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燃料電池在電動汽車的相關(guān)分析研究

鉅大LARGE  |  點擊量:1081次  |  2018年10月26日  

9月1日,天津泰達汽車論壇,四平八穩(wěn)中,隱隱透出一絲火藥味兒。

下午3點多,中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高登上了演講臺。他的一番發(fā)言,引起了臺下不少觀眾的注意。

“聽說上午好多領(lǐng)導(dǎo)都在提燃料電池,因為前段時間總理到日本去了,前兩天科技部長又到日本去了,一下子燃料電池又火起來了,當(dāng)然還有一個推動力是燃料電池的補貼上來了?!?br/>
作為“十一五”、“十二五”、“十三五”期間國家新能源汽車重點專項總體專家組組長,歐陽明高的表態(tài)自然擲地有聲,他直言不諱地表示:“要理性地分析技術(shù)本身,不能盲目跟風(fēng)!”

而在歐陽教授演講播放的PPT中,則更為旗幟鮮明地寫著:“將純電驅(qū)動進行到底!”

新能源汽車技術(shù)路線之爭,不算是新話題。但隨著插電式混合動力汽車(PHEV)與純電動汽車(EV)在政策與市場上的“得寵”,氫氣、甲醇等燃料電池汽車(FCV)曾一度被“打入冷宮”。

如今,F(xiàn)CV又有“崛起”的勢頭,中國新能源汽車行業(yè)也很可能再次出現(xiàn)“技術(shù)路線之爭”。只是“向左還是向右”的抉擇后,無論是“彎道超車”還是“換道超車”,最好的時機很可能都不復(fù)存在了。

3部委提及“氫燃料”

9月1日上午,發(fā)改委、財政部、科技部、工信部、商務(wù)部5部委都在泰達論壇上做了演講,其中科技部、工信部和財政部都明確提到了燃料電池汽車,尤其是氫燃料電池汽車。

這釋放出一個強烈的信號:國家對薄弱的燃料電池技術(shù)積累并不滿意,將投入更多資源進行技術(shù)攻關(guān)。

“在燃料電池系統(tǒng)方面,我國電堆的科研水平與國外相比,仍然存在明顯的差距?!笨萍疾扛咝录夹g(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司副司長續(xù)超前如此說道。

財政部經(jīng)濟建設(shè)司副司長宋秋玲也表示:“動力電池尚未取得根本性的突破,一些關(guān)鍵零部件仍受制于人,燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈全面落后,同時產(chǎn)品質(zhì)量與國外先進水平相比也存在差距。”

有鑒于此,科技部與工信部都已將燃料電池技術(shù)作為下一階段工作的重點之一。

續(xù)超前表示,科技部“十三五”后期與“十四五”的兩個重點之一,將是“聚焦車用氫燃料電池關(guān)鍵核心技術(shù),以及制氫、儲氫、加氫等核心技術(shù)的研發(fā),繼續(xù)強化先進動力電池技術(shù)、下一代功率電子器件技術(shù)”。

工信部裝備工業(yè)司副司長瞿國春也表示,未來將“開展燃料電池汽車示范運行,選取政府有積極性和燃料電池產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好的地區(qū)開展推廣應(yīng)用示范,打通產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié),完善標(biāo)準(zhǔn)與體系”。

2次訪問日本

按照歐陽明高在泰達論壇上的表態(tài),讓業(yè)界對燃料電池態(tài)度發(fā)生“反轉(zhuǎn)”的,既有提高補貼的原因,似乎也與此前國家領(lǐng)導(dǎo)人出訪日本不無關(guān)系。

今年5月11日,國務(wù)院總理李克強訪問了豐田汽車北海道廠區(qū)。

豐田專門在這座位于苫小牧市的廠區(qū)內(nèi),集中了其最先進的高科技產(chǎn)品和技術(shù)。在參觀豐田研發(fā)的氫燃料電池汽車MIRAI(未來)時,李克強表現(xiàn)出了極高的興趣。

官方媒體報道稱,李克強重點了解了氫氣壓縮儲存和加氫站布局等安全問題。

當(dāng)時,就有國內(nèi)分析人士認為,在中國一直不受重視的氫燃料電池汽車,有望迎來轉(zhuǎn)機。到了今年8月底,科技部部長王志剛再度訪問日本。

在參觀九州大學(xué)時,王志剛重點考察了該校氫能源國際研究教育中心,參觀了實證示范中的250千瓦大型燃料電池、新型戶用電熱聯(lián)供燃料電池及加氫站等,并就制氫、儲氫、氫氣發(fā)電等與日方專家進行了深入交流。

王志剛表示,希望雙方加強在氫能源研發(fā)方面的合作。

中國駐福岡領(lǐng)事館發(fā)布的消息稱:“繼今年5月李總理赴日之后,科技部的這次遣團訪日也為中日在能源領(lǐng)域上的深化合作了釋放新的信號,通過交流學(xué)習(xí)日本先進的儲氫技術(shù)、加氫站布局、氫能汽車系統(tǒng),將極大促進我國的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展?!?br/>
隨著總理與部長的先后訪日,氫燃料汽車似乎在中國市場“迎來了曙光”。

為時晚矣?

一直以來,以豐田為代表的日本車企,對于發(fā)展插電式混動、純電動汽車都興趣不大。

在豐田看來,未來替代能源的終極形式是氫燃料電池汽車,而在此之前,混合動力、插電式混動與純電動都可以作為過渡。

當(dāng)前,豐田在全球范圍內(nèi)已售出超過1000萬輛混合動力汽車,即便是在市場接受度相對較低的中國市場,雙擎車型的銷量占比也達到了10%。

在混合動力市場成為霸主后,豐田于2014年推出了全球首款氫燃料電池汽車MIRAI(未來),這與其多年來在混合動力領(lǐng)域的技術(shù)積累密不可分。

部分車企也紛紛跟進豐田的步伐。2015年,本田汽車也推出了自己的氫燃料電池汽車Clarity。

事實上,除了豐田、本田,韓國現(xiàn)代汽車也是氫燃料電池汽車的“擁躉”,其在1998年就開始了相關(guān)研發(fā)工作,并于2013年推出了TucsonixFCEV,在2018年,其新一代燃料電池車型NEXO問世。

氫燃料電池汽車有著續(xù)航里程長、加氫時間短、噪音低、氫氣來源廣泛、可再生等一系列優(yōu)勢,但其核心零件質(zhì)子交換膜和鉑催化劑的材料成本相當(dāng)昂貴,使得其成本遠高于傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車和純電動汽車費用。

而對于中國車企而言,除了昂貴的成本問題,在技術(shù)積累上的滯后也是不小的困難。

當(dāng)前,中國車企都將經(jīng)費和精力放在了插電式混合動力以及純電動汽車的研發(fā)上,對于氫燃料電池汽車基本處于“技術(shù)跟隨”的狀態(tài)。

而根據(jù)科技部高新技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司副司長續(xù)超前的說法,“目前國內(nèi)甚至連生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)的儲氫罐的能力都不具備”。

毫無疑問,如果中國汽車行業(yè)想要在氫燃料電池領(lǐng)域追趕日韓車企,勢必要投入相當(dāng)?shù)馁Y源,攻克相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難關(guān)。同時,在配套設(shè)施加氫站的建設(shè)上,中國也遠遠落后于日本。

根據(jù)勢銀智庫數(shù)據(jù)顯示,截至2017年底,歐洲擁有139座正在運行的加氫站,北美擁有68座,亞洲擁有128座(其中91座位于日本)。目前,中國只有14個加氫站在運營當(dāng)中,另外還有33個加氫站在規(guī)劃建設(shè)之中。

能鏈認為,目前大力發(fā)展氫燃料電池技術(shù)一點也不晚,基于以下幾個理由:

產(chǎn)業(yè)分工仍處于初始階段,細分化和協(xié)作化遠還沒有成熟,意味著在產(chǎn)業(yè)鏈許多節(jié)點都存在機會。

無論是中國企業(yè)還是國外企業(yè),大部分企業(yè)都還沒有在氫燃料電池業(yè)務(wù)上有盈利,意味著這個產(chǎn)業(yè)還有很大的前景可挖。全球知名電堆企業(yè)巴拉德連續(xù)30年虧損,直到去年才因為中國市場(對幾家企業(yè)進行技術(shù)授權(quán)合作)而取得歷史性盈利。

最重要的基礎(chǔ)設(shè)施加氫站。中國在基礎(chǔ)設(shè)施投入和建設(shè)方面無人可比,可以利用此優(yōu)勢大力發(fā)展加氫站建設(shè),以此帶動氫燃料電池乘用車、商用車、物料搬運設(shè)備、儲能、微電網(wǎng)等終端應(yīng)用的發(fā)展。

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