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燃料电池市场化提速 中外差距有多大?

钜大LARGE  |  点击量:740次  |  2019年03月03日  

进入六月以来,一向不温不火的氢燃料电池汽车成为了焦点话题。

先是6月中旬,大众集团与氢燃料电池技术公司巴拉德的合作延长至2019年3月。紧接着6月21日,奥迪又发出与韩国现代“联姻”共同研发氢燃料电池汽车组件和技术的信号。

这还不算什么,从近一年多氢燃料电池领域的碎片化动态中可以发现,不少国外车企早已强强联合,我们至今都还认为遥远的燃料电池汽车,在国外已经从冲破技术瓶颈迈向了加速市场化的新台阶。

反观国内,根据中国汽车技术研究中心数据,2015-2017这三年,的确有1911台氢燃料电池车下线,但这其中客车和专用车就有1837台,乘用车却寥寥无几。不仅如此,在制氢、储氢等安全和技术问题上,我国仍未有实质性进展。正如全国政协副主席万钢在6月28日的“氢能产业创新发展论坛”上提到的,我国燃料电池汽车发展的一大问题就是,“产业化、商业化进度严重滞后。”

那么,所谓的滞后到底差距在哪?我国又该如何加速赶超?

一、国外车企“抱团”攻燃料电池难题

众所周知,氢燃烧后生成水,具有零排放、无污染的优势。因此,氢被认为是当下应用于汽车上的最环保的绿色可再生能源。然而,巨额的研发成本却成了众多企业的“绊脚石”。于是,越来越多的国外车企开始采取抱团合作的方式,来攻克燃料电池市场化进程中的成本与技术瓶颈等难题。

例如,去年年初,通用和本田公司宣布合作,双方投入四千多万美元成立合资公司FCSM,用于燃料电池电堆生产线的建设,这也是汽车界首家从事燃料电池系统量产业务的合资公司。

无独有偶,已经拥有20年燃料电池技术研发经验的奥迪,目前正在进行第六代燃料电池的研发,为了加速其首款搭载燃料电池的运动SUV车型的市场化,奥迪选择与现代汽车合作,共同研发氢燃料电池技术,并计划进行专利交叉授权许可。现代汽车旗下零部件供应商Mobis推出的燃料电池汽车核心部件生产系统,年产动力总成燃料电池完整模块可达3000个,现代也是目前世界上第一个大规模生产燃料电池的汽车公司。而奥迪与现代的合作不仅能够缩短开发时间,还能降低研发成本。

此外,丰田与宝马也签署了FCV战略合作协议,由丰田提供燃料电池相关技术,宝马提供汽车轻量化等技术,双方共同推动解决燃料电池汽车的成本与技术难题,可谓珠联璧合。

二、国内外差距日益凸显

在国外企业强强联合加速氢燃料乘用车市场化的同时,国内的重点则聚焦于纯电动乘用车上。尽管在燃料电池领域有些动作,但仍以商用车为主,乘用车却未见起色。

从氢燃料乘用车来看,当前最热门的车型无疑是现代汽车NEXO。NEXO算是现代汽车第二代氢燃料电池车了,对比第一代途胜FuelCell,性能已经有了明显提升。这款车亮点在于,5min即可加注满氢,一次加注氢可以实现最高800km续航里程,远超过丰田Mirai(502km)和本田Clarity(587km)。在储氢罐上,氢气的存储重量与储氢材料的比重为5.7:94.3,5.7wt%算得上是世界先进水平,不仅如此,其最高系统效率可达60%。

以我国多次参展,并已小规模进行推广的上汽荣威950插电混动燃料电池车为例,其最大功率为55kW,远低于丰田Mirai和本田Clartiy的114kW和130kW。最大400km的续航里程也不及Mirai、Clartiy的502km和587km。而400W/L系统体积功率密度与丰田Mirai的1400W/L相比也更是差距较大。

以上只是车型的对比差距,而从制氢、储氢等方面来看,我国也仍处于原地踏步阶段。

在制氢方面,丰田提出从生物和农业废料中制氢的技术路线,并在美国长滩港建造兆瓦级可再生能源加氢站Tri-Gen,经过废料制氢可提供约2350kW的电力和每天1200kg氢气,能够满足1500辆燃料电池车的日常使用。德国推出的powertogas项目,通过收集用电低谷时可再生能源的声誉电力,通过电解水的方式制氢。

在储氢方面,据了解,目前全球已有近400座加氢站,其中有三分之一为液氢加氢站,主要集中于美国、法国、日本等国家。而我国由于液氢工厂还处在为航天火箭发射服务阶段,也就无法将液氢应用于民用领域。

在加氢站建设方面,各国通过大规模的加氢站的建设,总结出了较好的新趋势,例如加油站、加氢站、充电桩三站合一的形式,更加便于集成化管理,为各类车辆提供多种捷径方案。

三、国内车企如何加速破局?

在国际巨头的强强联合下,国内企业已经看清形势,并开始着手燃料电池技术的研发。例如,长城汽车从去年开始也在筹划研发氢燃料电池乘用车,长城汽车副总裁TobiasBrunner在接受爱卡采访时介绍了目前的进展,即长城已经建立了内部研发中心和团队,正在研发驱动与燃料电池的关键技术,并计划于2025年推出燃料电池乘用车。

而去年,广东国鸿氢能科技有限公司也与巴拉德动力系统公司完成合资计划,双方共同建立燃料电池堆的生产和运营,计划五年内完成。

《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》规划提出,到2020年,加氢站数量将达到100座;燃料电池车辆达到1万辆。到2030年,加氢站数量将达到1000座,燃料电池车保有量将达到200万辆;到2050年,加氢站网络构建完成,燃料电池车保有量将达到1000万辆。

万钢建议,近期有必要建立燃料电池检测平台,对国内外的燃料电池产品进行对比测试,以确定具体差距。并且,通过长期与国际的合作,建立统一的燃料电池产品检测和技术标准。他说,“这对于燃料电池汽车产业化十分重要。”

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