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“整个中国市场,燃料电池还处于刚刚起步阶段,技术并不是100%成熟,特别是在一些关键部件技术方面还比较缺乏,与国外一些企业相比有一定的差距。”不过,同济大学教授章桐称,我国近年来在燃料电池领域积极布局,且从整车到系统、核心硬部件、关键材料等,都有涉及。
事实上,早在2016年,工信部就组织制定了《节能与新能源汽车技术路线图》,彼时计划到2020年实现5000辆级规模在特定地区公共服务用车领域的示范应用,建成100座加氢站;2025年实现5万辆规模的应用,建成300座加氢站;2030年实现百万辆氢燃料电池汽车的商业化应用,建成1000座加氢站。今年来,我国又启动了面向2035的路线图2.0的修订工作,想进一步推动燃料电池发展。
上汽/长城设独立公司,都想做第三方供应商
政策助力,企业也不落步。在国内整车企业中,上汽集团和长城汽车的氢燃料电池汽车布局较早,且二者旗下皆成立了独立的相关领域公司。
其中,上汽集团从2001年开始启动了燃料电池汽车的研究,是国内最早从事相关领域研究的车企之一。2016年推出的荣威950燃料电池轿车,为国内第一款完成公告、销售、上牌的燃料电池轿车;2017年大通FCV80燃料电池轻客上市,已完成商业化运营,目前运营历程超过了210万公里。
此外,在自主开发的第二代200型燃料电池电对的基础上,上汽集团还研发了P240燃料电池系统,用于FCV80等车型上,系统功率达到40千瓦;搭载第三代大功率电池电堆的P390燃料电池系统也将在明年初正式量产,电堆的功率达到115千瓦,体积功率密度达到3.1千瓦/升,空气系统可以实现零下30度的低温启动。同时,上汽集团也已启动面向未来的第四代燃料电池电堆和系统研发工作。
为了加快上汽燃料电池产业化的发展,上汽集团于2018年6月成立了上海捷氢科技有限公司,自主研发燃料电池、电堆电池系统、储氢系统,旨在为整车提供整套的燃料电池驱动解决方案,目前已形成30-92kW较为完整燃料电池系统产品,为上汽未来整车产品开发打下基础。根据计划,未来上汽集团将结合市场需求,在燃料电池领域陆续推出MPV、轻卡、中重卡等产品。
“我们定位是所有车企的供应商。”上海捷氢科技有限公司总经理卢兵兵称,作为燃料电池供应商,公司希望即服务于上汽集团,也服务于上汽集团外的所有车企。
与上汽类似,长城汽车同样将氢能板块相关业务,作为第三方供应商独立发展。2018年8月,长城控股集团收购了上海燃料电池汽车动力有限公司,作为未来拓展商用车燃料电池系统的桥头堡。为应对市场化运营,2019年4月长城控股成立了未势能源,其与长城汽车并列,在未势能源下面还设有上燃动力,后者主要负责燃料电池动力系统的集成,包括乘用车和商用车。
长城汽车副总裁唐海锋介绍称,未来,长城汽车主要聚焦于车的业务,同时还留有氢能检测中心。而未势能源主要业务和产品是燃料电池动力系统,以及相关核心部件的开发。此外,针对氢储运的特殊环节,长城还进行了相应的技术开发,并与产业链的制氢企业、储运企业、设备供应商一起联合来提升整个产业的竞争力。
实际上,不止上汽、长城,截至目前,中国市场已有吉利、一汽、福田等41家整车厂商,参与了氢能燃料电池汽车的生产制造,市场上已有56款燃料电池车型、25家燃料电池系统集成商、20多个省市发布相关政策和规则。
尽管如此,业界短期内对氢燃料电池的发展还是持有保守态度。唐海锋认为,未来5年至10年产业还是处于持续投入期,目前都是以示范运营为主,真正的大规模商业化可能要在十年以后。一汽新能源开发院电池研究所所长赵子亮也认为,未来5至10年后,燃料电池才能形成一定的规模效应。
技术/成本制约发展,补贴或可以更多考虑核心技术
阻碍燃料电池车产业化的原因很简单:技术和价格。“氢燃料电池汽车在商业化过程中,仍面临核心技术有待进一步提升、车辆购置和运营成本较高、政策标准仍不完善、企业作用需要充分发挥等一系列问题。”李骏称,当下燃料电池汽车仍属于产业的导入期,实现产业化仍是一个中长期的发展过程。
当前国内企业在燃料电池领域布局,多以整车和系统为主,对进口材料和核心部件的依赖较为普遍。唐海锋介绍称,国外燃料电池汽车的开发路径基本上是从原材料到部件,再到系统,再到整车,是层层递进的正向开发流程。据悉,我国氢能制储、加氢基础设施、燃料电池及应用三个环节企业占比分别为48.5%、9.7%、41.8%。
行业人士希望,燃料电池产业能坚持自主开发,掌握燃料电池电堆核心技术,建立完善的核心零部件产业链。而这并非一家能够完成,因此,上海汽车集团股份有限公司副总裁祖似杰呼吁,各相关方能够积极合作,通过规模化降低燃料电池核心零部件及用氢的成本,以市场应用倒逼技术进步,共建燃料电池产业的朋友圈。
另一个阻碍燃料电池车发展的是车辆价格。根据国际氢能理事会对燃料电池的使用场景预测,2050年燃料电池主要应用场景为客车、大型乘用车及中重型卡车。其中,很大原因在于燃料电池系统及氢气价格因素。
“成本居高不下。”赵子亮称,就算氢燃料电池车产销从每年1000辆,增至50万辆,成本还是太高。目前电堆要占据整个燃料电池系统的50%以上,而其价格降低难度很大。此外,目前无论是制氢还是运输、用氢等,总体成本都偏高。
以丰田mirai为例,其燃料电池组的成本高达17.4万元左右,而同等续航的锂电池成本约为9万元,燃油车约为2.5万元。而针对续航所需氢气的成本,丰田Mirai每百公里燃料电池的耗氢量约为1kg,以美国为例,美国加氢的成本约为14$/kg,大大高于锂电池汽车及燃油车的成本。
想能够推动普及,毫无疑问,降本是关键。因此,有行业人士建议,2019年氢燃料电池汽车中央财政补贴还未下发,政策可考虑向核心技术倾斜,助力技术研发和成本降低。
全文总结
如何降低燃料电池系统成本?如何加快布局加氢站、进一步降低氢气成本?这是燃料电池车实现商业化必须解决的两大难题。当下来看,短时间内这些问题还很难得到解决。在行业发展之初,核心技术的正向研发,以及持续稳定的政府支持必不可少,只有成本持续降低,实现市场驱动,燃料电池产业才能从导入期进入成长期,并有可能进入到普通用户手中。那么,更没有里程焦虑的燃料电池车,你期待吗?
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