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[導讀]在鋰電大數(shù)據(jù)的鋰電百強尋訪活動中,關于新能源乘用車的推廣方面,一位企業(yè)家說:“作為老百姓,沒有人愿意看到環(huán)境污染,沒有人愿意看到霧霾滿天。在環(huán)保產(chǎn)品的使用上

在鋰電大數(shù)據(jù)的鋰電百強尋訪活動中,關于新能源乘用車的推廣方面,一位企業(yè)家說:“作為老百姓,沒有人愿意看到環(huán)境污染,沒有人愿意看到霧霾滿天。在環(huán)保產(chǎn)品的使用上,如果沒有負擔,老百姓都愿意去用。但是如果使用起來有較重負擔,比如價格、便利性等方面存在不足,接受程度就不高了。”

 

如果價格合理,又解決了充電問題以及續(xù)航里程大大提高,新能源汽車的未來會怎么樣?不客氣的說,全面取代燃油車是板上釘釘?shù)氖隆?/p>

新能源產(chǎn)業(yè)務鏈也正在朝著這個目標去努力。政策補貼,是讓新能源車獲得價格優(yōu)勢;能量密度的提高,歸根到底是希望獲得更好的續(xù)航里程;充電樁等配套設施的完善,以及追求提升充電速度,是為了解決充電問題。

鋰離子動力電池是當前市場的方向,未來,或許還將有固態(tài)鋰電池、鋰硫電池、鋰空電池等產(chǎn)品商業(yè)化生產(chǎn)。這是一個沒有離開鋰的方向。

市場上還有一種不用鋰的新能源電池,正在悄悄地崛起。它就是氫燃料電池。

氫燃料電池是什么

雖然在中國老百姓心中,氫燃料電池汽車依然不顯山不露水,可是在其它國家與地區(qū)及行業(yè)專家的眼里,其將在未來的新能源汽車市場扮演舉足輕重的角色。

這得先從氫燃料電池的原理說起。氫燃料電池其實是一種發(fā)電裝置,它的燃料就是氫氣。氫氣從燃料電池的陽極進入,氧氣從陰極進入,在催化劑的作用下,氫氧發(fā)生化學反應形成電流并生成水。

“可以實現(xiàn)零排放,特環(huán)保。”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說。

跟普通汽車相比,以氫燃料電池為發(fā)動機的汽車擁有顯而易見的優(yōu)勢。就算跟電動汽車相比,氫燃料電池汽車也可圈可點。

衣寶廉介紹,一般電動車受電池儲存能量限制,充一次電續(xù)駛里程在300公里左右,充電時間動輒幾個小時,用戶存在“充電焦慮”。“但加氫和加油一樣,只需要幾分鐘,而且加一次氫續(xù)航里程可達500—700公里。”

“環(huán)保”、“加氫和加油一樣”、“500—700公里”,這些關鍵詞完全突出了氫燃料電池的優(yōu)勢。

氫燃燒電池的現(xiàn)狀

今年5月,日本11家企業(yè)簽署諒解備忘錄,計劃在日本共建加氫站,推進日本政府此前發(fā)布的《氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖》。英國政府則在4月份宣布將投入2300萬英鎊來完善氫燃料電池汽車的基礎設施。

近日,又有外媒消息稱,德國政府組織本國汽車行業(yè)領導企業(yè)成立了一個6000萬歐元、為期三年的聯(lián)盟,研究汽車燃料電池堆的大批量生產(chǎn)。這次德系燃料電池聯(lián)盟的配置,非常豪華,包括寶馬、戴姆勒、大眾和福特,配上燃料電池企業(yè)及高性能材料供應商,例如科德寶、Greenerity、NuCellSys、PowerCell Sweden AB、德國優(yōu)美科。

另外,這一次德國的目光不僅聚焦于燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的下游,更是看向了其上游產(chǎn)業(yè)——燃料電池堆。目前,燃料電池堆主要是手工組裝的。自動化裝配可節(jié)省時間和成本,因此是燃料電池汽車在市場廣泛投放的先決條件。一邊是加大對燃料電池的研究和生產(chǎn),一邊是積極建設加氫站。這樣看來,燃料電池車的普及或許并沒有我們想象的那么遠。

我國也在不遺余力地推動氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。早在2015年,我國政府就明確表示發(fā)展燃料電池車的決心,提出2015到2020年,其它新能源汽車的補貼逐年遞減,唯獨燃料電池車的補貼不變,補貼標準是中央地方1:1,有些地方甚至比中央補貼更高。另外,國務院辦公廳提出:對符合國家技術標準且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池加氫站每個站獎勵400萬元。

在今年推出的6批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》中,也有四批涉及到燃料電池。

今年6月25日,科技部部長萬鋼在吉林長春發(fā)表了演講。他表示,氫具有來源廣泛、大規(guī)模穩(wěn)定儲存、持續(xù)供應、遠距離運輸、快速補充等特點,“在未來車用能源中,氫燃料與電力將并存互補,共同支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展”。

正因如此,在我國確立的新能源汽車“三縱三橫”發(fā)展布局中,燃料電池車一直與混合動力電動汽車和純電動汽車并列為“三縱”——盡管與另外“二縱”相比,燃料電池車的發(fā)展態(tài)勢一直有點低調(diào)。

不知不覺之間,目前佛山、如皋、鄭州、上海、北京等地已開始了氫燃料電池大巴車的示范運行。

“如果說2015年是世界燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化元年的話,2017年可視為我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化元年。”衣寶廉說。他透露,國內(nèi)大的汽車企業(yè)如上汽、一汽和二汽均已開始計劃、設計或生產(chǎn)百輛級的燃料電池專用車投放市場。

我國氫燃料電池技術與國際先進水平有差距

 

鋰電大數(shù)據(jù)注意到,目前國內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)與國際先進水平還有一段距離。

作為產(chǎn)業(yè)界人士的上海神力科技有限公司總經(jīng)理胡里清稱,目前國內(nèi)氫燃料電池的關鍵材料、相關零部件的生產(chǎn)流水線、生產(chǎn)工藝等配套稀缺。而在日本,燃料電池產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)都有企業(yè)在做,這對于燃料電池降低成本、推進產(chǎn)業(yè)化十分有利。

“國內(nèi)氫燃料電池技術在經(jīng)過十幾年研發(fā)后,有了基本的鋪墊,但很多關鍵材料和零部件還沒有走出實驗室。”同濟大學汽車學院學術委員會主任章桐說。

汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室主任歐陽明高則表示,氫燃料電池技術中最核心、最基礎的技術是膜電極,其重要性相當于電腦和手機的芯片,而國產(chǎn)膜電極在耐久性和性能上還有待提升。“目前國產(chǎn)膜電極的壽命最高能達到8000小時,國際上最好的水平是10000小時以上,這也直接決定了氫燃料電池的壽命。”

“雖然我們國家十幾年前就開始研發(fā)氫燃料電池汽車,但當時多數(shù)整車廠持觀望態(tài)度,僅靠幾家燃料電池企業(yè)單打獨斗,產(chǎn)業(yè)化投入不夠。”胡里清分析其原因時介紹。相比之下,日本豐田公司每年都在該領域進行幾億美元的持續(xù)投入。

 

完善產(chǎn)業(yè)鏈 須從能源戰(zhàn)略角度布局

“現(xiàn)在國內(nèi)氫燃料電池汽車正處于從示范、考核到產(chǎn)業(yè)化的過渡階段。”歐陽明高認為,燃料電池技術門檻高、難度大、涉及的技術鏈條長,全方位商業(yè)化還需待以時日。但是,可以從一部分領域率先開展商業(yè)化突破。

歐陽明高所說的這部分領域,是指城市客車等商用車領域。這也是目前國內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)進展最快的部分。

之所以從這些領域著手,而不是像日本豐田公司那樣從家用轎車做起,主要是因為這些領域更容易切入。章桐解釋說,城市客車等對氫燃料電池的體積、能量密度、可靠性等要求相對家用轎車較低。“比如,籠統(tǒng)來說國內(nèi)氫燃料電池體積比豐田公司的氫燃料電池大一倍,放在客車上沒有大礙,但是放在小轎車上就顯得很笨重。”

歐陽明高對這種具有“中國特色”的產(chǎn)業(yè)化路線持樂觀態(tài)度。他表示,去年豐田公司的氫燃料電池轎車賣出幾百臺,而我國的燃料電池客車已達到100輛級水平。歐陽明高稱,國內(nèi)氫燃料電池的城市客車、增程式燃料電池汽車等總量可能會在一兩年內(nèi)超過豐田,達到千輛級別。

對于如何進一步培育國內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的成熟度,章桐認為,歐洲、北美、日本都是企業(yè)牽頭在做,中國的企業(yè)也需要在這一領域發(fā)力。

從更宏觀的視角來看,章桐建議,國家不僅要制定關于氫燃料電池汽車的政策,更要正式把氫氣作為能源結構的重要組成部分,統(tǒng)籌規(guī)劃氫氣的制取、運輸、存儲和利用。

胡里清稱,氫氣不僅比較清潔,而且來源廣泛,和電能一樣,屬于能源中的“通用貨幣”,僅把我國化肥廠、煉焦廠等排放的工業(yè)副產(chǎn)氫收集起來,就足以供幾千萬輛氫燃料電池汽車運行。

氫燃料電池,已然是下一個投資風口。

 

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