李陽(yáng)
2020年9月26日,2020(第十六屆)北京國(guó)際汽車展覽會(huì)上,東風(fēng)乘用車有限公司旗下全新氫燃料電池車型亮相。圖/IC
2021年,中國(guó)氫燃料電池汽車發(fā)展節(jié)奏明顯提速。中國(guó)一汽、廣汽埃安、長(zhǎng)城汽車等廠家均有氫燃料電池乘用車正式亮相。
號(hào)稱“終極能源”的氫燃料電池汽車正在成為中國(guó)車企布局的重點(diǎn),在車企頻推燃料電池的帶動(dòng)下,氫燃料電池乘用車的發(fā)展也勢(shì)必迎來(lái)快速增長(zhǎng)期。不過(guò),從實(shí)際情況來(lái)看,氫燃料電池乘用車依舊是一個(gè)遙遠(yuǎn)概念。
車輛售價(jià)、氫氣價(jià)格和加氫站數(shù)量,這三個(gè)問(wèn)題解決不了,乘用車發(fā)展可能性不大。國(guó)內(nèi)氫燃料電池企業(yè)人士向《財(cái)經(jīng)》記者表示:“雖然我們自己也一直在宣傳燃料電池,但也必須尊重事實(shí)。個(gè)人認(rèn)為,完全市場(chǎng)化的、面向普通消費(fèi)者的氫燃料電池家用轎車,短期內(nèi)沒(méi)有任何機(jī)會(huì)?!?/p>
中國(guó)工程院院士、燃料電池專家衣寶廉也向《財(cái)經(jīng)》記者表示了同樣的觀點(diǎn):“車企做氫燃料電池乘用車研發(fā),如果是在出租車領(lǐng)域,做示范運(yùn)行,由政府或企業(yè)買單,是可以的。但真正進(jìn)入尋常百姓家,預(yù)計(jì)要到‘十四五結(jié)束后?!?/p>
資本已經(jīng)瘋狂涌入氫燃料電池領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)上下游也在積極投入,但燃料電池汽車的發(fā)展,仍只能徐徐圖之。
“十五”期間(2000年-2005年),電動(dòng)汽車專項(xiàng)規(guī)劃組為中國(guó)新能源汽車發(fā)展制定的三駕馬車中,純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車已廣泛被消費(fèi)者接受,唯獨(dú)氫燃料電池汽車雖在概念上廣為人知,但其真實(shí)模樣始終蒙著一層神秘面紗。
同為新能源汽車“心臟”,氫燃料電池和如今廣泛使用的鋰離子動(dòng)力電池是本質(zhì)完全不同的產(chǎn)品。氫燃料電池的本質(zhì)是一種發(fā)電裝置,而鋰離子電池的本質(zhì)是儲(chǔ)能裝置。理解氫燃料電池汽車,不能以純電動(dòng)汽車的認(rèn)知方式去判斷。
對(duì)于純電動(dòng)汽車,消費(fèi)者最關(guān)注的是續(xù)航能力。因?yàn)殇囯姵厥莾?chǔ)能裝置,而單純堆積鋰電池又有著非常大的安全風(fēng)險(xiǎn),所以提高鋰電池的容量是很艱難的技術(shù)難題,同時(shí)充電速度也制約著汽車的續(xù)航能力。
但對(duì)于氫燃料汽車來(lái)說(shuō),續(xù)航反而是最容易滿足的,因?yàn)闅淙剂掀嚨膬?chǔ)能裝置叫“儲(chǔ)氫罐”,類似于燃油車的油箱,不僅加氫方便,提高續(xù)航只需要增大儲(chǔ)氫罐體積就好。
拋開(kāi)配套等外因,燃料電池自身最大的障礙是成本。作為動(dòng)力源,燃料電池的性能、安全早就在上世紀(jì)航空航天等軍工領(lǐng)域得到了充分驗(yàn)證,但一旦降維到民用汽車,成本就成了一個(gè)無(wú)法平衡的障礙。
燃料電池的性能與價(jià)格高昂的鉑催化劑息息相關(guān)。降低鉑催化劑用量,性能不過(guò)關(guān);增加鉑催化劑用量,老百姓買不起。因此,燃料電池企業(yè)的大部分研發(fā)工作都是在降本方面。
在資本大量注入后,燃料電池降本的進(jìn)度有目共睹。上述燃料電池企業(yè)人士向《財(cái)經(jīng)》記者表示,“這兩年雖然燃料電池市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)不多,但提質(zhì)和降本這兩塊發(fā)展很快。”
氫燃料電池汽車都是混合動(dòng)力,由一塊氫燃料電池和一塊鋰電池混合驅(qū)動(dòng)。衣寶廉曾表示,“燃料電池汽車都是混動(dòng),不同的是,燃料電池技術(shù)差的企業(yè),鋰電池大一些;燃料電池技術(shù)好的企業(yè),鋰電池小一些。”
五年前,國(guó)內(nèi)的氫燃料汽車基本與現(xiàn)在的“增程式電動(dòng)”類似,即燃料電池作為單純的發(fā)電機(jī)為鋰電池充能,而鋰電池是汽車驅(qū)動(dòng)的核心。如今的國(guó)內(nèi)氫燃料汽車已經(jīng)回歸了氫燃料本質(zhì):基本由燃料電池發(fā)電驅(qū)動(dòng),鋰電池只作為輔助裝置,負(fù)責(zé)部分電力支持以及為燃料電池功率削峰填谷。
所謂削峰填谷,是因?yàn)槿剂想姵剌敵龉β试诳焖僮儎?dòng)的過(guò)程中,會(huì)影響到鉑催化劑的使用壽命,而汽車在復(fù)雜工況中,又需要不斷變化速度,故用鋰電池作為一個(gè)過(guò)渡裝置。
比如汽車需要突然加速,這時(shí)就由鋰電池暫時(shí)補(bǔ)充電能進(jìn)行輸出,避免燃料電池功率突然增大;緊急剎車時(shí),氫燃料電池過(guò)剩的電能就充入鋰電池中,使氫燃料電池的功率不至于驟然降低。
如今的國(guó)內(nèi)氫燃料汽車,雖仍是混動(dòng),但很顯然已經(jīng)從“鋰電池大一些”變成了“鋰電池小一些”的高水平層次。
氫燃料電池汽車技術(shù)已經(jīng)完成了質(zhì)變,政策也在積極引導(dǎo),但商業(yè)化仍很遙遠(yuǎn)。
制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫,以及氫燃料電池的成本、壽命始終是橫亙?cè)跉淙剂想姵禺a(chǎn)業(yè)化路上的大山。車輛售價(jià)、氫氣價(jià)格和加氫站數(shù)量的問(wèn)題不得到解決,幾乎沒(méi)有發(fā)展的機(jī)會(huì)。
衣寶廉向《財(cái)經(jīng)》記者表示,“燃料電池乘用車的推廣有兩大難題:一是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)成本過(guò)高,每千瓦電堆的售價(jià)為石墨板2000元左右,金屬板3000元左右(乘用車只能采用金屬板);二是加氫站的密度,只有加氫站普及了,乘用車才能商業(yè)化,否則只能用做市內(nèi)出租車了。”
即便是將氫燃料汽車作為出租車使用,考慮到整車售價(jià)、加氫成本、加氫便捷性、全生命周期成本收益等因素,其競(jìng)爭(zhēng)力也遠(yuǎn)不如燃油車和純電動(dòng)汽車。
衣寶廉認(rèn)為只有金屬板電堆降到每千瓦1000元左右時(shí),乘用車才能開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化?!澳菚r(shí),采用功率為50千瓦的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),轎車成本在15萬(wàn)元左右;采用功率為100千瓦的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)轎車成本在20多萬(wàn)元,在市場(chǎng)的接受范圍內(nèi)。這個(gè)時(shí)間點(diǎn),至少要在‘十四五之后了?!?/p>
配套設(shè)施的匹配問(wèn)題也同樣不可小覷。以加氫站建設(shè)為例,一位業(yè)內(nèi)人士向《財(cái)經(jīng)》記者介紹,“不算土地成本,一座普通固定站大概在800萬(wàn)元左右,撬裝站會(huì)便宜很多,當(dāng)然也還要看日加氫能力進(jìn)行增減。”
加氫站高額的建設(shè)成本,和當(dāng)下低下的市場(chǎng)收益,將利益至上的企業(yè)家堵在加氫領(lǐng)域的門外。此外,制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫的配套痛點(diǎn),也直接影響到了氫燃料汽車的使用環(huán)境。
自2015年量產(chǎn)以來(lái),中國(guó)燃料電池汽車的銷量雖逐漸攀升,但在2020年已明顯遇到瓶頸,中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,2020年燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成1199輛和1177輛,同比分別下降57.5%和56.8%。如不加速各環(huán)節(jié)的技術(shù)突破,氫燃料電池汽車始終只是一個(gè)美好的概念。
資料來(lái)源:公開(kāi)信息整理。制表:張玲
不是每個(gè)城市都適合建設(shè)氫燃料產(chǎn)業(yè)。
為避免資源浪費(fèi),2020年4月,工信部發(fā)布《關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》(下稱《通知》),氫燃料電池補(bǔ)貼劇變,對(duì)燃料電池車的資金鼓勵(lì)將由全國(guó)范圍,縮小集中到“部分符合條件的城市”。
這意味著氫燃料汽車的普及將從“漫天撒網(wǎng)”到“有的放矢”,即只有具備一定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的城市,才有資格投入到氫燃料產(chǎn)業(yè)的建設(shè)中??梢灶A(yù)見(jiàn)的是:未來(lái)中國(guó)氫燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局,將變成圍繞關(guān)鍵核心零部件企業(yè),形成錯(cuò)落在中國(guó)各地區(qū)的氫燃料產(chǎn)業(yè)集群。
自工信部發(fā)布《通知》后,各地方政府圍繞本土核心零部件汽車打造產(chǎn)業(yè)集群的規(guī)劃也相繼浮出水面。以北京為例,2020年底,北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局發(fā)布了《北京市氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2020-2025年)》以下稱《規(guī)劃》)。
北京發(fā)布的燃料電池產(chǎn)業(yè)《規(guī)劃》提出了兩個(gè)明確的發(fā)展目標(biāo):即在2023年前,培育3家-5家具有國(guó)際影響力的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè),力爭(zhēng)推廣氫燃料電池汽車3000輛、建成加氫站37座,氫燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈累計(jì)產(chǎn)值突破85億元。
2025年前,培育5家-10家具有國(guó)際影響力的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè),建設(shè)2家國(guó)際一流的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái),力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)推廣量突破1萬(wàn)輛、新建加氫站37座(共計(jì)74座),氫燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈累計(jì)產(chǎn)值突破240億元。
北京燃料電池產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的關(guān)鍵詞就是“產(chǎn)業(yè)鏈”,目前北京已經(jīng)形成了從上游到下游的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。如無(wú)意外,《規(guī)劃》中三年內(nèi)3家-5家、五年內(nèi)5家-10家具有國(guó)際影響力的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)將誕生在表格的企業(yè)中。
衣寶廉表示,“北京的《規(guī)劃》對(duì)燃料電池產(chǎn)業(yè)推動(dòng)巨大,1萬(wàn)輛車的規(guī)劃,會(huì)推動(dòng)關(guān)鍵材料與部件批量生產(chǎn)線的建立,大幅降低燃料電池車用發(fā)動(dòng)機(jī)成本;同時(shí),局部地區(qū)密集的加氫站群可開(kāi)啟燃料電池乘用車的示范應(yīng)用,將推動(dòng)燃料電池電堆功率密度和發(fā)動(dòng)機(jī)集成度,為乘用車進(jìn)入市場(chǎng)創(chuàng)造條件?!?/p>
北京是整個(gè)中國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)縮影,未來(lái)類似的產(chǎn)業(yè)集群將更多,共同推動(dòng)燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
星星之火可以燎原,正如《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施藍(lán)皮書》所規(guī)劃的:2030年,氫能產(chǎn)業(yè)將成為中國(guó)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將突破1萬(wàn)億元;國(guó)內(nèi)將建成加氫站1000座,氫燃料電池汽車達(dá)到100萬(wàn)輛。
公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,2020年中國(guó)氫能汽車產(chǎn)銷量不超過(guò)2000輛,全球氫車保有量也僅有3.2萬(wàn)輛,巨大的市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力正等待國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的氫燃料電池相關(guān)企業(yè)開(kāi)發(fā)。