风口再起 氢燃料电池汽车大规模产业化将至?

来源:gasgoo.com作者:陈春燕 盖世汽车2018-05-23 10:04 2018年05月23日 10:04:00 0
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导语

据谢东升透露,作为嘉定打造世界级汽车产业中心的重要一环,产业园聚焦氢能产业发展,将引入燃料电池汽车动力系统集成及关键零部件企业、氢能产业配套企业等集群,形成完整的产业链,园区产值力争到2025年突破100亿元。目前环同济创智城已经吸引上海燃料电池汽车动力系统有限公司、猛狮科技、力信能源科技等企业入驻,并正在与韩国现代、日本丰田方面洽谈,未来有望就氢燃料电池技术进行合作。

国务院总理李克强在丰田汽车北海道工厂参观考察氢燃料电池车Mirai一事,引起行业内对于氢燃料电池汽车的广泛关注与思考,事实上氢燃料电池汽车作为“最”清洁的出行运输形式(“最”只是相对而言),无论是国内还是国外政府都给予了高度重视,并推出许多扶持政策,不过由于在安全性、经济适用性以及推广方面存在诸多瓶颈,因此氢燃料电池汽车一直未能获得足够的关注度。直到李克强总理亲自向丰田方面了解氢气压缩储存和加氢站布局等安全问题,国内业界再次将视线焦点投向氢燃料电池汽车。

氢燃料电池汽车,李克强总理与丰田,丰田mirai

5月11日上午,李克强总理在日本首相安倍晋三陪同下,来到位于苫小牧市的丰田汽车北海道厂区参观考察。

图片来源:中国政府网

日本氢燃料电池汽车战略目前领先

在发展氢燃料电池汽车方面,各个国家都有一个共同的战略考虑:能源安全以及环境问题。日本新能源产业技术综合开发机构——NEDO新能源技术部总监Daishu Hara在日前举办的第八届中国国际新能源汽车论坛中就指出:“日本的能源资源非常有限,90%的主要能源都依赖进口,因此要考虑能源安全,减少国家对于能源的依赖;另一方面,我们还需要考虑到环境的去碳化。基于此,日本提出了氢能源战略,目前已经成为日本发展最快的国家战略。”据Daishu Hara介绍,在日本的氢能源战略规划中有一个2050愿景,即到2050年把氢能作为一个新能源,最终实现无碳化社会,其间,在2030年实现降低氢能成本,以低于天然气和汽油成本。(注:NEDO指的是The New Energy and Industrial Technology Development Organization)

氢燃料电池汽车,李克强总理与丰田,丰田mirai

NEDO新能源技术部总监 Daishu Hara

在我国多元并举的清洁能源汽车技术路线中,与技术实现相对容易的电动汽车相比,燃料电池汽车起步要晚。不过在政府层面,2015年发布的《中国制造2025》明确提出了要发展燃料电池汽车,2016年发改委创新行动计划提出要推动氢能与燃料技术创新,2016年5月国务院发布了《国家创新驱动发展战略纲要》表示要开发氢能源燃料电池等新一代能源技术,到2016 年10 月燃料电池汽车正式发布,我国的燃料电池系统以及整车还有加氢基础设施都有了明确的发展方向和目标。

从1966年通用汽车研发出世界上第一辆氢燃料电池车“Electrovan”以来,欧美地区的氢燃料电池汽车也已经取得了突出进步,但在市场份额方面,日本的氢燃料电池汽车依然占据主导地位。在中国明确氢燃料电池汽车发展方向目标之前,日本就已经于2015年实现了丰田Mirai氢燃料电池汽车的量产。

由于丰田在氢燃料电池汽车方面的开发具有非常深厚的积淀,因此从全球看,丰田处在未来的技术输出地位。

氢燃料电池汽车,李克强总理与丰田,丰田mirai

丰田氢燃料电池车Mirai

中国氢燃料电池汽车进入商业化推广阶段

中国在燃料电池产业化方面虽然起步较晚,但目前已经取得了重大进展,中国汽车技术研究中心项目总监于丹在第八届中国国际新能源汽车论坛中指出:“我国在燃料电池关键材料和关键技术方面取得了多项突破,开发出了60千瓦、75千瓦、100千瓦等多种规格的燃料电池电堆,基本建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车和燃料电池动力系统技术平台,初步形成了燃料电池发动机、动力电池、驱动电机、供氢系统,零部件的配套研发体系,并且形成百辆级动力系统与整车的推广能力,实现百辆级动力系统与整车的生产能力,目前燃料电池车型产品已经进入了商业化的推广阶段,产量由个位数增长到百辆级,通过公告的车型产品统计大概有29款。”同时于丹表示,从技术层面看,中国燃料电池汽车能够做到零下20℃的低温启动和零下40℃的低温储存,寿命能够做到5000小时。虽然我国燃料电池汽车起步较晚,但中汽协数据显示,2017年我国氢燃料电池汽车总销量1100多辆,按照国家发展规划要求,到2020年我国会拥有5000辆燃料电池车,2025年达到5万辆,2030年达到百万辆。

氢燃料电池汽车,李克强总理与丰田,丰田mirai

中国汽车技术研究中心项目总监 于丹

从能源和环境两方面看,中国对于清洁能源技术的需求比任何一个国家都要迫切,只不过我们选择了纯电动汽车技术路线作为“换道先跑”的起点,但同时,我们国家在氢燃料电池汽车方面已经集结了宇通、上汽、福田、金龙等车企,越来越多的企业正在投身这一前景广阔的领域,致力于燃料电池客车、乘用车、物流车等的制造。长城汽车XEV项目副总裁 Tobias Brunner表示,目前长城正在推进的XEV项目中,同步进行的除PHEV、BEV之外,还在进行FCEV的开发。虽然长城汽车目前走的是以传统SUV为主的战略路线,不过Brunner表示,到2025年,在乘坐舒适性和排放、以及长续航中,燃料电池乘用车将是市场上明显的胜出者。这一观点与美国工程院和能源部数据不谋而合,根据美国工程院和能源部数据,2025年氢燃料电池将处于支配地位,到2045年,氢燃料电池汽车市场占有率将达到95%。 

氢燃料电池汽车,李克强总理与丰田,丰田mirai

Brunner介绍,目前长城汽车拥有保定氢能技术研发中心,全新的氢能技术研究中心很快投入使用,包括许多燃料电池设备设施和测试设施,Brunner称:“设施包括燃料电池膜电极和系统测试、储氢系统和加氢系统测试。另外可以实现35-70MPa加氢技术,并有能力对加氢技术进行测试。”

除此之外,长城汽车已经于今年3月正式加入国际氢能委员会,这也是首家进入该委员会的中国车企。

氢燃料电池汽车瓶颈何以突破?

众所周知,国内燃料电池汽车发展的规模有了显著的提高,但是与国外技术相比,我国在燃料电池关键技术材料,电池寿命、成本、批量技术上还存在一定的差距。

于丹指出,“在燃料电池客车方面,国内低温启动只到零下20℃,但国外技术已经可以做到零下30℃;功率方面,国内能够做到30~60千瓦,国外目前能够做到 120 千瓦。而燃料电池寿命方面,国外大巴车或者公交车寿命大于18000小时,且燃料电池轿车方面美国、加拿大都已经已经超过5000小时,国内来讲,还存在一定差距”

氢燃料电池汽车,李克强总理与丰田,丰田mirai

其次,国外燃料电池产业链各个环节基本上已经实现了产业化,我国产业上处于研发实验阶段,初步具备了规模示范的产业条件,但乘用车还没有规范的生产。缺乏好的零部件配套厂商,故国内燃料电池汽车发展不得不利用国外核心零部件厂商提供的技术和产品,导致失去市场主导权。

另外从加氢基础设施建设上看,国内的现状已经落后于国际市场很大一段距离。最新数据统计,中国共有加氢站31座,其中在运营的加氢站共有12座,另外在建的共有19座,不仅加氢站数量较少且商业化运营相对滞后。从国际上看,欧洲目前已经建立100多座加氢站,其中德国占到一半的数量,根据德国的规划,到2023年要完成100座加氢站的建设。而日本方面,虽然其能源资源相对匮乏,但是其加氢站密度却是最大的,Daishu Hara表示,“今年年初的时候我们有超过100个加氢站已经建立好了,有超过 1500 辆燃料电池汽车正在运行中。”

概括来说,燃料电池汽车在大规模推广过程中存在燃料电池关键零部件的国产化问题,氢气的制、储、输、加上存在着难点且经济性差的问题,加氢站的土地获取难、用地性质不明确问题,加氢站建设责任划分问题以及社会公众对燃料电池汽车认知度不高等问题。

对此,于丹提出几点建议:“第一方面在政策与产业支持。其一,2020年后我们希望国家能够延续燃料电池的补贴政策,并且继续出台鼓励政策购买燃料电池汽车,比如说给一些优惠条件。其二,鼓励社会资本进行投资,其三,加大研发和技术攻关的投入力度。第二方面在于燃料电池汽车技术领域关键材料,积极推进关键材料质子交换膜、膜电级的研究,促进关键材料技术的国产化,降低成本。第三方面是加大对先进制备技术与设备的投入,鼓励先进制备技术和设备的国产化。第四方面在于制氢储氢,根据国情和不同地域进行制氢技术研究,并在制氢和有机液态基础上培养人才。第五方面则开展燃料电池汽车的宣传活动。”

而对于氢气的储存与运输,长城汽车XEV项目副总裁 Tobias Brunner建议推广液氢技术,他表示,“液氢非常安全,我们德国在这方面大概发展有100多年的历史,液氢是最安全的方式。”

氢燃料电池汽车,李克强总理与丰田,丰田mirai

长城汽车XEV项目副总裁 Tobias Brunner

虽然中国在氢燃料电池汽车的发展中相对滞后于丰田、本田、现代以及其他国际车企,但是关键技术已经取得突破,如果配套产业链能够相应地快速发展,相信我国氢燃料电池汽车的大规模商业化将提前到来。目前各地方政府正在加速氢燃料电池汽车产业化的落地,以上海市为例,不仅积极部署加氢站建设,还在积极打造安亭·环同济创智城·氢能与燃料电池产业园,这也是上海首个氢能与燃料电池产业园。据安亭镇副镇长谢东升介绍,环同济创智城氢能产业园,总占地 45 亩,将分两个阶段建设,一期占地27亩,包含动力系统及关键零部件研发平台;二期占地18亩,将进行氢能产业公共服务平台及维保中心建设,未来还有 80 亩左右的预留区域。根据计划,“氢能与燃料电池产业园”将建设三大平台:燃料电池动力系统及关键零部件研发平台、氢能产业公共服务平台和燃料电池汽车运营维保中心。

氢燃料电池汽车,李克强总理与丰田,丰田mirai

上海市嘉定区安亭镇副镇长 谢东升

据谢东升透露,作为嘉定打造世界级汽车产业中心的重要一环,产业园聚焦氢能产业发展,将引入燃料电池汽车动力系统集成及关键零部件企业、氢能产业配套企业等集群,形成完整的产业链,园区产值力争到2025年突破100亿元。目前环同济创智城已经吸引上海燃料电池汽车动力系统有限公司、猛狮科技、力信能源科技等企业入驻,并正在与韩国现代、日本丰田方面洽谈,未来有望就氢燃料电池技术进行合作。

编辑:王曙光
风口 燃料 大规模 电池 汽车
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