動力鋰電將被它取代？ 氫燃料電池汽車產業現狀解析
2017-12-01 11:57:49
摘要：有人說，未來新能源汽車三分天下，氫燃料電池必占其一。國家已經決定大力扶持氫燃料電池產業，必將復制動力鋰電池產業的繁榮路徑，甚至會取代動力鋰電池的地位。
有人說，未來新能源汽車三分天下，氫燃料電池必占其一。國家已經決定大力扶持氫燃料電池產業，必將復制動力鋰電池產業的繁榮路徑，甚至會取代動力鋰電池的地位。
2018年新能源汽車補貼必然會再次下調，到2020年補貼將全部退出，而從各方消息來看，唯獨燃料電池汽車的補貼額度保持不變，并且國家已經明確發文鼓勵燃料電池產業的發展，必將極大的刺激企業與投資界的熱情。
相對于動力鋰電池來說，一輛車儲滿高壓氫氣后續航往往可以高達500公里，并且氫燃料電池被公認為最環保且最理想的一種能源形式。
但需要正視的是，目前我國氫燃料電池汽車距離規模化運營還有非常長的距離，主要問題包括國內產業鏈不成熟、成本太高、基礎設施薄弱等諸多問題。
國內燃料電池系統核心零部件依賴進口，如氫氣循環泵、空氣壓縮機、大功率直流電源變換器等零部件沒有形成成熟可靠的供應鏈。技術方面，中國車企在燃料電池系統的可靠性、耐久性方面仍與國外技術存在差距，如低溫啟動問題沒有解決，環境適應性差等等。
在基礎設施方面，目前國內建設的加氫站僅7座，少數車企涉足了氫燃料電池汽車，大部分不超過10輛，并且均是在客車領域。在乘用車領域的應用還沒有起步，一方面是因為乘用車技術難題高，而商用車較易實現，另一方面是因為是公交車等運營路線固定，對加氫站等基礎設施依賴程度不高。
上海安亭加氫站
一、政策與補貼
1、國家補貼
根據2017年新能源汽車國家補貼來看，氫燃料電池輕型客車的標準為30萬元/輛、大中型客車50萬元/輛的補貼。另外根據相關規定，國家對符合標準的加氫站獎勵400萬元/座。
對燃料電池汽車技術要求有以下兩點：1）燃料電池系統的額定功率不低于驅動電機額定功率的30%，且不小于30kW。燃料電池系統額定功率大于10kW但小于30kW的燃料電池乘用車，按燃料電池系統額定功率6000元/kW給予補貼。2）燃料電池汽車純電續駛里程不低于300公里。
2、政策鼓勵
目前國家層面發布的包括《節能與新能源汽車技術路線圖》，等等多份文件均明確提出要發展燃料電池汽車。但針對產業短期和中長期的規劃、產業鏈發展并未做出具體的說明。
不過消息顯示中國汽車工程學會牽頭正開展促進燃電池汽車中長期發展的政策體系設計，預計今年底就能形成方案上報。
根據中國汽車技術研究中心發布的發展路線圖，到2020年，氫燃料電池車首先將實現在特定地區的公共服務用車領域達到5000輛規模示范應用；2025年逐步推廣至城市私人用車、公共服務用車等領域達到50000輛規模；最終在2030年左右，實現私人領域的白玩了規模推廣。
據了解，上海、佛山南海、江蘇如皋、浙江臺州、湖北武漢等地均已經出臺支持氫燃料電池發展的政策措施。例如佛山南海區明確提出，到2025年，南海區推廣燃料電池叉車5000輛，燃料電池乘用車10000輛，燃料電池客車5000輛。另據報道廣東、山東等多地有望跟進出臺扶持政策。
二、產業現狀
1、氫燃料電池產業鏈尚未成熟
氫燃料電池汽車的核心是燃料電池，燃料電池上游原材料是氫氣和氧氣；中游產業主要包括燃料電池電堆、空壓機、水泵、氫泵、儲氫器、加濕器以及部分裝配件，最終根據不同需求裝堆組成燃料電池。其中電堆是燃料電池中最為關鍵的部分，在整個電池中的成本占比高達60%。
在技術方面，有資料顯示國內外電堆的性能水平還存在較大差距。例如目前豐田的電堆技術
國內外在電堆性能方面差異較大，以豐田為例電堆中的單電池數量可達300-400片，而輸出功率可達114KW，而國內水平通常在30-60KW。
2、加氫站建設難
據了解，氫氣的存儲和運輸，甚至加氫站高昂的造價等都成為制約行業迅速發展的瓶頸。
但目前國內加氫站只有7家，除了原有分布在北京、上海、河南鄭州、廣東云浮、廣東佛山江蘇如皋等地，并且還遠未達到商業化運營。
據了解，一座加氫站的建設使用成本是一般加油站的三倍之多，并且還要高于充電站的建設。另外氫氣屬于易燃易爆氣體，建設難度和安全管理、后期維護都要比建設充電站高。此外氫氣作為易燃易爆危險氣體，在運輸和儲存安全要求技術條件高，對車輛的安全性也非常重要。
3、燃料電池成本高、技術與產業鏈尚不成熟
一輛燃料電池汽車的動力系統由燃料電池系統、儲氫瓶、驅動電機、整車控制系統、輔助電池系統構成。
其中最為關鍵的是燃料電池系統，由燃料電池堆（催化劑、雙極板、質子交換膜）、供氫和水/熱管理系統、空氣循環系統幾大部分構成，約占整車成本的63%。
這其中最為關鍵的部件是電堆，據了解，目前國內可以大規模量產電池堆核心部件的企業非常少，有技術能力生產電堆的企業也很少，尤其是電堆中催化劑需要用到貴重金屬--鉑金，并且需求較高。上述這些原因都直接導致了燃料電池成本奇高。
另外在供氫系統中，高壓機和高壓儲氫瓶等等技術都需要突破，例如目前國際上對儲氫瓶的壓強標準是70兆帕，而國內標準只有40兆帕。
三、企業布局情況
目前我國的氫燃料電池客車已經開始上路運營，但乘用車還沒有起步。一方面是在商用車領域的技術門檻更低，客車氫燃料電池的體積、能量密度、可靠性等要求等要低于乘用車，另一方面由于加氫設施的限制，在客車尤其是公交車領域更容易實現運營。
1、宇通第三代客車續航達500公里
2015年宇通客車獲得工信部的燃料電池客車生產資質，成為國內商用車行業首家通過燃料電池客車生產準入申請的客車企業。2016年，成功開發第三代燃料電池客車；2017年，獲得氫系統安裝資質。
目前宇通建設了國內第三座加氫站，開發出第三代燃料電池客車，續航里程已經高達500公里。示范運行城市包括北京、上海、河南鄭州、廣東佛山、江蘇鹽城5個城市。
2、福田汽車拿到最大訂單
福田汽車可以稱得上是國內首家實現氫燃料電池客車批量化運營的企業。
早在2006年，福田汽車與清華大學、億華通聯合承接了國家863計劃節能與新能源汽車重點項目中氫燃料電池客車的研發，2008年，第一代氫燃料電池客車服務于奧運會；2014年，福田歐輝生產出第二代12米氫燃料電池客車；2016年福田歐輝成功簽署了100輛氫燃料電池客車訂單，首次實現了全球氫燃料電池客車最大訂單。
目前福田歐輝氫燃料電池客車已涵蓋8.5米、10.5米、12米等多段產品。
3、中通客車和大洋電機合作
日前，中通客車發布了一款12米氫燃料電池客車。在今年7月中通客車還宣布與大洋電機合資設立子公司，開展“氫燃料電池系統及氫燃料動力總成系統”等項目，項目總投資達26億元。據了解，該項目得到了聊城市政府的支持，當地政府提出“未來要把聊城建設發展成為燃料電池之城”。
4、上汽大通發布首款FCV80
在近日舉辦的廣州車展上，上汽大通展出了FCV80燃料電池版輕客，目前在廣東佛山投放3臺車，在上海也有共享班車和環島客運項目，未來FCV80可能成為上海虹橋機場和浦東機場到迪士尼之間的擺渡車。據上汽大通方面在發布會上透露，FCV80目前已獲得100臺訂單。
5、陸地方舟發布首款客車
今年10月，陸地方舟正式發布了首款8.3米的氫燃料電池客車。據了解，該燃料電池客車會最先在江蘇如皋進行示范運營。
除了以上，另外資料顯示蘇州金龍、五洲龍、上海申龍、青年汽車、佛山飛馳、東風汽車、中植汽車等都涉足了氫燃料電池客車領域。
在產業鏈方面，一大批企業在氫燃料電池產業鏈上展開了布局。
例如傳統能源企業神華集團開始在全國布局氫能產業，目前已在江蘇如皋建設了一座加氫站；新三板公司億華通作為最早從事氫燃料電池研發生產的企業，除了多年來與福田歐輝開發了多款車型，在今年上半年還與中植新能源汽車簽訂300臺氫燃料電池動力系統合同。日前由雄韜集團、五洲龍股份、北京氫璞以及浙江氫途聯合開發的“F1未來”（Future）系列氫燃料電池通勤車發布等等。
除了上述企業，國內還有一批如北京氫璞、浙江氫途、江蘇清能等等國產車用燃料電池企業，如大洋電機、雪人股份、富瑞特裝等A股上市公司在氫燃料電池產業鏈上均有布局。
