4月22日,福田汽車(chē)對(duì)外宣布,與豐田汽車(chē)以及億華通達(dá)成戰(zhàn)略合作。根據(jù)合作意向,三方將在福田汽車(chē)生產(chǎn)及銷(xiāo)售的FC客車(chē)上配裝億華通FC系統(tǒng)和豐田FC電堆等零部件,共同合作推出氫燃料燃料電池電池客車(chē)新產(chǎn)品。
7月5日,據(jù)英國(guó)路透社消息,豐田汽車(chē)宣布向中國(guó)汽車(chē)制造商一汽和海格客車(chē)供應(yīng)關(guān)鍵的氫燃料電池零部件,豐田汽車(chē)認(rèn)為,此舉有助于推動(dòng)中國(guó)燃料電池技術(shù)的快速普及。
不到三個(gè)月的時(shí)間,豐田汽車(chē)攜氫能技術(shù)在中國(guó)商用車(chē)市場(chǎng)動(dòng)作頻頻,此舉目的何在?為何選擇商用車(chē)作為突破口?氫燃料大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用時(shí)機(jī)是否成熟?豐田氫燃料電池技術(shù)加速進(jìn)入中國(guó),對(duì)中國(guó)相關(guān)企業(yè)而言是機(jī)遇、還是挑戰(zhàn)?帶著這些疑問(wèn),《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者分別采訪了業(yè)內(nèi)專(zhuān)家和企業(yè)負(fù)責(zé)人,試圖深入了解當(dāng)下中國(guó)氫燃料電池領(lǐng)域的發(fā)展情況,以及面臨的主要痛點(diǎn)及解痛之道。
強(qiáng)化在中國(guó) 新能源汽車(chē)市場(chǎng)話(huà)語(yǔ)權(quán)
豐田汽車(chē)在氫燃料電池技術(shù)方面有著非常好的積累和儲(chǔ)備,近年來(lái),推廣氫燃料電池技術(shù)的力度也在不斷加大。在2017年10月的東京車(chē)展上,豐田首次推出“SORA”大巴概念車(chē);2018年3月,該車(chē)型成為日本首款獲得車(chē)型認(rèn)證的燃料電池客車(chē),并計(jì)劃在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)之前銷(xiāo)售超過(guò)100輛;同時(shí),豐田的MIRAI量產(chǎn)乘用車(chē)也獲得市場(chǎng)的廣泛關(guān)注。
與推廣混動(dòng)技術(shù)的保守態(tài)度相比,豐田汽車(chē)在氫燃料和純電動(dòng)技術(shù)推廣方面則要積極得多。早在2015年,豐田汽車(chē)就開(kāi)放了5000多項(xiàng)氫燃料電池專(zhuān)利使用權(quán),希望以此來(lái)?yè)屨枷劝l(fā)優(yōu)勢(shì),幫助其氫燃料電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化,同時(shí)鼓勵(lì)更多企業(yè)參與氫燃料電池汽車(chē)的開(kāi)發(fā),完善基礎(chǔ)設(shè)施,降低氫燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化成本。
羅蘭貝格全球合伙人、大中華區(qū)副總裁方寅亮認(rèn)為,豐田汽車(chē)在中國(guó)加速布局氫燃料電池技術(shù),是希望借此擴(kuò)大在氫燃料電池領(lǐng)域的版圖和影響力,加大在中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的話(huà)語(yǔ)權(quán)。
豐田方面認(rèn)為,氫燃料電池技術(shù)優(yōu)于目前迅速普及的純電動(dòng)技術(shù),與中國(guó)廠家合作將有助于推動(dòng)燃料電池技術(shù)在中國(guó)商用車(chē)市場(chǎng)迅速鋪開(kāi)。
中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)后市場(chǎng)委員會(huì)商用車(chē)分會(huì)會(huì)長(zhǎng)顏立興指出,中國(guó)已成為全球最大的汽車(chē)市場(chǎng),在商用車(chē)領(lǐng)域,我國(guó)商用車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量已突破400萬(wàn)輛,牢牢占據(jù)全球40%以上的市場(chǎng)份額。從應(yīng)用場(chǎng)景和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來(lái)看,氫燃料電池技術(shù)在商用車(chē)領(lǐng)域更容易突破,而日系車(chē)企則非??粗厥袌?chǎng)因素,所以對(duì)于他們而言,中國(guó)商用車(chē)市場(chǎng)肯定是其重點(diǎn)開(kāi)拓的區(qū)域。
中國(guó)商用車(chē)與“氫”的不解之緣
如今,中國(guó)氫燃料電池商用車(chē)推廣應(yīng)用已經(jīng)全面鋪開(kāi),氫燃料電池客車(chē)儼然成為了各家商用車(chē)企的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,并且大有產(chǎn)業(yè)化之勢(shì)。
縱觀國(guó)內(nèi)積極布局氫燃料電池客車(chē)的車(chē)企當(dāng)中,不乏宇通客車(chē)、福田歐輝、海格客車(chē)、中通客車(chē)的身影,它們?cè)跉淙剂峡蛙?chē)的研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)方面頗有建樹(shù)。
2018年8月15日,首批2輛宇通氫燃料電池公交車(chē)在鄭州街頭亮相,此次示范運(yùn)營(yíng),標(biāo)志著宇通客車(chē)自主研發(fā)、制造的氫燃料電池公交車(chē)全面進(jìn)入商業(yè)化示范運(yùn)行階段。
2018年10月18日,在中國(guó)國(guó)際節(jié)能與新能源汽車(chē)展會(huì)上,福田歐輝氫燃料電池客車(chē)成為惟一指定擺渡用車(chē)。從2008年第一代氫燃料電池客車(chē)成功問(wèn)世,并服務(wù)北京奧運(yùn)會(huì);到2014年,福田歐輝研發(fā)出第二代12米氫燃料電池客車(chē),解決了生產(chǎn)成本高、燃料電池壽命短等阻礙氫燃料電池客車(chē)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題;再到2016年福田歐輝第三代8.5米氫燃料電池客車(chē)一舉簽下100輛訂單,福田歐輝一直在氫燃料電池客車(chē)領(lǐng)域進(jìn)行不斷地探索。
在2018北京道路運(yùn)輸展上,福田歐輝49輛第四代氫燃料電池公交車(chē)交付張家口,逐步完善張家口市的氫能生態(tài)圈構(gòu)建,2022年還將在北京冬奧會(huì)期間為市民提供綠色出行服務(wù)。
早在2010年,蘇州金龍就聯(lián)合清華大學(xué)研制出第三代氫燃料電池公交車(chē),并出口新加坡。如今,蘇州金龍第四代氫燃料電池公交車(chē)已批量投入張家港,進(jìn)行商業(yè)化示范運(yùn)營(yíng)。
2018年,中車(chē)電動(dòng)全新一代具備智能輔助駕駛功能的12米氫燃料電池客車(chē)亮相廣州。如今,中車(chē)電動(dòng)自主生產(chǎn)的兩輛12米燃料電池客車(chē),已交付山東萊蕪客戶(hù)。
2018年9月27日,6輛申沃牌SWB6128FCEV01型全低地板燃料電池城市客車(chē)正式交付嘉定公交,在嘉定114路上線(xiàn)運(yùn)營(yíng)。
2018年9月28日,由武漢開(kāi)沃新能源汽車(chē)有限公司和武漢泰歌氫能汽車(chē)有限公司聯(lián)合研制的首批氫燃料電池動(dòng)力公交車(chē)在武漢東湖新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)359路公交線(xiàn)路試運(yùn)行,標(biāo)志著武漢市氫燃料電池動(dòng)力公交車(chē)全面進(jìn)入商業(yè)化示范運(yùn)行階段。
站在氫燃料極速發(fā)展的風(fēng)口,我國(guó)的客車(chē)企業(yè)頻頻發(fā)力,穩(wěn)步前行。除上述企業(yè)外,金龍客車(chē)、中通客車(chē)、廈門(mén)金旅、五洲龍、青年客車(chē)、陸地方舟、揚(yáng)子江等企業(yè)在氫燃料電池客車(chē)方面也進(jìn)行了廣泛的研究,不少企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了成熟的商業(yè)化應(yīng)用。
“氫”優(yōu)勢(shì) 在商用車(chē)市場(chǎng)得天獨(dú)厚
在商用車(chē)領(lǐng)域,純電動(dòng)汽車(chē)的短板是續(xù)駛里程短、充電時(shí)間長(zhǎng),尚不能滿(mǎn)足“量大面廣”的長(zhǎng)距離行駛和運(yùn)輸需求,而氫燃料電池汽車(chē)的技術(shù)“天花板”則明顯高出很多,平均加氫時(shí)間為5~10分鐘,續(xù)駛里程能達(dá)到700公里以上,與純電動(dòng)汽車(chē)相比優(yōu)勢(shì)明顯。
美國(guó)UL汽車(chē)業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)王昊博指出,氫燃料電池汽車(chē)現(xiàn)在還處于大幅降低成本的階段,制約因素在于成本高、基礎(chǔ)設(shè)施不完善,優(yōu)點(diǎn)在于電池能量密度大。可以說(shuō),氫燃料電池汽車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)是互補(bǔ)關(guān)系。但無(wú)論哪種技術(shù),到最后都需要市場(chǎng)買(mǎi)單,經(jīng)濟(jì)性非常關(guān)鍵。
“客車(chē)和重卡的行駛路徑相對(duì)固定,容易進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),而乘用車(chē)的行駛路徑是隨機(jī)的,如果在該領(lǐng)域全面鋪開(kāi),投入會(huì)非常大。因此,氫燃料電池技術(shù)在商用車(chē)領(lǐng)域更有商業(yè)化前景?!狈揭林赋?。
此外,方寅亮認(rèn)為,純電動(dòng)技術(shù)在干線(xiàn)運(yùn)輸領(lǐng)域基本沒(méi)有用武之地,干線(xiàn)運(yùn)輸需要跨越省區(qū),經(jīng)歷氣候的變化,并且需要保證出勤率,而鋰電池在寒冷氣候中所釋放的電量會(huì)大幅降低,較長(zhǎng)的充電時(shí)間對(duì)干線(xiàn)運(yùn)輸時(shí)效性來(lái)說(shuō)也是缺陷,因此干線(xiàn)運(yùn)輸車(chē)輛很難實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化。而氫燃料電池卡車(chē)在續(xù)駛里程和充氫時(shí)間方面的優(yōu)勢(shì)能夠很好地滿(mǎn)足干線(xiàn)運(yùn)輸?shù)男枨蟆A硗?,商用?chē)的客戶(hù)群也相對(duì)集中,更容易進(jìn)行能源管理和風(fēng)險(xiǎn)管控。
過(guò)去幾年,純電動(dòng)汽車(chē)獲得了政府的大力支持,隨著純電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)貼的退坡,氫燃料電池汽車(chē)有望成為下一個(gè)獲得政策支持的重要車(chē)型。
在今年全國(guó)兩會(huì)上,不少專(zhuān)家學(xué)者紛紛發(fā)聲,提出要加強(qiáng)氫能的戰(zhàn)略定位,加大技術(shù)投入,完善政策和基礎(chǔ)設(shè)施。政府工作報(bào)告中也明確要推進(jìn)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),強(qiáng)化了發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的信心。
3月26日,財(cái)政部官網(wǎng)發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》,針對(duì)燃料電池汽車(chē)方面,主要有三點(diǎn):
一是過(guò)渡期期間銷(xiāo)售上牌的燃料電池汽車(chē)按2018年對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的0.8倍補(bǔ)貼;
二是地補(bǔ)取消規(guī)定并不針對(duì)燃料電池汽車(chē),同時(shí)突出需要增加加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補(bǔ)貼;
三是燃料電池汽車(chē)補(bǔ)貼政策還未真正落定。
與純電動(dòng)及插電混動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)貼大幅退坡相比,本次補(bǔ)貼政策對(duì)燃料電池汽車(chē)十分“友好”,從中也能看出國(guó)家對(duì)發(fā)展燃料電池汽車(chē)的堅(jiān)定信心。
“鑒于使用環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施的因素,氫燃料電池技術(shù)能夠更好地滿(mǎn)足商用車(chē)的運(yùn)營(yíng)需求,如果氫燃料電池汽車(chē)能夠在政策上獲得大力支持,那么商用車(chē)+氫燃料很可能會(huì)成為下一個(gè)風(fēng)口。”杜芳慈指出,豐田選擇中國(guó)商用車(chē)市場(chǎng)作為推廣氫燃料電池技術(shù)的突破口,是明智之舉。
政策熱、市場(chǎng)冷 大規(guī)模商業(yè)化仍前路漫漫
國(guó)家政策的大力扶持加之先進(jìn)技術(shù)的不斷引入,讓氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展呈現(xiàn)出一派欣欣向榮的景象。
日本富士集團(tuán)和美國(guó)麥肯錫預(yù)測(cè),到2050年,氫燃料電池汽車(chē)將占總體汽車(chē)保有量的20%,氫能將承擔(dān)18%的能源需求。據(jù)此可以推測(cè),未來(lái)氫能將在生產(chǎn)、生活中扮演重要角色。
《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》指出:到2020年,中國(guó)燃料電池車(chē)輛將達(dá)到1萬(wàn)輛,加氫站數(shù)量達(dá)到100座,行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到3000億元;到2030年,燃料電池車(chē)輛保有量將“撞線(xiàn)”200萬(wàn)輛,加氫站數(shù)量達(dá)到1000座,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將突破1萬(wàn)億元。
雖然氫燃料電池汽車(chē)得到了各方扶持和看好,但市場(chǎng)卻遲遲無(wú)法上量,真正上路的氫燃料電池汽車(chē)更是寥寥無(wú)幾。
據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2018年國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)量為1619輛,而實(shí)際新增氫燃料電池汽車(chē)運(yùn)行數(shù)量?jī)H為875輛,未上牌運(yùn)行的車(chē)輛多達(dá)744輛。
2019年1~5月,氫燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量為545輛,占新能源汽車(chē)整體銷(xiāo)量(464489輛)比例極低。
為何會(huì)出現(xiàn)政策熱、市場(chǎng)冷的怪相?
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為,目前從制氫、儲(chǔ)氫、加氫,到氫燃料電池技術(shù)集成和應(yīng)用,每個(gè)環(huán)節(jié)都存在不同程度的安全或技術(shù)難題,理論支持、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)往往是理想的,但要真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,路程還很漫長(zhǎng)。
全國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電動(dòng)車(chē)輛分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)周榮表示,未來(lái)5年甚至10年,氫燃料電池汽車(chē)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力都不會(huì)太強(qiáng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到大范圍商業(yè)化的條件。在他看來(lái),很多基礎(chǔ)設(shè)施短期內(nèi)無(wú)法完善,儲(chǔ)氫、加氫相關(guān)安全問(wèn)題也有待解決。
清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授王誠(chéng)認(rèn)為,我國(guó)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)依然面臨四大瓶頸。
第一、技術(shù)瓶頸。
當(dāng)下,從清潔能源中提取的氫氣占比非常小,制氫效率很低,氫氣儲(chǔ)存和整個(gè)供應(yīng)鏈體系依然使用的是傳統(tǒng)技術(shù),沒(méi)有創(chuàng)新。同時(shí),氫能的應(yīng)用范圍也比較小,目前主要集中在交通領(lǐng)域。另外,氫燃料電池的主要原材料碳紙、催化劑等仍然依靠進(jìn)口,國(guó)內(nèi)企業(yè)沒(méi)有掌握核心技術(shù)。從實(shí)際情況來(lái)看,國(guó)外的材料供應(yīng)商在支撐國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展。
第二、產(chǎn)業(yè)瓶頸。
氫氣的供應(yīng)鏈體系還不健全,制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫沒(méi)有形成完備高效的供應(yīng)鏈體系。規(guī)模化、廉價(jià)的氫氣資源依然非常匱乏。另外,基礎(chǔ)設(shè)施缺口比較大,目前國(guó)內(nèi)在用的加氫站有十幾座,在建的有30多座,并且大部分都是二三級(jí)加氫站,儲(chǔ)氫量比較小,管閥等氫用部件主要依靠進(jìn)口。
第三、政策和標(biāo)準(zhǔn)瓶頸。
系統(tǒng)性的氫能政策比較少,國(guó)家層面對(duì)氫能的產(chǎn)業(yè)地位和發(fā)展規(guī)劃模糊不清,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)老化,測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)缺失。
第四、成本瓶頸。
氫燃料電池重要的不是使用什么材料,采用什么工藝,怎么進(jìn)行集成控制,而是電池輸出的性能、成本和壽命。成本是氫燃料電池的核心事項(xiàng)。而目前氫燃料電池亟待破解的問(wèn)題就是成本問(wèn)題。
針對(duì)上述痛點(diǎn),業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為,推動(dòng)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)該由政府部門(mén)主導(dǎo)規(guī)劃建設(shè),不僅需要有政策和補(bǔ)貼扶持,更需要持續(xù)推動(dòng)制氫、儲(chǔ)氫、加氫技術(shù)升級(jí),完善安全法規(guī)。
除此之外,氫燃料電池系統(tǒng)和核心材料供應(yīng)商應(yīng)該避免各自為戰(zhàn),要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈資源的整合,加強(qiáng)核心零部件的國(guó)產(chǎn)化和技術(shù)升級(jí)。
再者,豐田已公開(kāi)近5800項(xiàng)氫燃料電池專(zhuān)利,包括加氫站相關(guān)專(zhuān)利使用權(quán),目的就是促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)共同進(jìn)步。中國(guó)相關(guān)公司應(yīng)與國(guó)外企業(yè)加強(qiáng)合作,汲取優(yōu)秀技術(shù)成果,共同做大氫能產(chǎn)業(yè),降低氫燃料電池汽車(chē)應(yīng)用成本。王誠(chéng)認(rèn)為,要解決成本問(wèn)題,就要建立氫燃料電池的量產(chǎn)線(xiàn),通過(guò)量產(chǎn)來(lái)分?jǐn)偝杀尽A硪环矫?,要加?qiáng)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的國(guó)產(chǎn)化,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)廢舊燃料電池的回收、溯源和重新利用,以此推動(dòng)氫燃料電池成本降低。
專(zhuān)家觀點(diǎn)
羅蘭貝格全球合伙人、大中華區(qū)副總裁方寅亮
氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)換技術(shù)是雙贏
豐田汽車(chē)與中國(guó)商用車(chē)廠家在氫燃料電池技術(shù)方面進(jìn)行合作,總體來(lái)看,還是市場(chǎng)換技術(shù)的模式。對(duì)于豐田汽車(chē)來(lái)說(shuō),需要一個(gè)潛力很大的市場(chǎng)將技術(shù)落地應(yīng)用,在氫燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域建立自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),降低使用成本,占據(jù)市場(chǎng)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō),在氫燃料核心技術(shù)研發(fā)方面并沒(méi)有太大突破,市場(chǎng)換技術(shù)的模式對(duì)中國(guó)企業(yè)整體而言是有利的。氫燃料電池技術(shù)的門(mén)檻非常高,完全靠中國(guó)企業(yè)自己去摸索、開(kāi)發(fā),并不是合理、有效的方式,合資合作對(duì)雙方而言是雙贏。
中氫科技總經(jīng)理穆懷萍
自主創(chuàng)新是中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本
雖然中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)前景光明,但目前國(guó)內(nèi)整車(chē)企業(yè)和零部件企業(yè)并沒(méi)有完全掌握氫燃料電池汽車(chē)的核心技術(shù)。
一份資料顯示,電堆占?xì)淙剂想姵叵到y(tǒng)總成本的25%以上,而其核心材料幾乎全部依賴(lài)國(guó)外廠家:催化劑來(lái)自Johnson Matthey、TKK、3M、BASF等企業(yè),質(zhì)子交換膜來(lái)自Dupont、Gore等企業(yè),氣體擴(kuò)散層來(lái)自巴拉德、SGL、Toray等企業(yè),膜電極來(lái)自Gore、Johnson Matthey、3M、Solvicore等企業(yè)。國(guó)內(nèi)大部分科研機(jī)構(gòu)、供應(yīng)商的同類(lèi)產(chǎn)品都處于研發(fā)驗(yàn)證階段。
如今,國(guó)內(nèi)企業(yè)在氫燃料電池電堆核心技術(shù)研發(fā)方面,成功的案例并不多,很多氫燃料電池車(chē)型的電堆技術(shù)都是從國(guó)外直接引進(jìn)的,氫燃料電池電堆的關(guān)鍵組成構(gòu)件包括質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑等基礎(chǔ)材料也主要依靠進(jìn)口。拿來(lái)主義導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)無(wú)法觸及氫燃料電池的核心技術(shù),制約了氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自主研發(fā)電堆技術(shù)是推動(dòng)氫燃料汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵。
材料是基礎(chǔ),設(shè)計(jì)是靈魂,工藝是關(guān)鍵,測(cè)試是保障,國(guó)內(nèi)企業(yè)必須掌握核心技術(shù),才能較好地推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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