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41家車企搶占燃料電池汽車賽道

   2019-05-13 一財(cái)網(wǎng)

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核心提示:政策加持下,燃料電池汽車近兩年來受到熱捧。但中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,今年第一季度燃料電池汽車一季度累計(jì)銷售量僅27

政策加持下,燃料電池汽車近兩年來受到熱捧。但中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,今年第一季度燃料電池汽車一季度累計(jì)銷售量僅273輛,新能源汽車銷量達(dá)到了29.9萬輛。

國家新能源汽車補(bǔ)貼退坡政策中明確規(guī)定,氫燃料電池汽車的補(bǔ)貼不會受到國家補(bǔ)貼的退坡和退出的影響,此外氫燃料電池汽車的地方補(bǔ)貼也不會受到補(bǔ)貼比例的限制。中金公司在發(fā)布的報(bào)告中也顯示,燃料電池車在能量密度、續(xù)航里程、燃料加注時(shí)間等方面綜合性能遠(yuǎn)高于搭載鋰電池的新能源車,有望成為燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的驅(qū)動力。預(yù)計(jì)2024年燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模將達(dá)到255億美元,年均復(fù)合增速超過20%。

但與此同時(shí),配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本居高不下、國內(nèi)相關(guān)技術(shù)相對落后等問題,都導(dǎo)致燃料電池車的商業(yè)化瓶頸難以突破。

在以純電動技術(shù)為主流新能源路線的當(dāng)下中國市場,性能優(yōu)勢凸顯的燃料電池也會躋身主流么?

成本高昂

燃料電池汽車在性能、體積等方面具備優(yōu)勢,但要想實(shí)現(xiàn)商業(yè)化依然面臨很大挑戰(zhàn)。一方面,當(dāng)前燃料電池汽車以氫能為主要驅(qū)動力,制氫、備氫等成本較高;另一方面加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本高昂,短期內(nèi)也難以大規(guī)模展開。此外,中國加氫站建設(shè)運(yùn)營管理辦法以及相關(guān)法規(guī)等還未有明確的規(guī)定流程,也增加了行業(yè)發(fā)展的不確定性。

先從制氫環(huán)節(jié)來看,一般工業(yè)制氫采取的是電解水方式,但這種方式能耗很高。北京理工大學(xué)新能源汽車技術(shù)專家林程表示,氫能要講究效率,電解水要發(fā)生兩次化學(xué)反應(yīng),能耗相當(dāng)高。除了這種工業(yè)制氫外,氫氣從廢氣中也會排放出來,但氫氣的提純、壓縮以及制備還是需要一定的能耗。整體來看,氫氣的制取成本較高。

從燃料電池構(gòu)成的成本來看,電堆是其主要組成部分,其他材料包括石墨、聚合物膜、鋼等。過去,電堆中主要使用鉑金催化劑,但其資源稀缺且成本較高,隨著技術(shù)的進(jìn)步,鉑金催化劑的使用比例已有所降低。不過,與國際水平相比,國內(nèi)燃料電池成本依然較高。

中國工程院院士衣寶廉曾表示,國內(nèi)車用燃料電池電堆的體積比功率均在每立升2千瓦以下,國際已大于3千瓦,國內(nèi)使用同樣體積的材料只能提供三分之二的功率,因此電堆成本高于國際水平。再加上關(guān)鍵材料與部件的進(jìn)口導(dǎo)致車用燃料電池系統(tǒng)很貴,整車造價(jià)高。

海馬集團(tuán)董事長景柱指出,氫燃料電池技術(shù),中國和日本大概差了20年。林程表示,系統(tǒng)方面沒太大問題,模組和單體等核心技術(shù)還得依靠國外,中國在最核心領(lǐng)域沒有自己的東西,如果大規(guī)模發(fā)展燃料電池汽車,會對國外形成嚴(yán)重依賴。

除了技術(shù)問題,燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本高昂,也制約了其發(fā)展速度。截至2018年,中國共有25座建成的加氫站,但多數(shù)僅供示范車輛加注使用,暫未實(shí)現(xiàn)全商業(yè)化運(yùn)營。根據(jù)交能網(wǎng)數(shù)據(jù),目前國內(nèi)加氫站建設(shè)成本較高,建設(shè)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)也很欠缺,中國一個(gè)日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1000萬元,遠(yuǎn)高于充電樁建設(shè)投入。上海一個(gè)建設(shè)成本2000多萬的加氫站,只能給20~30輛車充電。中國加氫站的建設(shè)成本為海外的1.5~2倍,且中國國土面積較大,難以大規(guī)模鋪開。此外,氫氣的運(yùn)輸條件也十分苛刻,運(yùn)輸難度和要求較高。

從使用便利性來看,氫燃料電池車的加氫流程與燃油車加油相似,僅需3~5分鐘即可完成,優(yōu)于純電動車,更加符合消費(fèi)者的用車需求和習(xí)慣,但加氫過程中需要進(jìn)行靜電消除、手機(jī)禁止帶入等嚴(yán)格、繁瑣的準(zhǔn)備要求,又會成為消費(fèi)者的困擾。

工業(yè)和信息化部新聞發(fā)言人黃利斌認(rèn)為,中國氫燃料電池汽車在基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵零部件、系統(tǒng)集成等方面與國際先進(jìn)水平還存在差距,整車成本較高,氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也相對滯后。氫燃料電池汽車的發(fā)展不僅是一個(gè)技術(shù)問題,還依賴于整體氫能產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展及相關(guān)的政策、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)的不斷優(yōu)化完善,某種程度上比電動汽車的推廣難度可能還要大。但在未來,氫燃料電池汽車將與純電動汽車長期并存互補(bǔ)。

高補(bǔ)貼的催熱效應(yīng)

國外市場研究機(jī)構(gòu)InformationTrends公布的2018年全球氫燃料電池車市場報(bào)告顯示,2013~2017年間全球氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)銷量6475輛,除美國加州外,豐田氫燃料電池汽車占剩余銷量75%。其中,豐田(TM.N)、本田(HMC.N)和現(xiàn)代在氫燃料汽車領(lǐng)域布局較早。2013年,現(xiàn)代汽車集團(tuán)首次量產(chǎn)獨(dú)立研發(fā)的氫燃料電池板ix35FCEV,成為全球首家量產(chǎn)氫燃料電池汽車的制造商,一次加氫續(xù)駛里程可達(dá)594公里。豐田和本田的首款量產(chǎn)氫燃料電池車Mirai、Clarit分別于2014年和2015年推出,續(xù)航里程分別為550km、750km。福特、通用、寶馬、奔馳等車企也已在研發(fā)燃料電池車型。

中國不少企業(yè)也已經(jīng)提出了燃料電池汽車計(jì)劃,但從技術(shù)儲備到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都相對落后,然而政策的拉動有可能會催熱中國燃料電池車的發(fā)展。

2018年,中國燃料電池乘用車按燃料電池系統(tǒng)的額定功率進(jìn)行補(bǔ)貼,補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為6000元/kW,補(bǔ)貼上限為20萬元/輛;輕型燃料電池客車/貨車以及大中型客車/中重型貨車依然采用定額補(bǔ)貼方式,補(bǔ)貼上限分別為30萬元/輛和50萬元/輛。乘用車燃料電池系統(tǒng)的額定功率不小于10kW,商用車燃料電池系統(tǒng)的額定功率不小于30kW。

2019年補(bǔ)貼新政規(guī)定,過渡期期間(2019年3月26日~2019年6月25日)銷售上牌的燃料電池汽車按2018年對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的0.8倍補(bǔ)貼;過渡期后,不再對電動車給予購置補(bǔ)貼,但這并不包括燃料電池和新能源公交車,其政策將會另行公布,同時(shí)將強(qiáng)化對加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補(bǔ)貼。

中國車企紛紛布局氫燃料電池汽車。上汽集團(tuán)(600104.SH)在氫燃料電池領(lǐng)域布局較早,2016年推出了榮威950燃料電池乘用車,也是唯一一款完成公告、銷售和上牌的燃料電池乘用車。長城汽車(601633.SH)首輛基于專屬平臺的燃料電池車型計(jì)劃于2020年進(jìn)行展示,并在2022年北京冬奧會上推出首支燃料電池車隊(duì)。吉利汽車(00175.HK)則將于2025年推出采用氫燃料電池的量產(chǎn)車型。

截至2018年底,中國有41家整車廠開發(fā)出了56款燃料電池汽車車型并覆蓋25家燃料電池系統(tǒng)公司,在運(yùn)營加氫站17座,在建加氫站45座,僅2018年氫燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)投資及規(guī)劃資金就超過850億元。據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計(jì),僅2018年以來,關(guān)于燃料電池汽車的研發(fā)支持資金達(dá)到近4.36億元,涉及六個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目牽頭單位包括濰柴動力、東風(fēng)汽車(600006.SH)、北汽(01958.HK)、宇通客車(600066.SH)、清華大學(xué)、中國汽車技術(shù)研究中心等企業(yè)和機(jī)構(gòu)。

根據(jù)OFweek統(tǒng)計(jì)合格證口徑數(shù)據(jù),2018年中國燃料電池汽車產(chǎn)量為1619輛,相比2017年的產(chǎn)量同比增加了27%。但基本都是客車、公交車、物流車等商用車和專用車,其中專用車產(chǎn)量(含貨車、環(huán)衛(wèi)車等)為909輛,相比2017年增長尤為明顯,客車產(chǎn)量為710輛。

這一數(shù)據(jù),主要源于乘用車對生產(chǎn)一致性、安全性等問題要求較高,燃料電池在大批量生產(chǎn)的條件下,難以滿足乘用車的精度。而基于鋰電池的體積和重量不適用于重型卡車和客車,中國的燃料電池技術(shù)更適用卡車、大客車。

純電動、氫燃料路線之爭

上海交大汽車節(jié)能技術(shù)研究所所長殷承良表示,中國、日本、美國、歐洲在傳統(tǒng)的燃油技術(shù)路線上是共通的,在其他新能源上技術(shù)研究路徑也差不多,但從能源體系結(jié)構(gòu)上,將來到一定時(shí)間點(diǎn),一定會出現(xiàn)分岔。每一個(gè)國家的選擇不同,美國或日本將來走到純電的可能不大,而在中國,燃油改成氫燃料,必須考慮能源供給體系是否能支撐。

因?yàn)槠胀ㄆ囀怯玫娜加腕w系,新能源車方面,有純電動體系,還有加天然氣的體系,氫燃料電池是另一個(gè)體系,沒有任何一個(gè)國家能同時(shí)支持四條能源供給體系,特別是像中國這樣國土面積廣闊,地域間地形、經(jīng)濟(jì)差異大的國家,全國性的能源體系替代是浩大的工程。

此前多年,中國已在純電動領(lǐng)域進(jìn)行了巨大投入,雖然燃料電池在性能等方面更有優(yōu)勢,但國家能源體系建設(shè)也難以支撐。

林程認(rèn)為,把燃料電池當(dāng)做主流方案還是要慎重,現(xiàn)在從油過渡到電,充電站都很難普及起來;再把充電站轉(zhuǎn)成燃料電池用氫能,普及難度更大。這涉及國家宏觀規(guī)劃,不只是一個(gè)交通領(lǐng)域的行為。

他表示,考慮到電的通用性及電網(wǎng)的普及程度,更具備可行性的是,現(xiàn)階段油電并存,走長途還是要用燃油車,大中城市短途領(lǐng)域普及純電動車。如果要大規(guī)模從純電動轉(zhuǎn)成氫燃料路線,基本等于從零做起,絕非短期能解決的問題,也不適合中國國情,但不排除未來燃料電池汽車將會扮演新能源車陣營中的補(bǔ)充角色的可能。

工信部產(chǎn)業(yè)政策司原副巡視員李萬里表示,到2050年,車用能源的40%將由純電和氫能承擔(dān)。如果電和氫能擺脫“從油井到油箱”依賴傳統(tǒng)能源的路徑,那么真正的新能源時(shí)代就出現(xiàn)了。從能源革命的長期目標(biāo)看,當(dāng)下的基礎(chǔ)設(shè)施、成本、規(guī)模在這一變革過程中出現(xiàn)的各種問題就不算問題了,但這一過程也將是漫長的。就傳統(tǒng)汽車而言,其科技升級還有不小的空間。在“后補(bǔ)貼”時(shí)代純電動車替代傳統(tǒng)乘用車的強(qiáng)度將下降,而替代“短途車”和“低速車”的能力將會大幅提升。各類混合動力和增程式將會是替代高端傳統(tǒng)能源車的理想產(chǎn)品。(武子曄)



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