鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:674次 | 2022年04月01日
氫燃料動(dòng)力鋰離子電池乘用車(chē)瓶頸在哪里?
在氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)范疇,仿佛形成了這樣一種默契:囿于政策、技術(shù)、成本和商業(yè)模式等多個(gè)因素,我國(guó)優(yōu)先發(fā)展氫燃料動(dòng)力鋰電池商用車(chē),氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)則被看作“儲(chǔ)備性”路線,多年來(lái)不溫不火。
即便早在12年前,我國(guó)就有氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)亮相,但是它們始終沒(méi)有被投向市場(chǎng),甚至連“試錯(cuò)”的機(jī)會(huì)都沒(méi)有。難道,氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)在我國(guó)市場(chǎng)沒(méi)有前景嗎?未必如此。
沉寂多時(shí)的氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)范疇,正迎來(lái)一次產(chǎn)業(yè)小高潮。近兩月來(lái),長(zhǎng)城、廣汽、寶馬等多家整車(chē)公司陸續(xù)公布?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池乘用車(chē)相關(guān)規(guī)劃。其中,廣汽將在2020年內(nèi)開(kāi)展示范運(yùn)營(yíng)。多年來(lái)在商業(yè)化道路上緩速發(fā)展氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē),開(kāi)始進(jìn)入實(shí)質(zhì)性運(yùn)營(yíng)階段。
燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)產(chǎn)業(yè)“小高潮”
我國(guó)氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)這次“掙”回了一些面子。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
此前,氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)先發(fā)優(yōu)點(diǎn)仿佛都在國(guó)外公司。2014年十二月,豐田汽車(chē)推出首款量產(chǎn)氫燃料動(dòng)力鋰電池轎車(chē)豐田Mirai。彼時(shí),豐田汽車(chē)公司Mirai燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人田中義和稱(chēng),豐田之所以在2014年底將Mirai推向市場(chǎng),與日歐美等國(guó)對(duì)氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)達(dá)成共識(shí)有關(guān)。同時(shí),相比2008年,氫燃料汽車(chē)開(kāi)發(fā)成本降低了95%。
2015年前后,日韓系和歐美系車(chē)企不斷公布?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池乘用車(chē)。嚴(yán)格來(lái)算,早在2013年十二月,現(xiàn)代就推出量產(chǎn)現(xiàn)代ix35FCV車(chē)型;2016年本田推出CLARITY車(chē)型;2017年戴姆勒也推出全新氫燃料申池GLC-CELL概念車(chē)。
反觀我國(guó)車(chē)企,則沒(méi)有像豐田、現(xiàn)代和本田那樣開(kāi)展實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。2014年上海車(chē)展,上汽亮相第四代榮威950插電式燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē),最大續(xù)航里程400km。2016年,奇瑞在國(guó)家“十二五”科技創(chuàng)新成績(jī)展上,展示了一款艾瑞澤3燃料動(dòng)力鋰電池增程電動(dòng)汽車(chē),增程模式下可實(shí)現(xiàn)續(xù)航350km。不過(guò),這僅是上汽和奇瑞的技術(shù)性展示。
2020年到來(lái),我國(guó)車(chē)企在氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)范疇的不同以往的動(dòng)作,讓人感受到了一波產(chǎn)業(yè)“小高潮”。
在不到一個(gè)月時(shí)間里,三家整車(chē)公司陸續(xù)公布?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池乘用車(chē)規(guī)劃,并提出量產(chǎn)車(chē)型上市計(jì)劃。七月二十日,長(zhǎng)城汽車(chē)公布“檸檬”平臺(tái)?!皺幟省逼脚_(tái)車(chē)型將匹配第二代氫燃料動(dòng)力鋰電池動(dòng)力系統(tǒng),續(xù)駛里程可達(dá)1100km。依據(jù)規(guī)劃,長(zhǎng)城汽車(chē)首款氫燃料整車(chē)平臺(tái)將在今年年內(nèi)推出,并于2022年展示小批量氫能源車(chē)隊(duì),2023年推出成熟的燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)車(chē)型。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
廣汽也緊隨其后。七月二十八日,廣汽首款氫燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)AionLXFuelCell在廣汽科技日先發(fā)亮相。而這款車(chē)型也不單純是展示車(chē),廣汽計(jì)劃在今年年內(nèi)投入示范運(yùn)營(yíng)。
造車(chē)新勢(shì)力中也有燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)的簇?fù)碚?。八月十日,?ài)馳汽車(chē)在山西高平舉辦甲醇重整制氫燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)奠基儀式,旗下甲醇?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池動(dòng)力系統(tǒng)加工基地正式動(dòng)工。廠投資額20億元,建成后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)8萬(wàn)臺(tái)/套甲醇制氫燃料動(dòng)力鋰電池動(dòng)力系統(tǒng)。
除了上述公司之外,初步統(tǒng)計(jì),包括海馬、云度、紅旗、上汽大通、長(zhǎng)安等車(chē)企都開(kāi)始在氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)范疇進(jìn)行布局??梢哉f(shuō),從氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)范疇布局情況來(lái)看,目前我國(guó)車(chē)企數(shù)量最多。這會(huì)是我國(guó)氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)崛起的開(kāi)始嗎?
為甚么要搞燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)?
首先回答這個(gè)問(wèn)題:為甚么一定要搞氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)。
我們來(lái)看看我國(guó)面對(duì)的能源問(wèn)題。有幾組數(shù)據(jù):一、目前我國(guó)70%和40%以上的石油、天然氣都依靠進(jìn)口;二、2019年我國(guó)碳排放量占全球29%;三、我國(guó)可再生能源占比約為14.86%,“三棄”(棄風(fēng)、棄光、棄水)規(guī)模約為515億度電;四、我國(guó)燃煤發(fā)電效率水平在38%-45%之間,2018年國(guó)內(nèi)加工總值能耗約為0.506噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元,是世界均勻水平的1.5倍。
我國(guó)曾向世界承諾,2030年碳排放量將達(dá)到峰值。要怎么樣完成這個(gè)承諾?發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)去碳的有效途徑。當(dāng)氫與氧發(fā)生反應(yīng)之時(shí),最終生成的便是水,無(wú)碳、無(wú)色、無(wú)味。
從大戰(zhàn)略上來(lái)看,“去碳從氫”是將來(lái)必然趨勢(shì)。當(dāng)然,落實(shí)到詳盡產(chǎn)業(yè),具備規(guī)模化優(yōu)點(diǎn)的氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)必不可少。倘若沒(méi)有氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng),我國(guó)要兌現(xiàn)2030年承諾,恐怕要打一個(gè)折扣。
再看看燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)。氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)(FuelCellVehicle,F(xiàn)CV),簡(jiǎn)而言之就是以燃料動(dòng)力鋰電池出現(xiàn)的電能為驅(qū)動(dòng)力的新型電動(dòng)汽車(chē)。相比傳統(tǒng)汽車(chē),F(xiàn)CV具有對(duì)環(huán)境零污染,加氫只需幾分鐘,續(xù)航里程足以滿(mǎn)足用戶(hù)需求。僅從產(chǎn)品本身來(lái)看,F(xiàn)CV優(yōu)點(diǎn)十分突出。
其實(shí),我國(guó)車(chē)企也從來(lái)沒(méi)有忽視過(guò)氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)的發(fā)展。2008年開(kāi)始,我國(guó)車(chē)企就在氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)范疇不斷投入。上汽、奇瑞、一汽、北汽、長(zhǎng)城、愛(ài)馳等車(chē)企都展示過(guò)燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)產(chǎn)品。初步統(tǒng)計(jì),2008年以來(lái),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)先后出現(xiàn)20多款燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)。
我國(guó)氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)聚集在商用車(chē)范疇,也是不爭(zhēng)的事實(shí)。同濟(jì)大學(xué)燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)技術(shù)研究所所長(zhǎng)章桐教授如此解釋?zhuān)瑥募夹g(shù)角度來(lái)說(shuō),在燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)還不太成熟的時(shí)候,發(fā)展商用車(chē)難度相對(duì)較小。乘用車(chē)對(duì)相關(guān)零部件技術(shù)成熟度要求更高,推進(jìn)難度也更大。
另一個(gè)原由便在于國(guó)家政策導(dǎo)向。氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)示范運(yùn)營(yíng)聚集公共交通、物流板塊,這樣國(guó)家管控難度較小,從補(bǔ)貼角度來(lái)看也更容易操作。再加上地方政府力量的介入,公交車(chē)這樣的區(qū)域性、公共屬性強(qiáng)的產(chǎn)品,更成為重點(diǎn)支持的對(duì)象。
因此,有人認(rèn)為我國(guó)乘用車(chē)更適合走純電技術(shù)路線,大可不必發(fā)展氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)。
這個(gè)觀點(diǎn)有失偏頗。我們從商、乘車(chē)型占比來(lái)看,截至2020年六月,我國(guó)汽車(chē)保有量達(dá)到了2.7億輛,其中載貨汽車(chē)僅為2944萬(wàn)輛,即使再加上公交車(chē)輛,商用車(chē)保有量占比也不高。
倘若氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)僅拓展到商用車(chē)范疇,那么整體市場(chǎng)容量將十分有限,這對(duì)我國(guó)節(jié)能減排貢獻(xiàn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。其次,將來(lái)加氫站基礎(chǔ)設(shè)施利用率也會(huì)偏低。再則,氫燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)能否經(jīng)得起考驗(yàn),也非得深入私人消費(fèi)范疇。
從國(guó)際相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)的市場(chǎng)成就也有目共睹。2015年以來(lái),韓國(guó)氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)銷(xiāo)量繼續(xù)上漲,2018-2019年期間更是大幅上升,其中2018年同比上升達(dá)到509.8%;2019年銷(xiāo)量沖破4000輛。日本氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)銷(xiāo)量則在2017、2018年下降后,2019年實(shí)現(xiàn)回升,2020年也將預(yù)計(jì)處于穩(wěn)定回升趨勢(shì)之中。
我們?cè)僖袁F(xiàn)代Nexo氫燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)型銷(xiāo)量數(shù)據(jù)為例,2018年,現(xiàn)代共計(jì)售出966輛Nexo;2019年達(dá)到了4987輛;2020年上半年銷(xiāo)量為3292輛?,F(xiàn)代汽車(chē)方面預(yù)計(jì),該款車(chē)八月銷(xiāo)量或?qū)⒊^(guò)1萬(wàn)輛。
這么來(lái)看,氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)走向市場(chǎng),雖然暫時(shí)還不能稱(chēng)之為成功,但也算小有成績(jī),至少獲得了一次經(jīng)受市場(chǎng)檢驗(yàn)的珍貴機(jī)會(huì)。
氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)瓶頸在哪里?
當(dāng)然,發(fā)展氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)并非易事。
戴姆勒不久前就宣布,終止氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)研發(fā)計(jì)劃。這意味著,這項(xiàng)自2013年起與福特和日產(chǎn)公司合作開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目宣告停止。戴姆勒放棄燃料動(dòng)力鋰電池項(xiàng)目,核心原由就是制造氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)的成本太高。
橫亙?cè)跉淙剂蟿?dòng)力鋰電池乘用車(chē)的第一道難題就在于成本。乘用車(chē)作為直面消費(fèi)者的產(chǎn)品,價(jià)格是決定其購(gòu)買(mǎi)的緊要原由。有機(jī)構(gòu)對(duì)氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)造價(jià)進(jìn)行了初步統(tǒng)計(jì),一輛燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)的價(jià)格是鋰離子電動(dòng)汽車(chē)的1.5倍到2倍,是燃油車(chē)的3-4倍。倘若氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)成本依舊居高不下,將來(lái)也將很難有市場(chǎng)。
基礎(chǔ)設(shè)施是氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)面對(duì)的第二道障礙。倘若將來(lái)由于加氫站布局不足,是否也會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似純電動(dòng)汽車(chē)的充電難問(wèn)題呢?截至目前,我國(guó)運(yùn)營(yíng)中的加氫站有59座,建設(shè)中的加氫站53座,規(guī)劃建設(shè)中的加氫站20座,推動(dòng)非常緩慢。
技術(shù)問(wèn)題當(dāng)然也不容忽視。同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院副教授馬天才說(shuō),從產(chǎn)業(yè)鏈上看我國(guó)氫燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)展,整車(chē)水平、系統(tǒng)水平和國(guó)外差距不大,不過(guò)越靠底層的關(guān)鍵材料越薄弱。
比如,電堆占?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池系統(tǒng)總成本25%以上,其核心材料幾乎全部依靠國(guó)外廠家;在催化劑范疇,國(guó)內(nèi)消耗量是國(guó)外3-5倍,且緊要來(lái)自國(guó)外公司,國(guó)內(nèi)僅有幾家公司可小批量加工;此外,質(zhì)子交換膜、膜電極等,都緊要依靠國(guó)外公司供應(yīng)。
不過(guò),我們認(rèn)為氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了春天。上海重塑能源科技有限公司董事長(zhǎng)兼CEO林琦把全球燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)的發(fā)展大致分成三個(gè)階段:
第一階段是燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)的開(kāi)發(fā)階段,包括豐田、本田、奔馳等乘用車(chē)公司牽頭的燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)開(kāi)發(fā),為燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)很多技術(shù)難題的沖破。
第二個(gè)階段為燃料動(dòng)力鋰電池商用車(chē)的開(kāi)發(fā)階段。過(guò)去三四年時(shí)間里,全球范圍尤其是在我國(guó)市場(chǎng),燃料動(dòng)力鋰電池商用車(chē)保持快速上升。無(wú)論是整車(chē)公司還是零部件公司,大家都把目標(biāo)和將來(lái)逐漸看向了長(zhǎng)續(xù)航、高重載的商用車(chē)方向。
第三個(gè)階段,也就是從2020年起,是燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)新征程的開(kāi)始。氫能使用在全球的發(fā)展趨勢(shì)逐漸明朗,商業(yè)化的場(chǎng)景已逐漸實(shí)現(xiàn)落地,且在繼續(xù)開(kāi)拓過(guò)程中。
為甚么說(shuō)氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)發(fā)展走向了新階段?林琦從四個(gè)維度解釋?zhuān)谝粋€(gè)維度是殼牌、英國(guó)石油公司、中石化、中石油等能源端公司進(jìn)入氫能行業(yè),著手基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);第二個(gè)維度是從產(chǎn)品端看,多家主流汽車(chē)公司、零部件公司也開(kāi)始著手產(chǎn)品規(guī)劃;第三個(gè)維度是從使用場(chǎng)景端看,越來(lái)越多氫能商業(yè)化公司也紛紛入局;第四個(gè)維度來(lái)自于政府政策和扶持計(jì)劃。
可以肯定的是,我國(guó)氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)發(fā)展形勢(shì)正在向好。2020年新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策中,針對(duì)燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”方式,對(duì)示范城市給予獎(jiǎng)勵(lì)?!稄V州市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2019-2030)》中就提及,廣州市燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)將緊要在出租車(chē)、租賃等公共出行范疇進(jìn)行投放,并計(jì)劃在2022年達(dá)到百輛左右投放數(shù)量。
從近期來(lái)看,氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)示范性運(yùn)營(yíng),或者采用租賃形式進(jìn)行推廣,將是一個(gè)合理選擇。長(zhǎng)期來(lái)看,隨著示范運(yùn)營(yíng)規(guī)模逐步張大,成本進(jìn)一步下降,氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)走向一般消費(fèi)者,只是時(shí)間問(wèn)題。
盡管如此,這一切也不會(huì)來(lái)的那么快。按照章桐的預(yù)測(cè),氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車(chē)要達(dá)到一定的規(guī)模,還要5年左右的時(shí)間。也就是說(shuō),至少要5年左右時(shí)間,消費(fèi)者才有可能小規(guī)模購(gòu)買(mǎi)。責(zé)任編輯:tzh
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