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燃料電池市場化提速 中外差距有多大?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年03月03日  

進入六月以來,一向不溫不火的氫燃料電池汽車成為了焦點話題。

先是6月中旬,大眾集團與氫燃料電池技術公司巴拉德的合作延長至2019年3月。緊接著6月21日,奧迪又發出與韓國現代“聯姻”共同研發氫燃料電池汽車組件和技術的信號。

這還不算什么,從近一年多氫燃料電池領域的碎片化動態中可以發現,不少國外車企早已強強聯合,我們至今都還認為遙遠的燃料電池汽車,在國外已經從沖破技術瓶頸邁向了加速市場化的新臺階。

反觀國內,根據中國汽車技術研究中心數據,2015-2017這三年,的確有1911臺氫燃料電池車下線,但這其中客車和專用車就有1837臺,乘用車卻寥寥無幾。不僅如此,在制氫、儲氫等安全和技術問題上,我國仍未有實質性進展。正如全國政協副主席萬鋼在6月28日的“氫能產業創新發展論壇”上提到的,我國燃料電池汽車發展的一大問題就是,“產業化、商業化進度嚴重滯后。”

那么,所謂的滯后到底差距在哪?我國又該如何加速趕超?

一、國外車企“抱團”攻燃料電池難題

眾所周知,氫燃燒后生成水,具有零排放、無污染的優勢。因此,氫被認為是當下應用于汽車上的最環保的綠色可再生能源。然而,巨額的研發成本卻成了眾多企業的“絆腳石”。于是,越來越多的國外車企開始采取抱團合作的方式,來攻克燃料電池市場化進程中的成本與技術瓶頸等難題。

例如,去年年初,通用和本田公司宣布合作,雙方投入四千多萬美元成立合資公司FCSM,用于燃料電池電堆生產線的建設,這也是汽車界首家從事燃料電池系統量產業務的合資公司。

無獨有偶,已經擁有20年燃料電池技術研發經驗的奧迪,目前正在進行第六代燃料電池的研發,為了加速其首款搭載燃料電池的運動SUV車型的市場化,奧迪選擇與現代汽車合作,共同研發氫燃料電池技術,并計劃進行專利交叉授權許可。現代汽車旗下零部件供應商Mobis推出的燃料電池汽車核心部件生產系統,年產動力總成燃料電池完整模塊可達3000個,現代也是目前世界上第一個大規模生產燃料電池的汽車公司。而奧迪與現代的合作不僅能夠縮短開發時間,還能降低研發成本。

此外,豐田與寶馬也簽署了FCV戰略合作協議,由豐田提供燃料電池相關技術,寶馬提供汽車輕量化等技術,雙方共同推動解決燃料電池汽車的成本與技術難題,可謂珠聯璧合。

二、國內外差距日益凸顯

在國外企業強強聯合加速氫燃料乘用車市場化的同時,國內的重點則聚焦于純電動乘用車上。盡管在燃料電池領域有些動作,但仍以商用車為主,乘用車卻未見起色。

從氫燃料乘用車來看,當前最熱門的車型無疑是現代汽車NEXO。NEXO算是現代汽車第二代氫燃料電池車了,對比第一代途勝FuelCell,性能已經有了明顯提升。這款車亮點在于,5min即可加注滿氫,一次加注氫可以實現最高800km續航里程,遠超過豐田Mirai(502km)和本田Clarity(587km)。在儲氫罐上,氫氣的存儲重量與儲氫材料的比重為5.7:94.3,5.7wt%算得上是世界先進水平,不僅如此,其最高系統效率可達60%。

以我國多次參展,并已小規模進行推廣的上汽榮威950插電混動燃料電池車為例,其最大功率為55kW,遠低于豐田Mirai和本田Clartiy的114kW和130kW。最大400km的續航里程也不及Mirai、Clartiy的502km和587km。而400W/L系統體積功率密度與豐田Mirai的1400W/L相比也更是差距較大。

以上只是車型的對比差距,而從制氫、儲氫等方面來看,我國也仍處于原地踏步階段。

在制氫方面,豐田提出從生物和農業廢料中制氫的技術路線,并在美國長灘港建造兆瓦級可再生能源加氫站Tri-Gen,經過廢料制氫可提供約2350kW的電力和每天1200kg氫氣,能夠滿足1500輛燃料電池車的日常使用。德國推出的powertogas項目,通過收集用電低谷時可再生能源的聲譽電力,通過電解水的方式制氫。

在儲氫方面,據了解,目前全球已有近400座加氫站,其中有三分之一為液氫加氫站,主要集中于美國、法國、日本等國家。而我國由于液氫工廠還處在為航天火箭發射服務階段,也就無法將液氫應用于民用領域。

在加氫站建設方面,各國通過大規模的加氫站的建設,總結出了較好的新趨勢,例如加油站、加氫站、充電樁三站合一的形式,更加便于集成化管理,為各類車輛提供多種捷徑方案。

三、國內車企如何加速破局?

在國際巨頭的強強聯合下,國內企業已經看清形勢,并開始著手燃料電池技術的研發。例如,長城汽車從去年開始也在籌劃研發氫燃料電池乘用車,長城汽車副總裁TobiasBrunner在接受愛卡采訪時介紹了目前的進展,即長城已經建立了內部研發中心和團隊,正在研發驅動與燃料電池的關鍵技術,并計劃于2025年推出燃料電池乘用車。

而去年,廣東國鴻氫能科技有限公司也與巴拉德動力系統公司完成合資計劃,雙方共同建立燃料電池堆的生產和運營,計劃五年內完成。

《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書(2016)》規劃提出,到2020年,加氫站數量將達到100座;燃料電池車輛達到1萬輛。到2030年,加氫站數量將達到1000座,燃料電池車保有量將達到200萬輛;到2050年,加氫站網絡構建完成,燃料電池車保有量將達到1000萬輛。

萬鋼建議,近期有必要建立燃料電池檢測平臺,對國內外的燃料電池產品進行對比測試,以確定具體差距。并且,通過長期與國際的合作,建立統一的燃料電池產品檢測和技術標準。他說,“這對于燃料電池汽車產業化十分重要。”

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