現商業化必須解決的兩大難題。當下來看,短時間內這些問題還很難得到解決。在行業發展之初,核心技術的正向研發,以及持續穩定的政府支持必不可少,只有成本持續降低,實現市場驅動,燃料電池產業才能從導入期進入成長期,并有可能進入到普通用戶手中。那么,更沒有里程焦慮的燃料電池車,你期待嗎?


稿件來源: 汽車之家
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