| 隨著李克強總理5月份參觀豐田的氫燃料電池汽車“Mirai”，氫燃料電池汽車迅速走進公眾視野。 加氫3分鐘，續航600公里。豐田“Mirai”直擊純電動汽車“充電時間”和“續航里程”兩個最大“痛點”。加之新能源汽車612補貼新政，對低續航里程純電動汽車補貼大幅退坡，讓這份關注有了更多現實的考量。 氫燃料電池技術在業內變得炙手可熱。不久前，青島漢河集團股份有限公司旗下的青島漢河新能源科技裝備有限公司與中國科學院青島生物能源與過程研究所達成合作，將致力于氫燃料電池的產業化研發，計劃在2-3年內實現量產，推動氫燃料電池汽車的產業化。 其實，作為新能源汽車技術路線之一，氫燃料電池汽車與純電動汽車幾乎同時起步。早在1999年，清華大學汽車系就開發出了我國第一輛氫燃料電池觀光車。但是受制于燃料電池的技術和成本，產業化的進程始終遲滯不前。在全球汽車產業中，也只有豐田等少數企業堅定地 “選邊”氫燃料電池汽車。 “目前我國氫燃料電池汽車仍處于示范階段。”中科院青島能源所研究員、儲能系統控制與裝備團隊負責人李曉錦說。業內還在探索能支撐產業化的最佳燃料電池技術。 氫燃料電池汽車的發展水平就像10年前的純電動汽車一樣。有很大的想象空間，但現實的制約因素也不容忽視，一位業內人士分析。 高企的電池成本 目前，純電動汽車的領軍者特斯拉在“充電時間”和“續航里程”方面達到的最高水平是30多分鐘充滿80%以上電量，續航約500公里。這已是純電動汽車產業化的極限，但顯然無法與氫燃料電池汽車加氫3分鐘，續航600公里的參數相比。能量轉化效率更高，且生成物為純水，能真正做到零排放、零污染，是氫燃料電池與生俱來的優勢。有專家就此認為它是新能源汽車的終極形態。 今年初，國外市場研究機構Infor－mation Trends公布報告稱，2013-2017年全球氫燃料電池汽車累計銷量為6475輛。即便豐田“Mirai”，也是在2014年底才實現量產，其2017年的產量也只有約3000輛。而2017年我國僅純電動乘用車的銷量就已達到46.8萬輛。 “產業步伐慢，最主要還是氫燃料電池成本太高。”李曉錦說。 氫燃料電池汽車的電能來自氫燃料電池所產生的電化學反應，其原理是，利用氫氣與氧氣產生化學反應，生成電能。作為氫燃料電池汽車的核心，氫燃料電池的產業化水平直接決定氫燃料電池汽車的產業化水平。 據了解，氫燃料電池成本占整車成本的一半以上。多年來，豐田、本田等車企也都耗費了大量的時間和金錢來解決燃料電池的成本問題。豐田也曾表示，計劃到2020年將電池的成本再砍半，到2025年降為目前的1/4。 而在我國，氫燃料電池的核心技術和關鍵部件仍然受制于人。清華大學氫燃料電池實驗室主任王誠曾在接受媒體采訪時表示，在去年我國生產的一千余輛氫燃料電池汽車中，催化劑大部分為進口，膜電極幾乎全部進口。這兩項均為氫燃料電池的關鍵部件。 當然，國內企業也在努力改變這一狀況。濰柴動力就與德國博世合作，共同開發生產氫燃料電池及相關部件，大連新源動力則堅持自主研發，致力于氫燃料電池產業化。依托中科院青島能源所，青島漢河新能源科技裝備有限公司也成為自主開發中的一員。青島漢和集團董事長張大偉介紹，公司要在雙極板、催化劑、膜電極等關鍵零部件方面進行研發，降低氫燃料電池的成本、提高電池的性能。 政策攪動下的爆發 技術的突破往往在某一時點突然爆發。“一手純電動，一手氫燃料”是很多車企的技術策略。通用、大眾、寶馬、戴姆勒等國外車企都在做兩手準備。在國內，更多的企業把“氫燃料電池”作為后備技術，先“電”后“氫”，在不斷提升純電動汽車性能的同時，涉足氫燃料電池汽車的研發。從產品來看，上汽集團在乘用車和商用車領域均有氫燃料電池車，而宇通客車、中通客車、福田汽車等則首先推出了氫燃料電池商用車。 業內不少人認為，兩種技術路線將長期互補存在。中國汽車工業協會常務副會長董揚在接受媒體采訪時表示，就當前技術狀況，純電動汽車更適用于城市、短途、乘用車，而氫燃料電池汽車更適用于長途、重載、商用車。而未來，誰將成為主流，唯有交給市場來回答。 這種按部就班、不溫不火的狀態，在2017年發生了改變。當年，我國氫燃料電池汽車的產量達到千余輛。企業布局產業上下游動作頻頻，投資密集。國際氫能協會副主席、清華大學核能與新能源技術研究院教授、國家973氫能項目首席科學家毛宗強統計，僅2017年氫燃料電池投資項目就達1000多億元。因此，有人將2017年稱為中國氫燃料電池汽車元年。 這種變化在很大程度上源于政策刺激。 在國家層面，氫能被明確規劃為我國未來能源架構中的一個重要組成部分。相關部委陸續出臺政策，如《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》《汽車產業中長期發展規劃》《“十三五”交通領域科技創新專項規劃》等都將以氫燃料電池汽車為代表的燃料電池汽車作為未來的重點發展領域。根據目前的新能源汽車補貼政策，直到2020年，燃料電池的補貼都將不退坡。國家對氫燃料電池汽車的推動態度可見一斑。 今年初，山東省發布的新舊動能轉換重大工程實施規劃中也明確提出，要加快推動氫燃料電池汽車發展。不久前，青島出臺的《關于推進新舊動能轉換重大工程的實施意見》提出，青島要著力突破氫能及燃料電池重大關鍵技術，推進氫燃料電池產業化示范應用。 像曾經的純電動汽車一樣，政策紅利將首先帶來氫燃料電池汽車在商用車領域的爆發。毛宗強曾表示，在氫燃料電池小轎車方面，目前日本水平仍然領先，預計中國會在5-10年間追上日本水平。但是，商用車的門檻則相對要低得多。 有統計顯示，去年我國生產的一千余輛氫燃料電池汽車均為商用車。在國家新能源汽車推廣目錄上，2017年進入當年新發布目錄的燃料電池汽車共有10家車企的22個車型，全部為商用車，其中絕大部分為城市客車。 根據2016年工信部組織制定的《節能與新能源汽車技術路線圖》，我國到2020年要首先實現在特定地區公共服務用車領域5000輛規模的示范應用，而到2030年方實現在私人乘用車、大型商用車領域百萬輛規模的商業推廣。 青島漢河新能源科技裝備有限公司也計劃涉足商用車領域。張大偉介紹，公司將開發燃料電池城市客車，實現商業化生產并進行示范運行，目前正與青島本地公交運營企業商討合作事宜，計劃在青島的公共交通領域推廣。 “加氫焦慮”是另一道坎 除了高企的電池成本，“加氫焦慮”是氫燃料電池汽車在推廣中必須面對的一道難題。純電動汽車需要有足夠的充電樁配套，氫燃料電池汽車則需要有加氫站的配套。據不完全統計，目前我國已經建成并運營的加氫站數量僅為10余座，主要分布在北京、上海、廣東等地。顯然，這還不足以給市場帶來信心。 “與氫燃料電池汽車本身的技術發展相比，加氫站的建設數量仍稍顯遜色。”張大偉說。在他看來，加氫站的普及程度在很大程度上決定了氫燃料電池汽車的產業化進程。 事實上，自新能源汽車發展以來，人們就在探討應該是“先有雞，還是先有蛋”的問題。在純電動汽車的發展中，很多充電樁運營企業一方面為了搶占市場，一方面依托國家補貼，先行建起了一批充電設施。但是，對氫燃料電池汽車的發展來說，問題或許沒有這么簡單。 單從成本來看，加氫站的建設難度就要遠高于充電設施。據媒體報道，位于廣東佛山市南海區丹灶鎮的全國首個市場化建設運營的加氫站，耗資1550萬元建成。該加氫站配置有儲存區、加注區、加氫機等。中國科學院大連化學物理研究所研究員、全國燃料電池與液流電池標準委員會主任委員衣寶廉曾表示，不算土地，一座日加氫能力在200公斤的加氫站的建設成本至少在1500萬元以上。而目前，建設一個快充樁的費用為萬元左右，慢充樁的成本則要更低，且充電設施的建設更加靈活，既可以在停車場內加裝若干個充電樁，也可以建設單獨的充電站。 雖然，部分地區已經出臺了加氫站建設的獎補政策，如廣東的佛山市南海區出臺的扶持辦法提出，新建固定式加氫站最高補貼800萬元，但其余的成本仍不是一筆小數目。而且，加氫站還涉及氫氣來源、存儲、運輸等問題，這比電能的來源要復雜得多。 據李曉錦介紹，目前，國內在氫氣長距離存儲、運輸方面的技術成本還亟待降低。在佛山市南海區丹灶鎮的加氫站，由于考慮到運輸成本，氫氣主要來自半徑200公里范圍內的氫氣生產企業。“從這一點上說，青島有發展氫燃料電池汽車的天然優勢。”他說。目前，我國氫氣的來源主要有化石燃料轉化制氫、氯堿廠副產氫以及水電解制氫等，而青島在副產氫方面資源豐富。青島海晶化工的副產氫可以直接作為氫氣的來源，經過一些裝置的加工后，即可使用。 不過，隨著越來越多產業“大佬”的入局，國家提出的加氫站配套目標或許能提前完成。比如，在廣東，中石化和中石油已與部分城市達成合作，建設加氫加油合建站項目。豐田也在中國建設了首座加氫站。按照國家《節能與新能源汽車技術路線圖》提出的目標，到2020年，我國加氫站的數量要超過100座。而有業內人士預計，今年我國加氫站的數量就或將突破百座。 （中國儲能網) |
