核心要點(diǎn):燃料電池汽車(chē)(FCV)是區(qū)別于純電動(dòng)汽車(chē)的一種嶄新技術(shù)路徑的新能源汽車(chē)類(lèi)型。因其具有更好的駕駛體驗(yàn)感和實(shí)用性能,燃料電池汽車(chē)近年來(lái)再度引發(fā)市場(chǎng)和社會(huì)各界的高度關(guān)注。
我國(guó)燃料電池汽車(chē)與純電動(dòng)相比起步并不算晚,但總體發(fā)展相對(duì)滯后。至2017年國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量規(guī)模僅為1272輛,尚處于示范運(yùn)營(yíng)階段。盡管一些城市制定大規(guī)模的推廣計(jì)劃,但我們認(rèn)為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還受三方面的制約:一是燃料電池汽車(chē)的生產(chǎn)成本嚴(yán)重偏高,目前給予燃料電池汽車(chē)的補(bǔ)貼遠(yuǎn)高于純電動(dòng)汽車(chē),不具有可持續(xù)性;二是國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于燃料電池汽車(chē)的核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件缺乏掌握,這種情況短期內(nèi)難以改變;三是氫源的問(wèn)題尚沒(méi)有好的解決方案。
在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)預(yù)計(jì)燃料電池汽車(chē)在國(guó)內(nèi)的推廣仍將以示范為主,推廣的車(chē)型也將集中在商用車(chē)領(lǐng)域,到2020年前國(guó)內(nèi)的燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量仍可能停留在萬(wàn)輛級(jí)以下水平。產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展還需要等待較長(zhǎng)時(shí)間。正文
1燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)概況
1.1燃料電池汽車(chē)分類(lèi)和結(jié)構(gòu)
燃料電池汽車(chē)(FCV)是區(qū)別于純電動(dòng)汽車(chē)的一種嶄新技術(shù)路徑的新能源汽車(chē)類(lèi)型,是新能源汽車(chē)的重要組成部分。近年來(lái),作為新能源汽車(chē)主要發(fā)展方向的純電動(dòng)汽車(chē)在鋰電池技術(shù)上遭遇了一些瓶頸,商業(yè)化進(jìn)程低于市場(chǎng)預(yù)期。冗長(zhǎng)的充電時(shí)間以及虛標(biāo)的續(xù)航里程顯著降低了消費(fèi)者的體驗(yàn)感。而具有更短動(dòng)力補(bǔ)給時(shí)間以及更長(zhǎng)續(xù)航力的燃料電池汽車(chē)引發(fā)市場(chǎng)各方關(guān)注,特別是在我國(guó),2018年以來(lái)對(duì)于發(fā)展燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的各方呼聲有所增強(qiáng)。
燃料電池汽車(chē)是使用車(chē)載燃料,通過(guò)燃料電池系統(tǒng)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力作為驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的主要?jiǎng)恿?。與純電動(dòng)汽車(chē)中的鋰電池具有蓄能作用不同,燃料電池系統(tǒng)并不具有蓄能作用,本質(zhì)上燃料電池系統(tǒng)是一個(gè)電力發(fā)生裝置而非儲(chǔ)能裝置。由于燃料電池汽車(chē)通過(guò)加注燃料而非充電的方式進(jìn)行動(dòng)力補(bǔ)給,因此在充電時(shí)間上僅需5~10分鐘,與傳統(tǒng)燃油車(chē)相當(dāng)。而相比現(xiàn)階段電動(dòng)汽車(chē),燃料電池汽車(chē)?yán)m(xù)航里程可達(dá)500千米以上,其實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)明顯優(yōu)于純電動(dòng)汽車(chē)。
根據(jù)車(chē)載燃料的不同,燃料電池汽車(chē)可分為甲醇燃料電池汽車(chē)、氫燃料電池汽車(chē)等類(lèi)型,其中氫燃料電池汽車(chē)由于在行駛過(guò)程中排放物僅有水,具有完全零排放無(wú)污染的特征,因此也被認(rèn)為是最環(huán)保的汽車(chē)類(lèi)型,也基于此,氫燃料電池企業(yè)目前成為發(fā)展的主流。
而根據(jù)技術(shù)路徑的不同,燃料電池汽車(chē)又可分為“電-電”混動(dòng)模式和單一燃料電池驅(qū)動(dòng)模式。燃料電池汽車(chē)的核心部件是燃料電池系統(tǒng),它是整車(chē)的動(dòng)力來(lái)源,與傳統(tǒng)燃油車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)地位相似。但由于工藝特征的原因,燃料電池系統(tǒng)的功率輸出較為平順,而汽車(chē),特別是乘用車(chē)在實(shí)際行駛過(guò)程中輸出功率往往存在較大波動(dòng)和起伏,為克服燃料電池系統(tǒng)的這一缺陷,目前全球燃料電池汽車(chē)普遍采用“電-電”混動(dòng)的技術(shù)模式,即在整車(chē)中除燃料電池系統(tǒng)之外,再為其配套一套動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)作為輔助動(dòng)力,當(dāng)整車(chē)加速、上坡時(shí),由動(dòng)力鋰電池向外輸出功率,滿(mǎn)足整車(chē)的峰值功率需要。而當(dāng)整車(chē)處于低速、制動(dòng)時(shí),其回饋的電力則儲(chǔ)存在作為輔助電源的動(dòng)力鋰電池中。目前我國(guó)的燃料電池汽車(chē)全部采用“電-電”混動(dòng)的模式,以中等功率的燃料電池系統(tǒng)配套小容量的動(dòng)力鋰電池作為輔助電源。因此典型的燃料電池汽車(chē)主要包括燃料電池系統(tǒng)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)、輔助電源(動(dòng)力鋰電池)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車(chē)控制器等五大部分。
1.2燃料電池系統(tǒng)概況及工作原理
燃料電池系統(tǒng)作為燃料電池汽車(chē)(FCV)的主要?jiǎng)恿υ春秃诵牟考涑杀疽话阏嫉秸?chē)總成本的50%~60%。可以說(shuō)燃料電池系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展以及成本變化直接影響著產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展趨勢(shì)。目前全球燃料電池系統(tǒng)可分為質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、堿性燃料電池(AFC)等多個(gè)類(lèi)型,其中在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中普遍采用的是質(zhì)子交換膜燃料電池,其他類(lèi)型的燃料電池類(lèi)型則整車(chē)中并不常見(jiàn)。
質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)主要由電堆、氫氣系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等五部分組成,其中電堆是燃料電池系統(tǒng)的核心,既是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的區(qū)域,也是影響燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵。單個(gè)燃料電池由質(zhì)子交換膜、催化劑層、陰極和陽(yáng)極層、雙極板等部分組成,燃料電池工作原理如下:作為燃料劑的氫氣進(jìn)入陽(yáng)極后,在鉑催化劑作用下,電離成氫離子(質(zhì)子)和電子,質(zhì)子交換膜的單向通過(guò)特性使得氫離子遷移至陰極,而電子則通過(guò)外電路移動(dòng)至陰極,形成電流。在陰極,氫離子與氧原子、電子結(jié)合成水分子。未充分反應(yīng)的氫被重新循環(huán)使用,而反應(yīng)生產(chǎn)的水則被排出。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,沒(méi)有任何污染物產(chǎn)生,使得燃料電池的綠色環(huán)保特征非常顯著。
單個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMEC)所產(chǎn)生的電量和電壓很低,實(shí)踐中往往將若干個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池疊放在一起,串聯(lián)形成電堆。這種模塊化的結(jié)構(gòu)使得質(zhì)子交換膜燃料電池易于維護(hù)和保養(yǎng),也有利于設(shè)計(jì)成需要的功率。
質(zhì)子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動(dòng)快、比功率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,是燃料電池汽車(chē)的首選技術(shù)工藝。在質(zhì)子交換膜燃料電池中,質(zhì)子交換膜不僅價(jià)格昂貴而且生產(chǎn)技術(shù)難度很大,目前全球僅有美國(guó)杜邦等極少數(shù)企業(yè)具備生產(chǎn)能力。同時(shí)由于其對(duì)溫度和濕度都有很高的要求,這使得在燃料電池工作過(guò)程中,如何有效控制膜的溫度、濕度成為技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵。我國(guó)目前缺乏質(zhì)子交換膜生產(chǎn)能力,現(xiàn)有燃料電池汽車(chē)全部依賴(lài)進(jìn)口。而鉑催化劑由于使用鉑金屬,導(dǎo)致其價(jià)格居高不下,也制約了燃料電池汽車(chē)的發(fā)展。市場(chǎng)各界希望尋求可以替代鉑的其他廉價(jià)金屬,但目前進(jìn)展緩慢??傮w來(lái)看,質(zhì)子交換膜燃料電池已經(jīng)成為燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域的主流發(fā)展方向,但核心的部件如質(zhì)子交換膜、雙極板、催化劑等組件在成本上距離商業(yè)化還有很大差距,同時(shí)這些組件在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)溫度、濕度的要求很高,控制難度都較大,間接增加了燃料電池系統(tǒng)的成本。
2全球燃料電池汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀分析
2.1全球燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)概況
從2013至2017年的五年間,全球燃料電池汽車(chē)的累計(jì)銷(xiāo)量?jī)H為6475輛(乘用車(chē)),而同期全球的電動(dòng)汽車(chē)(EV)銷(xiāo)量則超過(guò)200萬(wàn)輛,其中僅在2017一年全球的電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量就高達(dá)121萬(wàn)輛,應(yīng)該說(shuō)與電動(dòng)汽車(chē)相比,燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)當(dāng)前階段的規(guī)模是非常之小的。
2017年全球燃料電池汽車(chē)(乘用車(chē))的銷(xiāo)量大約為3300輛,2018年1季度全球燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到1475輛,預(yù)計(jì)全年有望達(dá)到8000輛左右。這其中日本豐田公司是全球燃料電池汽車(chē)的主要供應(yīng)商,在2017年的全部乘用車(chē)銷(xiāo)量中,豐田的銷(xiāo)量超過(guò)3000輛,占到市場(chǎng)總量的90%。但銷(xiāo)售地區(qū)來(lái)看,全球的燃料電池汽車(chē)(乘用車(chē))卻是以北美和歐洲地區(qū)為主。根據(jù)2017年初的數(shù)據(jù)顯示,北美地區(qū)的燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量大約占到全球總量的40%左右,其次為丹麥,占比約28%,而作為全球燃料電池汽車(chē)主要產(chǎn)地的日本其銷(xiāo)量反而僅占25%左右。
我國(guó)的燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)起步相比西方較晚,同時(shí)由于在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)以推動(dòng)純電動(dòng)為主要技術(shù)路線,因此相對(duì)來(lái)說(shuō)燃料電池汽車(chē)并未得到足夠的重視。2016年我國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量為629輛,2017年增長(zhǎng)至1226輛。不過(guò)與西方相比,我國(guó)燃料電池汽車(chē)現(xiàn)階段全部為商用車(chē),其中90%左右為物流車(chē),其余為燃料電池客車(chē)。2018年以來(lái),燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在企業(yè)、政府和市場(chǎng)等各個(gè)層面重視程度大幅提升,因此近期我國(guó)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭出現(xiàn)了一些積極變化,我們預(yù)計(jì)2018年我國(guó)燃料電池汽車(chē)的銷(xiāo)量將有望增加至2000輛左右。不過(guò)即使這樣目標(biāo)在實(shí)踐上還面臨一定困難,同時(shí)與我國(guó)目前純電動(dòng)汽車(chē)年銷(xiāo)量70萬(wàn)輛的規(guī)模相比,我國(guó)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模更為弱小,甚至很多相關(guān)零部件還處在試驗(yàn)室研發(fā)生產(chǎn)階段,整體產(chǎn)業(yè)鏈處在非常不成熟的階段,距離商業(yè)化較遠(yuǎn)。
2.2日本燃料電池汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀分析
日本是目前全球在燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域探索和投入最為積極的國(guó)家,日本政府也給予了燃料電池汽車(chē)高度的重視。與我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)主要鎖定純電動(dòng)技術(shù)路線不同,日本的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策同時(shí)將純電動(dòng)、燃料電池汽車(chē)等多種技術(shù)路線作為未來(lái)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的主要方向平行推動(dòng),這使得日本的燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在過(guò)去數(shù)年中得到了較好的發(fā)展。特別是在燃料電池汽車(chē)的可靠性、壽命以及成本方面日本企業(yè)已經(jīng)超越歐美。從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,日本目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃料電池系統(tǒng)、整車(chē)制造、加氫站等全產(chǎn)業(yè)鏈的核心技術(shù)掌握,可以說(shuō)日本在燃料電池汽車(chē)方面已經(jīng)處在全球處于領(lǐng)跑地位。
日本的豐田公司是日本推動(dòng)燃料電池汽車(chē)的主力,2015年初豐田成功推出全球首款燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化車(chē)型Mirai(未來(lái)),成為全球燃料電車(chē)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的里程碑事件。豐田Mirai是一款可供四人乘坐的標(biāo)準(zhǔn)乘用車(chē),截至2017年底,豐田Mirai在全球共銷(xiāo)售5300輛,而我們?cè)谇拔脑岬饺虻?017年底的總銷(xiāo)量才僅為6475輛,豐田一家企業(yè)就占到了全球總銷(xiāo)量的80%。這使得豐田的Mirai幾乎成為當(dāng)前燃料電池汽車(chē)(乘用車(chē))的標(biāo)桿性車(chē)型。
作為全球當(dāng)前最主要的燃料電池車(chē)型,豐田Mirai的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都非常優(yōu)異。其燃料電池系統(tǒng)最大輸出功率達(dá)114千瓦,功率密度達(dá)到3.1KW/L,可實(shí)現(xiàn)在零下30℃的低溫環(huán)境下啟動(dòng),加注5.0千克的高純氫氣體后可實(shí)現(xiàn)超500千米以上的續(xù)航里程,其高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)可承受70兆帕的壓力。由于在催化劑中使用了鈷等合金材料,使得豐田Mirai的鉑金屬使用量大幅下降至20g。無(wú)論是與現(xiàn)代推出的ix5以及歐美的燃料電池乘用車(chē)相比,豐田Mirai的技術(shù)都較為領(lǐng)先,與我國(guó)燃料電池汽車(chē)現(xiàn)有水平相比更是明顯勝出。特別是豐田Mirai的核心部件電堆以及各項(xiàng)核心技術(shù)都由豐田公司掌握,而現(xiàn)代以及歐洲的一些整車(chē)廠商還需要從巴拉德、聯(lián)合技術(shù)等北美企業(yè)采購(gòu)電堆。而在成本方面,目前豐田Mirai的燃料電池系統(tǒng)成本已下降至200美元/千瓦,而根據(jù)豐田公司測(cè)算,如果其市場(chǎng)銷(xiāo)量由目前的3000輛增加至1萬(wàn)輛以上,則燃料電池系統(tǒng)成本有望再下降50%左右,而如果市場(chǎng)銷(xiāo)量增加到10萬(wàn)輛規(guī)模,則其燃料電池系統(tǒng)成本還有可能下降30%左右。目前豐田Mirai補(bǔ)貼后的銷(xiāo)售價(jià)格大約在600萬(wàn)日元左右,合約35萬(wàn)人民幣左右??陀^來(lái)說(shuō),該車(chē)型的價(jià)格仍然遠(yuǎn)高于同等配置下的日系車(chē),市場(chǎng)定價(jià)還是偏高。但這已經(jīng)是目前全球市場(chǎng)中成本最接近商業(yè)化的車(chē)型價(jià)格,如果未來(lái)豐田Mirai實(shí)現(xiàn)萬(wàn)輛以上的規(guī)模量產(chǎn),我們預(yù)計(jì)該車(chē)型將有望逐步擺脫政府補(bǔ)貼,并實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)燃油車(chē)的同臺(tái)比拼。
除豐田外,日本的本田也在近期推出了燃料電池車(chē)型 clarity,2017年本田實(shí)現(xiàn)204輛的銷(xiāo)量目標(biāo)。雖然遠(yuǎn)遜色于豐田的表現(xiàn),但這仍然為本田爭(zhēng)取到了全球燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量第二的位置。2018年本田在燃料電池汽車(chē)上繼續(xù)發(fā)力,1季度實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)量611輛,大有追趕豐田的勢(shì)頭。
日本政府近年來(lái)對(duì)燃料電池汽車(chē)的重視程度日益提高。2016年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在《氫能及燃料電池戰(zhàn)略路線圖》中明確提出到2020年實(shí)現(xiàn)普及4萬(wàn)輛燃料電池汽車(chē)的目標(biāo),到2025年實(shí)現(xiàn)普及20萬(wàn)輛燃料電池汽車(chē)的目標(biāo)。而2017年日本國(guó)內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量為14萬(wàn)輛??梢钥闯鑫磥?lái)日本的新能源汽車(chē)戰(zhàn)略將試圖實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)與燃料電池車(chē)并重的格局。同時(shí)為推動(dòng)燃料電池汽車(chē)普及,解決制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸-加氫站問(wèn)題。日本政府還規(guī)劃到2020年建設(shè)160座加氫站、到2025年建設(shè)320座加氫站的規(guī)劃目標(biāo)。而目前日本的加氫站數(shù)量?jī)H有80座??傮w來(lái)看,日本的燃料電池汽車(chē)在技術(shù)上已較為成熟,因此未來(lái)日本政府的主要目標(biāo)是推動(dòng)燃料電池汽車(chē)成本和運(yùn)營(yíng)成本(加氫)的下降并繼續(xù)優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù),從而更好的推廣燃料電池汽車(chē)的普及,實(shí)現(xiàn)其新能源汽車(chē)戰(zhàn)略。
2.3北美燃料電池汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀分析
美國(guó)和加拿大是燃料電池研發(fā)和示范的主要地區(qū),美國(guó)也是全球最先從事燃料電池系統(tǒng)研發(fā)和生產(chǎn)的國(guó)家,美國(guó)杜邦公司曾一度壟斷了全球質(zhì)子交換膜(PEM)的供應(yīng)。不過(guò)美國(guó)的燃料電池系統(tǒng)在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)主要以供應(yīng)航天系統(tǒng)為主,在應(yīng)用到整車(chē)領(lǐng)域方面的時(shí)點(diǎn)相對(duì)較晚。近年來(lái),在美國(guó)政府支持下,北美地區(qū)的燃料電池技術(shù)進(jìn)步很快并涌現(xiàn)出聯(lián)合技術(shù)(UTC)、巴拉德等全球一流的燃料電池系統(tǒng)研發(fā)和制造企業(yè)。
不過(guò)與日本相比,美國(guó)燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化相對(duì)滯后。目前美國(guó)本土的燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)還主要處在研發(fā)和示范階段。從現(xiàn)有數(shù)據(jù)看,到2016年美國(guó)燃料電池客車(chē)的壽命已突破2萬(wàn)小時(shí),鉑金屬用量也大幅下降。美國(guó)通用公司研發(fā)的第二代燃料電池系統(tǒng)功率已經(jīng)接近100KW,可實(shí)現(xiàn)零下30℃的低溫啟動(dòng),車(chē)輛主要性能已達(dá)到傳統(tǒng)燃油客車(chē)。在乘用車(chē)方面,美國(guó)通用也有小批量的生產(chǎn)。但總體來(lái)看,目前美國(guó)的燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模還很小,停留在數(shù)百輛的級(jí)別。而且距離實(shí)現(xiàn)在乘用車(chē)領(lǐng)域的商業(yè)化還較遠(yuǎn)。
不過(guò)值得注意的是,雖然相比日本,美國(guó)在燃料電池汽車(chē)的生產(chǎn)稍現(xiàn)滯后。但北美卻是全球最主要的燃料電池乘用車(chē)消費(fèi)地區(qū),前文所述的豐田Mirai其2017年的銷(xiāo)量有高達(dá)60%來(lái)自于北美,而且基本集中在加州。目前加州有31個(gè)加氫站,預(yù)計(jì)到2018年將增加到43座。
3我國(guó)燃料電池企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
3.1我國(guó)燃料電池汽車(chē)發(fā)展產(chǎn)業(yè)政策
由于我國(guó)的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)自發(fā)展伊始就堅(jiān)持以純電動(dòng)為主流技術(shù)路線,因此燃料電池汽車(chē)受到的重視程度相對(duì)較低。但從2016年開(kāi)始,無(wú)論是企業(yè)還是各地方政府以及社會(huì)各界對(duì)燃料電池汽車(chē)的重視開(kāi)始逐步提升。2016年10月,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院資源與環(huán)境分院和中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)(2016)》首次提出了我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線圖。對(duì)我國(guó)中長(zhǎng)期加氫站和燃料電池車(chē)輛發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行了規(guī)劃。主要包括:到2020年,加氫站數(shù)量達(dá)到100座;燃料電池車(chē)輛達(dá)到1萬(wàn)輛;氫能軌道交通車(chē)輛達(dá)到50列;到2030年,加氫站數(shù)量達(dá)到1000座,燃料電池車(chē)輛保有量達(dá)到200萬(wàn)輛。應(yīng)該說(shuō)這樣的規(guī)劃目標(biāo)還是很宏大的,但在2017年4月工信部等三部委發(fā)布的《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中》,對(duì)于燃料電池汽車(chē)提出的目標(biāo)則是:到2020年在特定地區(qū)的公共服務(wù)車(chē)輛領(lǐng)域進(jìn)行小規(guī)模示范應(yīng)用,2025年在乘用車(chē)和商用車(chē)領(lǐng)域力爭(zhēng)推廣1萬(wàn)輛燃料電池汽車(chē);到2030年在乘用車(chē)領(lǐng)域和商用車(chē)領(lǐng)域進(jìn)行規(guī)?;茝V并達(dá)到10萬(wàn)輛的規(guī)模。兩相對(duì)比可以看出,《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》將燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)下調(diào)了許多,這顯然是考慮了國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而做出的規(guī)劃。
值得注意的是,雖然從中央層面對(duì)于燃料電池汽車(chē)給出的目標(biāo)并不是很高。但國(guó)內(nèi)不少地方政府對(duì)于發(fā)展燃料電池的積極性卻很高,制定的產(chǎn)業(yè)目標(biāo)也較高。如上海針對(duì)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)專(zhuān)門(mén)出臺(tái)了發(fā)展規(guī)劃,提出到2020年建設(shè)5至10座加氫站,運(yùn)營(yíng)車(chē)輛達(dá)到3000輛。相反上海對(duì)于推廣純電動(dòng)汽車(chē)的積極性卻一直不高,在2018上半年國(guó)內(nèi)純電動(dòng)乘用車(chē)銷(xiāo)售排行城市中,上海甚至未能進(jìn)入前十。其他城市中如蘇州、武漢、佛山、東莞等地也對(duì)于發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)非常積極。蘇州和武漢都制定了到2025年實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量超1萬(wàn)輛的目標(biāo)。除此以外,北京、廣州、深圳等經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市也在積極規(guī)劃氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的扶持政策,預(yù)計(jì)近期將陸續(xù)落地??傮w來(lái)看,在氫燃料電池的推廣方面,地方政府呈現(xiàn)的積極性要明顯高于中央。
而在財(cái)政補(bǔ)貼方面,燃料電池汽車(chē)享受的優(yōu)惠也較多。2018年2月,財(cái)政部、工信部等四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》,對(duì)2018年國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的補(bǔ)貼進(jìn)行了大幅退坡,但同時(shí)該通知也明確燃料電池汽車(chē)不執(zhí)行退坡政策。并且對(duì)于燃料電池汽車(chē)地方補(bǔ)貼和國(guó)家補(bǔ)貼可維持1:1的標(biāo)準(zhǔn),不執(zhí)行現(xiàn)有電動(dòng)汽車(chē)地方補(bǔ)貼和國(guó)家補(bǔ)貼0.5:1的標(biāo)準(zhǔn)。這也意味著目前燃料電池客車(chē)單車(chē)最多可獲得100萬(wàn)的中央、地方兩級(jí)補(bǔ)貼,而燃料電池的專(zhuān)用車(chē)單車(chē)最多可獲得60萬(wàn)元的兩級(jí)補(bǔ)貼,這與目前純電動(dòng)汽車(chē)萬(wàn)元級(jí)的補(bǔ)貼相比,差別較大。
3.2我國(guó)燃料電池汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀分析
雖然我國(guó)燃料電池汽車(chē)的起步與純電動(dòng)汽車(chē)幾乎相當(dāng),但發(fā)展現(xiàn)狀卻大相徑庭。2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)期間,北京和上海都曾推出一批氫燃料電池汽車(chē)作為示范運(yùn)營(yíng),我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)也是在這一時(shí)期起步的。可見(jiàn)兩種技術(shù)路線的新能源汽車(chē)起步基本相同,但隨后燃料電池汽車(chē)在我國(guó)的發(fā)展卻基本陷于停頓。至2015年我國(guó)的燃料電池汽車(chē)產(chǎn)量?jī)H有10輛,全部來(lái)自于上汽集團(tuán),且均為商用車(chē)。而2015年我國(guó)的純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)量規(guī)模就已超過(guò)25萬(wàn)輛,兩大新能源汽車(chē)類(lèi)型的發(fā)展差距明顯擴(kuò)大。至2016年我國(guó)的燃料電池汽車(chē)產(chǎn)量出現(xiàn)大幅增長(zhǎng),達(dá)到629輛,2017年進(jìn)一步增長(zhǎng)至1272輛。雖然增速較快,但我們看到燃料電池汽車(chē)總量仍然停留在千輛級(jí)的規(guī)模,預(yù)計(jì)2018年國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)量將有望達(dá)到2500輛甚至3000輛的水平。
從燃料電池汽車(chē)的生產(chǎn)情況看,2017年我國(guó)共有8個(gè)品牌的燃料電池汽車(chē)在產(chǎn),由于受現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)的電堆功率偏低的影響,因此在產(chǎn)的燃料電池汽車(chē)以專(zhuān)用車(chē)(物流車(chē))為主,2017年其產(chǎn)量為992輛,占總產(chǎn)量的78%。而燃料電池客車(chē)為280輛,占總產(chǎn)量的22%。其中東風(fēng)、青年兩大品牌產(chǎn)合計(jì)量就高達(dá)936輛,且基本都是專(zhuān)用車(chē)(物流車(chē));而客車(chē)方面除上汽大通有一定規(guī)模外,福田和宇通等國(guó)內(nèi)主流客車(chē)企業(yè)的燃料電池客車(chē)產(chǎn)量很少。
而從現(xiàn)有燃料電池汽車(chē)的運(yùn)營(yíng)地域來(lái)看,呈現(xiàn)很強(qiáng)的地區(qū)性特征,主要集中在北京、上海、西安、中山、佛山等五個(gè)城市。造成這種區(qū)域化特征非常強(qiáng)烈的原因主要有兩方面:一是目前國(guó)內(nèi)加氫站數(shù)量很少,因此加氫站的布局限制了燃料電池汽車(chē)的推廣,二是燃料電池汽車(chē)的補(bǔ)貼金額很高。如30KW的專(zhuān)用車(chē)補(bǔ)貼額高達(dá)60萬(wàn)元左右,60KW的客車(chē)補(bǔ)貼額高達(dá)100萬(wàn)元,因此燃料電池汽車(chē)的推廣必須得到所在城市政府的全力支持,特別是財(cái)政支持才有推廣可能。這也是我們看到目前燃料電池汽車(chē)主要集中在北京、上海、廣東、西安等經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)較好的地區(qū)的主要原因。
而從燃料電池(電堆)的生產(chǎn)企業(yè)來(lái)看,目前國(guó)內(nèi)主要集中在上海重塑、南通百應(yīng)、新源動(dòng)力、億華通等四家企業(yè),2017年合計(jì)生產(chǎn)燃料電池33.91MWh,其中上海重塑和南通百應(yīng)產(chǎn)量最大,分別為15.93MWh和12.12MWh,新源動(dòng)力和億華通的產(chǎn)量較少。
4制約我國(guó)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸
2017年以來(lái),隨著純電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模推廣,其續(xù)航力不足以及充電時(shí)間超長(zhǎng)等弱點(diǎn)不斷暴露,引發(fā)市場(chǎng)對(duì)于燃料電池汽車(chē)的關(guān)注度不斷上升。國(guó)內(nèi)一些地方政府也制定了大規(guī)模的燃料電池汽車(chē)推廣規(guī)劃。包括濰柴在內(nèi)的一批大型骨干企業(yè)也在陸續(xù)加入燃料電池汽車(chē)的研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域,燃料電池汽車(chē)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。但我們同時(shí)也必須看到,制約燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸和障礙還較多,在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),燃料電池汽車(chē)要想大規(guī)模的推廣和進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)面臨不小的實(shí)際困難。
4.1高昂的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)成本
我們認(rèn)為燃料電池汽車(chē)高昂的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)成本是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展和其實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的最大障礙。目前在燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先的是日本豐田,旗下的豐田Mirai是全球公認(rèn)的最接近商業(yè)化的一款燃料電池車(chē)型,其累計(jì)銷(xiāo)量已超過(guò)5000輛。但目前豐田Mirai的補(bǔ)貼前售價(jià)高達(dá)7萬(wàn)美元,而補(bǔ)貼后銷(xiāo)售價(jià)格仍然高達(dá)5萬(wàn)美元以上。豐田已經(jīng)是目前全球在燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域成本控制最好的企業(yè),但我們可以看到其成本仍處于偏高狀態(tài)。而在我國(guó),燃料電池汽車(chē)的成本問(wèn)題在當(dāng)下更為嚴(yán)峻。
如作為燃料電池汽車(chē)核心的電堆成本,目前豐田Mirai已經(jīng)控制在200美元/千瓦的水平,但我國(guó)的電堆成本仍高達(dá)1500美元/千瓦以上。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)專(zhuān)用車(chē)搭載電池功率測(cè)算,僅電堆一項(xiàng)就占到總成本的50%以上。電堆成本過(guò)高使得國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)現(xiàn)階段的額定功率普遍偏小,專(zhuān)用車(chē)(物流車(chē))功率基本在30KW左右,客車(chē)的功率也僅在60KW。導(dǎo)致電堆成本偏高的原因一方面在于國(guó)內(nèi)對(duì)于電堆技術(shù)的掌握尚不充分,特別是核心部件如質(zhì)子交換膜、催化劑等嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口,推高了綜合成本。另一方面則是由于國(guó)內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小,在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)前成本無(wú)法有效攤薄所致。根據(jù)本文前述我國(guó)至2017年全國(guó)的電堆總出貨量?jī)H為33MW,到2018年國(guó)內(nèi)的電堆產(chǎn)能也僅有400MW,這樣的規(guī)模仍然是比較小的。因此在燃料電池汽車(chē)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模普及以及核心關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化之前,國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)的整車(chē)成本要想實(shí)現(xiàn)大幅下降是非常困難的。
除了電堆系統(tǒng)的高昂成本外,儲(chǔ)氫系統(tǒng)和空氣壓縮系統(tǒng)的成本也十分驚人。由于氫是一種低密度的氣體,在現(xiàn)有技術(shù)條件下要想儲(chǔ)備更多的氫氣則必須采用高壓方式注入儲(chǔ)氫罐。豐田Mirai采用的是70MPa級(jí)的儲(chǔ)氫系統(tǒng),為了提高安全等級(jí),采用碳纖維材料。目前我國(guó)受技術(shù)條件的限制,儲(chǔ)氫系統(tǒng)還停留在35MPa級(jí),同時(shí)碳纖維材料尚未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的國(guó)產(chǎn)化,這使得儲(chǔ)氫系統(tǒng)的成本不僅高,而且儲(chǔ)氫量也偏少??諝鈮嚎s系統(tǒng)方面,我國(guó)目前也嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口,商用車(chē)使用的空氣壓縮系統(tǒng)高達(dá)數(shù)萬(wàn)元。因此除了電堆成本偏高外,儲(chǔ)氫系統(tǒng)和空壓系統(tǒng)也增加了整車(chē)的成本負(fù)擔(dān)。根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有數(shù)據(jù)測(cè)算,儲(chǔ)氫系統(tǒng)和空氣壓縮系統(tǒng)在燃料電池汽車(chē)的整車(chē)成本大約占30%左右。
除了電堆和儲(chǔ)氫系統(tǒng)、空氣壓縮系統(tǒng)外,燃料電池汽車(chē)中搭載的動(dòng)力鋰電池成本也不菲。不過(guò)考慮到目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池成本下降較快,這部分成本成為未來(lái)最有潛力壓縮的部分。
值得注意的是,燃料電池汽車(chē)除了電堆、儲(chǔ)氫系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件成本高昂外,由于氫并非一種易獲取的氣體,因此在燃料電池汽車(chē)的運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié),綜合成本也較高。目前我國(guó)的氫產(chǎn)業(yè)尚未成熟,因此燃料電池汽車(chē)所需要?dú)渲饕ㄟ^(guò)焦化企業(yè)的副產(chǎn)氫供應(yīng),這是相對(duì)來(lái)說(shuō)成本較低的氫資源。但即使如此,燃料電池汽車(chē)每千米的氫成本消耗也在0.6元左右,有的甚至更高。與現(xiàn)有的燃油汽車(chē)相比,氫燃料電池汽車(chē)在運(yùn)營(yíng)成本環(huán)節(jié)不具備優(yōu)勢(shì),甚至還有劣勢(shì)。而相比之下,純電動(dòng)汽車(chē)目前國(guó)內(nèi)用戶(hù)如果使用家用充電樁,每千米的出行成本僅為0.1元左右,成本優(yōu)勢(shì)非常明顯。如果未來(lái)我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模推廣,氫源的解決將成為一個(gè)重要問(wèn)題。現(xiàn)階段來(lái)看,無(wú)論是使用天然氣法還是水煤氣法,氫的成本都不會(huì)太低,因此從運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)來(lái)看,燃料電池汽車(chē)無(wú)法給用戶(hù)帶來(lái)成本上的減少。另外加氫站也是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題。目前國(guó)內(nèi)加氫站數(shù)量較少,而建設(shè)加氫站需要高昂的投資。根據(jù)國(guó)內(nèi)測(cè)算,加氫站的單項(xiàng)投資額高達(dá)2000萬(wàn)元以上,雖然國(guó)內(nèi)對(duì)加氫站建設(shè)有400萬(wàn)元左右的財(cái)政補(bǔ)貼和支持,但仍然無(wú)法有效緩解加氫站建設(shè)的成本難題。
總體來(lái)看,氫燃料電池汽車(chē)存在全產(chǎn)業(yè)鏈成本運(yùn)營(yíng)偏高的問(wèn)題,這在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)將成為制約產(chǎn)業(yè)大規(guī)模推廣的重要瓶頸。
4.2核心技術(shù)的缺失
與我國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)基本實(shí)現(xiàn)了“三電”系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化不同,我國(guó)燃料電池汽車(chē)在核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件上嚴(yán)重缺失。這不僅嚴(yán)重影響了我國(guó)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也是導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)總體成本居高不下的主要原因。
以電堆為例,其核心零部件包括催化劑、膜電極等,目前我國(guó)生產(chǎn)的千余輛燃料電池汽車(chē)幾乎均依賴(lài)進(jìn)口。同時(shí)儲(chǔ)氫系統(tǒng),空氣壓縮系統(tǒng)等零部件國(guó)產(chǎn)化水平較低,對(duì)外依賴(lài)嚴(yán)重。
雖然我國(guó)在燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域部署的研究較早,但是在一些關(guān)鍵問(wèn)題上近年來(lái)并沒(méi)有取得顯著的進(jìn)展,而且差距十分明顯。比如電堆功率密度,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品目前大概在2kW/L左右,而國(guó)際先進(jìn)水平已經(jīng)達(dá)到了3kW/L左右。催化劑效率方面,國(guó)內(nèi)每千瓦的鉑用量大概為0.3克;而國(guó)際的先進(jìn)水平已經(jīng)達(dá)到了0.06克以下。膜電極耐久性方面,國(guó)內(nèi)動(dòng)態(tài)工況實(shí)測(cè)壽命大概在3000小時(shí)左右;而發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)達(dá)到了9000小時(shí)??諝鈮嚎s機(jī)方面,國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的燃料電池產(chǎn)品基本采取低壓壓縮機(jī),國(guó)外主要采取高壓空氣壓縮機(jī),效率差別較大。
除了在關(guān)鍵零部件和核心技術(shù)方面存在的巨大差距外,國(guó)內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈還比較薄弱,工程化能力不足。燃料電池用電催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙等一些關(guān)鍵材料已經(jīng)有了,但大都還停留在實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品。因此,一致性和可靠性就比較有波動(dòng)??諝鈮嚎s機(jī)和氫氣回流泵等關(guān)鍵部件也有一些樣件,但是沒(méi)有穩(wěn)定產(chǎn)能,產(chǎn)品供應(yīng)不足,而且價(jià)格很高。當(dāng)前35兆帕碳纖維內(nèi)膽的儲(chǔ)氫密度比較低,需要開(kāi)發(fā)更高壓力的碳纖維內(nèi)膽。目前整車(chē)企業(yè)還沒(méi)有形成穩(wěn)定的零部件供應(yīng)體系,供應(yīng)鏈薄弱,工程化能力不足,導(dǎo)致零部件的工藝質(zhì)量低、產(chǎn)品一致性、可靠性和耐久性不足,不能滿(mǎn)足用戶(hù)要求。
總體來(lái)看,我國(guó)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件掌握方面與國(guó)際先進(jìn)水平存在巨大差距,最重要的是還沒(méi)有形成完整成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,不具備商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。2017年以來(lái)雖然一些國(guó)內(nèi)企業(yè)加大了研發(fā)力度,但短期內(nèi)要實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的替代仍有相當(dāng)難度。考慮到目前國(guó)內(nèi)對(duì)于燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)給予了高昂的補(bǔ)貼,因此如果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化,那么大量的財(cái)政補(bǔ)貼相當(dāng)于間接支持了國(guó)外的燃料電池產(chǎn)業(yè)核心企業(yè),這與我國(guó)發(fā)展燃料電池汽車(chē)的初衷顯然是背道而馳的。
4.3能源戰(zhàn)略及技術(shù)路徑的選擇
我們認(rèn)為新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的本質(zhì)是能源戰(zhàn)略的路徑選擇,我國(guó)自啟動(dòng)新能源汽車(chē)戰(zhàn)略以來(lái)一直鎖定純電動(dòng)為主要的技術(shù)路線并給予強(qiáng)力扶持。這樣的技術(shù)路徑選擇主要是基于我國(guó)油氣資源匱乏,而在電力供應(yīng)方面有較好的戰(zhàn)略回旋空間的基本國(guó)情所做出的選擇。歐洲選擇純電動(dòng)技術(shù)路線為主,也是基于其傳統(tǒng)油氣資源相對(duì)不足而新能源發(fā)展較好而做出的選擇。而如果選擇發(fā)展燃料電池汽車(chē),則意味著需要確立新的能源供應(yīng)渠道。從目前氫能的主要供應(yīng)來(lái)源看,我國(guó)現(xiàn)階段主要依賴(lài)焦化等工業(yè)副產(chǎn)氫為主,但顯然這并非長(zhǎng)久之計(jì)。未來(lái)若要推廣一定數(shù)量的燃料電池汽車(chē),則必須要通過(guò)專(zhuān)業(yè)化的氣體生產(chǎn)企業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)。而目前主要的氫制備方式包括電解水法、天然氣法、水煤氣法三種方式。
電解水法制氫是一種較為成熟的工藝和技術(shù),但由于制備過(guò)程中需要消耗大量的電力,從實(shí)際的可能角度出發(fā)必須與風(fēng)電或光伏等新能源產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。在棄風(fēng)率和棄光率較高的地區(qū)通過(guò)發(fā)展電解水制氫將電力資源就地轉(zhuǎn)化為氫源。目前歐洲的一些電解水法制氫項(xiàng)目就是與當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)電等新能源相結(jié)合進(jìn)行推廣的。但此種方法對(duì)地域的要求較高,而目前我國(guó)光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)展較好的地區(qū)主要集中在西北等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),當(dāng)?shù)刎?cái)政實(shí)力偏弱。而我們?cè)谇拔闹性赋鋈剂想姵氐耐茝V需要有強(qiáng)大的財(cái)政資金支持,因此這兩者之間存在著一定的矛盾。短期而言,我國(guó)大規(guī)模推廣電解水法制氫有相當(dāng)難度。
天然氣法制氫也是較為成熟的工藝和技術(shù)。從日本的經(jīng)驗(yàn)看,天然氣法是比較好的獲得氫的方法,通過(guò)高溫方式將天然氣轉(zhuǎn)換為二氧化碳和氫氣。但我國(guó)本身為天然氣資源匱乏的國(guó)度,通過(guò)天然氣制氫并不具備資源優(yōu)勢(shì),而且對(duì)天然氣資源的利用效率也不高。
因此相比之下,通過(guò)利用我國(guó)豐富的煤炭資源,通過(guò)煤化工的方法來(lái)制備氫則似乎是在一個(gè)較為可行的方法。一方面可以對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的煤炭資源實(shí)現(xiàn)充分利用,另一方面又可以發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),提高煤炭的經(jīng)濟(jì)效益。不過(guò)通過(guò)煤化工方式制氫在我國(guó)當(dāng)前卻面臨一些實(shí)際困難。一是我國(guó)推廣燃料電池汽車(chē)的地區(qū)主要集中在東部經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市,這些地區(qū)由于環(huán)保壓力的影響,新增用煤指標(biāo)已非常困難。二是煤制氫對(duì)規(guī)模有很高的要求,單體裝置一旦運(yùn)行每小時(shí)的合成氣至少在數(shù)萬(wàn)方以上,而現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)運(yùn)營(yíng)規(guī)模很小,不過(guò)數(shù)千臺(tái)而已,很多城市只有區(qū)區(qū)數(shù)百臺(tái),可以想象煤制氫項(xiàng)目投產(chǎn)后現(xiàn)有的燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)根本無(wú)法消納龐大的氫源。因此對(duì)于投資者而言,在燃料電池汽車(chē)規(guī)模沒(méi)有明確之前,缺乏投資建設(shè)煤制氫項(xiàng)目的動(dòng)力。目前我國(guó)也尚未出臺(tái)明確的通過(guò)支持煤制氫的方式來(lái)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和相關(guān)政策,這表明政府在選擇氫能技術(shù)路線上還是非常審慎的。
總體來(lái)看,我們可以看出選擇燃料電池汽車(chē),則意味著必須選擇相應(yīng)的能源供應(yīng)來(lái)源。但目前來(lái)看氫源的問(wèn)題還未得到很好的解決。
5我國(guó)發(fā)展燃料電池汽車(chē)前景展望
基于以上我們對(duì)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及面臨的障礙可以看出,盡管市場(chǎng)和社會(huì)各界對(duì)于燃料電池汽車(chē)的發(fā)展都抱有巨大希望,但從生產(chǎn)成本和運(yùn)營(yíng)成本、核心技術(shù)以及關(guān)鍵零部件的掌握、氫的供應(yīng)等產(chǎn)業(yè)面臨的三大問(wèn)題來(lái)看,燃料電池汽車(chē)距離實(shí)現(xiàn)商業(yè)化還有很大的差距。我們認(rèn)為在短期內(nèi)燃料電池汽車(chē)在各地的發(fā)展仍將以示范為主,推廣的車(chē)型仍將集中在商用車(chē),在乘用車(chē)領(lǐng)域的推廣需要得到國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)初步具有商業(yè)化后方有可能。而從規(guī)模上看,我們認(rèn)為到2020年前國(guó)內(nèi)的燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量仍可能停留在萬(wàn)輛級(jí)以下水平。
作者:工銀投行,羅榮晉
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