鉅大LARGE | 點擊量:755次 | 2020年07月06日
燃料動力電池規(guī)模應(yīng)用還需要一段時間
此前,談到國務(wù)院有關(guān)印發(fā)《我國制造2025》通知含義汽車的四個方向,即純電動汽車和插電式混合動力汽車、燃料動力電池汽車、節(jié)能汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車等四個方向,并詳細(xì)地談了電動汽車、插電式混合動力汽車發(fā)展機會,今天我們談?wù)摰诙€方向燃料動力電池汽車的定位。
燃料動力電池汽車一直被媒體、政界重視,車企層面對燃料動力電池定位還在概念車探討的層面,特斯拉CEOElonMusk甚至在紐約時報采訪時用了Afuelcellissobullshit來表述燃料動力電池,前段時間我們多家車企談投放市場燃料動力電池汽車,結(jié)果遲遲動作不明,此次政府官方定位的燃料動力電池,還存在基礎(chǔ)研究階段,離批量化的應(yīng)用還有較長距離。
第一、市場定位仍是基礎(chǔ)研發(fā)和小范圍應(yīng)用嘗試
很多人了解燃料動力電池的名詞,卻未必真正了解燃料動力電池的概念,它并不是真正意義的電池,而是一個小型發(fā)電站,官方概念指利用氫氣和空氣中的氧在催化劑用途下,在燃料動力電池中電化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)的電能作為重要動力源的汽車,我們先看看官方的市場定位。
在燃料動力電池銷量上,官方定位是燃料動力電池汽車運行規(guī)模進(jìn)一步擴大。到2020年,生產(chǎn)1000輛燃料動力電池汽車并進(jìn)行示范運行;到2025年,制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善,燃料動力電池汽車實現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運行。
類比純電動/插電混的年產(chǎn)銷量100萬輛,這個累計生產(chǎn)1000輛數(shù)量顯得極其渺小,當(dāng)然,這個數(shù)量似乎官方也不自信,因為2025年的銷量并沒有給出來,示范運營,讓一些公司、高校拿出一些試驗車輛,可能止步于這個意思,這也不能怪政府步子小,而是這塊市場的環(huán)境還沒有形成。
筆者檢索到七月九日一篇報道稱,我國的加氫站僅有兩家,分別位于上海和北京,美國市場也僅有十余個,這是一個非?,F(xiàn)實的問題,怎么可能讓燃料動力電池大范圍應(yīng)用?所以,豐田在媒體上公布了很多文章稱它們的燃料動力電池量產(chǎn)車輛,應(yīng)該也是小范圍的嘗試。
當(dāng)然,定位的技術(shù)指標(biāo)上,提到了一些應(yīng)用前期的限制,包括到2020年,燃料動力電池堆壽命達(dá)到5000小時,功率密度超過2.5千瓦/升,整車耐久性到達(dá)15萬公里,續(xù)駛里程500公里,加氫時間3分鐘,冷啟動溫度低于-30℃,這些方面都是作為車輛產(chǎn)品應(yīng)用前要解決的門檻問題。
最后的定位是,到2025年,燃料動力電池堆系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性大幅提高,和傳統(tǒng)汽車、電動汽車相比具有一定的市場競爭力,實現(xiàn)批量生產(chǎn)和市場化推廣。假如從一款車輛產(chǎn)品的周期來看,研發(fā)要四年的時間的,燃料動力電池作為核心動力總成可能要更長的時間,2020年實現(xiàn)積累,2025年實現(xiàn)批量有一定困難,特別競爭傳統(tǒng)車輛和電動汽車,這種類比就有問題,因為燃料動力電池也是電動汽車的一種。
第二、技術(shù)定位的四個突破或是投資機會
既然是個未來技術(shù),且包括政策、行業(yè)都比較期待的未來技術(shù),前期的積累和研發(fā)有兩個特點:第一是要長時間的研發(fā)積累,第二是要持續(xù)的資金鏈補給。所以,這些方面,特別是《我國制造2025》官方通知里面,更多的還是給予投資參考的用途。
在燃料動力電池的概念中,氫氣和空氣中的氧在催化劑用途下,在燃料動力電池中電化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)的電能作為重要動力源的汽車,也能夠看得出來,氫氣的來源、氫氣的存儲和運輸、氫氣的反應(yīng)以及產(chǎn)品化應(yīng)用的處理是燃料動力電池四個最要解決的問題,而官方四個重點關(guān)注領(lǐng)域重要圍繞的是氫氣化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)展開,這里面重要還是基礎(chǔ)研發(fā)。
重點關(guān)注領(lǐng)域的核心材料方面,提到了燃料動力電池催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙、膜電極組件、雙極板等關(guān)鍵材料的批量生產(chǎn)量力建設(shè)和質(zhì)量控制技術(shù)研究,這種能力建設(shè)或在未來有相應(yīng)的技術(shù)傾斜,當(dāng)然,這些也是燃料動力電池未來發(fā)展的瓶頸性關(guān)鍵技術(shù)。
重點關(guān)注領(lǐng)域第二個方面重要是針對可靠性,提高催化劑及其載體的抗氧化能力,質(zhì)子膜的機械和化學(xué)穩(wěn)定性、提高產(chǎn)品級壽命、提高系統(tǒng)零部件的可靠性,開展系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計改進(jìn),這個方面,也讓我們看到了當(dāng)下燃料動力電池的狀態(tài),離成熟的產(chǎn)品還有差距,這個方面關(guān)于熱炒燃料動力電池概念的應(yīng)該有個警醒。
重點關(guān)注領(lǐng)域第三個方面重要是針對通用化技術(shù),包括卻不僅限于汽車、備用電源、深海潛器等燃料動力電池通用化技術(shù)研究,這個方面有點聯(lián)合特種的意味。
重點關(guān)注領(lǐng)域第三個方面重要是針對整車應(yīng)用和降低成本,這個細(xì)節(jié)方面談的很少,重要是走到這個階段還有一段很長的路子。
當(dāng)然了,我們上面談到的氫氣的來源、氫氣存儲與運輸、氫氣的基礎(chǔ)建設(shè),以及燃料動力電池整車安全等問題,這些問題可能相對應(yīng)電化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)研究,沒有那么迫切,不過,這些問題沒有統(tǒng)籌性的解決,燃料動力電池的概念只能存在概念狀態(tài)。
值得一提的是,這么重要且大家都看好的概念,沒有統(tǒng)籌性梳理就顯得不合理,比如氫氣來源如何采用電解,那么電能如何解決,與電動汽車相比較,能效如何,氫氣存儲方面,如何保證粗笨的高壓瓶能夠安全不泄漏地存儲、運輸氫氣,這些問題目前來講,還沒有結(jié)論,這也意味著燃料動力電池尚未開始應(yīng)用。