企业争先发力:你“氢”醒了吗?

2020-04-08 01:59李泯泯
新能源汽车报 2020年47期
关键词:氢能燃料电池产业化

李泯泯

下半年以来,半导体行业的集成电路、芯片成为焦点。9月21日,财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源局五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》(以下简称《通知》),对燃料电池汽车购置补贴政策,调整为燃料电池汽车示范应用支持政策。

《通知》对符合条件的城市群开展燃料电池汽车关键核心技术产业化攻关和示范应用给予奖励,形成布局合理、各有侧重、协同推进的燃料电池汽车发展新模式,并将重点支持燃料电池商用车示范应用。一石激起千层浪,沉寂了一段时间后,氢燃料电池又被推上热搜。

氢燃料电池迈上新高度

中国作为世界最大的化石能源消费国与进口国,开发与利用氢能的意义不言而喻。氢气产量第一,储氢材料产销量第一是目前我国在氢能发展方面取得的两大成就。预测未来30年,我国的氢能产量将带动形成一个12万亿元产值的氢能应用消费领域。

在汽车电动化进程中,氢燃料电池成为最大亮点之一。一辆采用氫燃料电池的汽车充满五千克的氢气续航里程可达500公里至700公里,与一般电动汽车相比,加氢过程仅需几分钟,总价格大约是175元,而改用汽油同样行驶600多公里,车辆烧油费用约为350元,前者成本只是后者的一半。有研究预测称,到2025年氢能汽车将占到全世界车辆的20%—25%,承担约18%的能源需求。

国外发展氢燃料电池汽车十分积极,早在20年前,日本本田就推出了以氢燃料电池为动力的原型车。在我国,由于过去一段时间产业发展的重点主要集中在纯电动和插电式混合动力汽车上,氢燃料电池汽车产业化进程比纯电动汽车慢了10年。

直到2018年5月,我国政府领导人访日时参观了位于北海道的日本丰田汽车旗下工厂,考察了一系列丰田自主研发的高科技产品,其中有全球首辆量产氢燃料电池汽车丰田Mirai,其502公里的长续航里程、仅需5分钟的加注时间和-30°C低温启动的优越性能,备受市场追捧。

在此之后,我国政府加大了对氢能源开发利用的支持力度,氢燃料电池才真正为中国汽车行业所重视,包括 41家中国整车企业、汽车零部件企业的越来越多中国企业加入氢燃料电池行业。产业资本也在氢能及燃料电池产业不断加码,到2018年,氢燃料电池产业相关投资及规划资金已超过850亿元。截至今年8月,累计有92家相关企业进入国家工信部公告,对应车型数量达220款,我国氢燃料电池汽车保有量超过7200辆,建成约80座加氢站。

不过,我国氢燃料电池汽车大多聚集在商用车领域,主要是示范项目,尚未形成以普通消费者为主体的市场。燃料电池汽车产业规模化尚未形成,在关键技术上也还达不到量产条件,导致整车成本较高。目前来看,在氢燃料电池技术领域,还是国外企业掌握话语权,国内企业相比海外企业目前主要差距在可靠性与成本上。氢燃料电池系统包括电堆、供氢系统、进风系统、冷却系统、加注系统、控制系统等,核心技术多数掌握在国外企业,70%的燃料电池零部件需要进口。比如核心部件电堆,现在国际上燃料电池电堆功率密度达到了每立升3千瓦,而国内还在2千瓦以下。国外知名企业有加拿大巴拉德(大洋电机入股,国内建有合资公司)、美国Plug Power(亚马逊入股)和丰田的TFSC(全封闭体系),是市场中的佼佼者。龙头企业主要分为两类:一类是既做整车,又做电池系统,所谓“大而全”的车企丰田、现代等;另一类则“专而精”,专攻电池系统,例如加拿大巴拉德、美国戈尔、英国庄信万丰、国内的亿华通等公司。在燃料电池成本中占比最高的是燃料电池组。要实现氢燃料电池的商业化,就要在降低氢燃料电池的铂催化剂、电解质膜和双极板三个关键部件的成本上取得突破。

唯深耕可赢“氢”心

在业内人士看来,未来10-20年将是我国氢燃料电池汽车产业发展的重要机遇期,要想赶上国际一流水平,相关技术、整车应用必须具备产业化、规模化能力。按照国际能源署与国际氢能委员会的研究成果,规模化是降低氢能成本的关键,一旦使用量上来,氢能源系统的制取成本会以每年20%-30%左右的速度下降,其中当然也包括氢能产品的消费端成本。

我国政府与企业已经形成共识:要积极破解氢燃料电池汽车产业化、商业化难题。只有通过关键材料的本土化,才能大幅度降低成本,燃料电池全面商业化才有可能。如果把燃料电池行业按照原材料、零部件、电堆、发动机、整车进行上下游的划分,中国企业必须要往上游走,要加强基础共性技术的联合攻关,重点攻破催化剂、质子交换膜等关键技术,共同推动燃料电池电堆、高压氢气瓶等关键部件降成本,才能掌握市场话语权。

前不久,北京市发布了《北京市氢燃料电池汽车产业发展规划(2020-2025年)》。规划显示,2025年前,北京市将培育5-10家具有国际影响力的氢燃料电池汽车产业链龙头企业,力争实现氢燃料电池汽车累计推广量突破1万辆,氢燃料电池汽车全产业链累计产值突破240亿元。

11月13日,上海发布了燃料电池汽车发展创新方案。计划到2023年,规划加氢站接近100座,建设运行超过30座,形成产值规模约1千亿元,推广氢燃料电池汽车突破1万辆。到2025年,上海成为全球燃料电池汽车产业发展高地,建成运行超过70座加氢站,推广应用燃料电池汽车达到万辆级规模以上。

去年以来,我国燃料电池在关键技术方面不断取得重大突破,氢燃料电池零部件的国产化速度已超出预期。目前已有超过30家上市企业积极攻关氢燃料电池技术,除一汽、上汽、东风、吉利、长城、宇通、金龙等耳熟能详的车企外,国家能源集团、中广核等能源企业也在纷纷布局氢燃料汽车。

针对我国燃料电池汽车产业核心技术和关键零部件缺失、企业创新能力不强等问题,财政部发布的2020年新能源汽车补贴新政中,将当前对燃料电池汽车的购置补贴调整为选择有基础、有积极性、有特色的城市或区域,重点围绕关键零部件的技术攻关和产业化应用开展示范。重点支持关键核心技术研发突破,推动关键零部件在产业化应用中考核验证和迭代提升,探索有效的商业运营模式,提升燃料电池汽车经济性。那些快速发力、率先发布氢燃料电池产业化规划,并设置清晰目标,产业配套完善的城市,就占到了获得示范城市的指标的先机,也将最先受益。

氢燃料电池车的国产大潮在“政策引导,技术突破,外企加成”的促进下已经掀起新一波巨浪。唯有深耕,方可赢得“氢”心。

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