鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2023年01月06日
被馬斯克「封殺」的技術(shù),為什么成為長城的香餑餑?
在馬斯克的群嘲名單上,氫燃料占有一席之地。
為了diss不被看好的氫燃料動力電池,2019年的TSLA股東大會上,他先是玩起諧音梗,稱FuelCell(燃料動力電池)實際上是FoolCell(蠢貨電池),之后他更是表示,燃料動力電池汽車的想法是令人震驚的愚蠢,根本不可能成功。
事實上,過去幾年,氫燃料的不被看好已經(jīng)成為一種常態(tài)。價格高、配套的加氫設(shè)施難以普及等多種原因,都成為其發(fā)展的掣肘。但隨著對卡脖子技術(shù)的突破,氫燃料動力電池的風(fēng)口似乎也再次襲來。
三月二十九日,長城汽車不僅宣布,公司已經(jīng)實現(xiàn)能夠供應(yīng)一套高性價比的車規(guī)級氫動力系統(tǒng)解決方法。而且還在對氫能源不斷下注的同時,將發(fā)展氫能源汽車列為未來幾年的戰(zhàn)略目標(biāo)。
2021年,長城將實現(xiàn)全球第四輛真正量產(chǎn)的大功率燃料動力電池乘用車,落地全球首個100輛49噸氫能重卡;2022年,長城汽車不僅會在冬奧會期間推出首支高端乘用車服務(wù)車隊,還會更多的擴(kuò)展重載卡車、物流車等商用車等領(lǐng)域的低碳化燃料動力電池應(yīng)用;到2025年,長城力圖實現(xiàn)全球氫能市場占有率前三。未來3年內(nèi),長城汽車將繼續(xù)投入超30億元研發(fā)費用。
事實上,國內(nèi)不止是長城在押寶氫能源。2020年九月,上汽集團(tuán)公布了我國汽車行業(yè)首個氫戰(zhàn)略,并正式公布全球首款燃料動力電池MPV上汽大通MAXUSEUNIQ7。此外,云度、愛馳、紅旗、上汽大通、長安等車企均開始對氫燃料動力電池汽車展開了布局。
新一輪能源革命下,氫能源會翻身打臉馬斯克嗎?
突破卡脖子技術(shù)
馬斯克對氫燃料的記恨并非沒有緣由。
早在2015年,當(dāng)純電動汽車還在為2、3百公里的續(xù)航而焦慮時,氫燃料動力電池的出現(xiàn)就一舉將這個困境打破。2015年在東京車展上,本田宣布推出Clarity氫燃料車型,并表示可以實現(xiàn)加氫3分鐘,續(xù)航750公里。
相比之下,今年四月TSLA推出的Model3長續(xù)航后輪驅(qū)動版為668公里。這也讓外界曾調(diào)侃稱,氫燃料技術(shù)是馬斯克最討厭的黑科技。
除此之外,在長城控股未勢能源科技有限公司董事長張?zhí)煊鹂磥?,面對國家的碳排放目?biāo),相比其他新能源汽車從制造到報廢會出現(xiàn)的污染情況,氫能從生產(chǎn)到應(yīng)用都是目前最好的途徑方式之一。
他介紹,燃料動力電池汽車跑起來后,會經(jīng)過移動空氣凈化裝置,以過濾空氣。而氫在生產(chǎn)過程中,未來推崇的方式便是電解水制氫,一圈循環(huán)以后,車排出來還是水。
這成為長城汽車自2015年起開始對氫能進(jìn)行秘密探索的原因之一。彼時,長城成立了XEV項目組攻關(guān)FCEV的核心技術(shù)。2018年六月,長城汽車建成國內(nèi)首座氫能技術(shù)中心并投入運行。
進(jìn)入2019年,長城則將氫能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行市場化獨立運營,并出資4.5億元成立未勢能源科技有限公司,后者專注于氫能及燃料動力電池技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化布局。
同年八月,長城汽車規(guī)劃將于上海嘉定建立氫能產(chǎn)業(yè)全國總部。2020年六月,自主研發(fā)首款70MPa車用高壓瓶閥正式進(jìn)入量產(chǎn)前后測試階段。
目前,長城控股已經(jīng)形成氫能技術(shù)中心、未勢能源和上燃動力三大業(yè)務(wù)板塊,覆蓋氫能研發(fā)、儲運、商用推廣等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。
張?zhí)煊鹫J(rèn)為,產(chǎn)業(yè)鏈太長,是導(dǎo)致燃料動力電池沒能蓬勃發(fā)展的原因之一。假如你拿一塊太陽能電池板直接給電池組充電,和電解相比,要經(jīng)過取氫,分離氧氣,壓縮氫氣等過程.....這大約是其效率的一半。而這也正是馬斯克并不看好氫能源電池的理由。
在這條產(chǎn)業(yè)鏈前端,關(guān)鍵技術(shù)的突破并不容易。
據(jù)長城控股未勢能源科技有限公司總裁陳雪松介紹,電堆實際上是整個發(fā)動機(jī)的核心,電堆里面的技術(shù),包括雙極板和膜電極(發(fā)電部件)。長城擁有雙極板工藝的自主產(chǎn)權(quán),而從原材料開始去選催化劑、選膜,選碳質(zhì)操作。這些也都是長城汽車自己的技術(shù)。
不過,面對業(yè)界對國內(nèi)外雙極板技術(shù)和膜電極水平差異的質(zhì)疑,陳雪松回應(yīng)稱,從雙極板產(chǎn)品的質(zhì)量和制造技術(shù)比較,國內(nèi)國外水平相當(dāng)。從長城汽車自身來說,我覺得長城旗下MEV水平,2016年大概跟豐田差5年,現(xiàn)在跟他們也就差兩年,所以我們一直縮小這個差距。
有車企選擇知難而退
關(guān)鍵技術(shù)突破背后,還要解決基礎(chǔ)設(shè)施的布局和降低投入成本的問題。
膜電極,目前采用的是價格高昂的鉑金屬制作催化劑。在高壓力環(huán)境下工作的儲氫罐要使用大量鋁合金和高強(qiáng)度碳纖維材料,成本同樣居高不下。
由我國汽車工程學(xué)會2017年牽頭編制的《節(jié)能和新能源汽車技術(shù)路線圖》里提到,到2020、2025和2030年,我國將分別建成100、300和1000座加氫站。但據(jù)高工產(chǎn)研氫電研究所統(tǒng)計,截至2018年年底,我國大陸地區(qū)加氫站保有量僅有28座左右。
無法大步快跑的背后是建設(shè)加氫站所需的高昂成本。數(shù)據(jù)顯示,截至2018年,我國每個加氫站的建設(shè)成本在1500萬-2000萬元左右。這意味著,要完成2020年100座加氫站的建設(shè)目標(biāo),要投入至少10億元。
相比之下,普通的電動汽車充電站只需花數(shù)十萬美元來建造,TSLA的超級充電站建造成本為30萬美元。
面對高昂的成本,諸多車企選擇知難而退。
2020年四月,梅賽德斯奔馳宣布取消開發(fā)氫燃料動力電池乘用車的計劃,原因是制造成本幾乎達(dá)到電動汽車的兩倍。2019年十一月,一直在氫能汽車上信心滿滿的本田汽車,也正式宣布將終止燃料動力電池乘用車研發(fā)的計劃。
長城汽車卻未放棄。長城干了6年時間,投了20個億。張?zhí)煊鸱Q。
根據(jù)張?zhí)煊鸬恼f法,原材料成本下降已成當(dāng)下趨勢。他具體介紹稱,雖然下降速度跟行業(yè)期望值相比還是比較緩慢,但如今進(jìn)口材料的價格已經(jīng)在逐年下降。
此外,他表示同類型材料,也有不少國內(nèi)的公司開始做,并且國產(chǎn)材料的性能也在逐年提升。在這兩種因素的相互博弈下,材料的成本下降速度也會加快。
在他看來,更為重要的是,實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的時間表,也會加速氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展,成本下降的速度也會更快。行業(yè)觀點認(rèn)為,燃料動力電池成本下降和過去十年動力鋰電池相近,大概十年下降80%。我們更加有信心一些,認(rèn)為可能5到8年我們能夠達(dá)到這個水平。張?zhí)煊鹫f。
一切看市場的選擇
目前,長城氫能汽車已實現(xiàn)量產(chǎn)。在乘用車領(lǐng)域,長城開發(fā)了三代車型;而在商用車領(lǐng)域,長城計劃在今年推出全球首個100輛、49噸氫能重卡,服務(wù)于雄安新區(qū)。
據(jù)張?zhí)煊鹜嘎?,長城今年收到的訂單已達(dá)上千輛,但產(chǎn)量的建設(shè)要匹配整個生態(tài),包括加氫站建設(shè)速度等。
關(guān)于我國加氫站數(shù)量較少的情況,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2020年在國家以獎代補(bǔ)政策出臺較晚的情況下,已建成47座加氫站。
而在海外運營方面,據(jù)長城介紹,從2018到現(xiàn)在,長城和德國最大的加氫站保持了很好的關(guān)系,運營了德國100多個加氫站。
2016到2018年加氫站會有一些故障,隨著這幾年建設(shè)和運營,故障率很好控制在10%以內(nèi)。但在液氫加氫站方面,目前國內(nèi)尚未獲得相關(guān)政策的批準(zhǔn)。
在張?zhí)煊鹂磥?,液氫是個非常好的技術(shù)選項。他介紹稱,現(xiàn)在的氫能重卡車上高壓氫氣儲氫系統(tǒng)有很多氫瓶,假如把液氫放上去就跟現(xiàn)在的油箱差不多,甚至比柴油箱更小,因為液氫的能量密度高于柴油,但目前國家對液氫的使用限制在。
此外,氫能的應(yīng)用市場仍有提升空間。張?zhí)煊鸱Q,市場很熱,但去年銷量卻很少,去年年底全球氫能車保有量僅有3萬多輛,重要由于疫情、政策導(dǎo)致,希望未來幾個月政策下發(fā)后,氫燃料動力電池還會有一個快速上量的階段。
在他看來,未來,純電動和氫燃料動力電池會是一個共存狀態(tài),只不過面向市場領(lǐng)域不同。關(guān)于長城而言,電池和燃料動力電池這兩條技術(shù)路線將會長期布局。
2035年以后氫社會步伐越來越快,至于燃料動力電池汽車會不會侵占動力鋰電池市場?那要看氫氣價格是不是足夠便宜、社會通用性是否足夠高、到時候電價什么樣,一切要看市場的選擇。