
中國汽車工業協會最新數據顯示,今年前4個月,我國新能源汽車產銷分別完成23.2萬輛和22.5萬輛,比上年同期分別增長142.4%和149.2%,不僅遠超車市整體增幅,也遠超人們預期。
在這種形勢下,汽車行業開始普遍觸“電”,純電動汽車市場已經擠得“無處下腳”。不少企業另辟蹊徑,開始投身氫燃料汽車的研發,不少地方也紛紛將燃料電池汽車產業列為發展重點。
那么,燃料電池汽車離真正產業化究竟還有多遠呢?
成熟度比電動車至少差10年
在前不久舉行的北京國際車展上,福田歐輝8.5米氫燃料電池客車吸引了不少觀眾眼球。據介紹,該車加注氫氣10分鐘,續航里程可達500公里,目前已獲得百輛訂單,這也是燃料電池汽車全球最大商業化訂單。
“在世界各國政府、科研機構和企業共同推動下,燃料電池技術近年有較大進展。”中國汽車工業協會常務副會長董揚表示,從加拿大巴拉德公司1991年申請專利開始,燃料電池汽車的研究已有近30年歷史。2015年1月,豐田汽車公司的“未來”(Mirai)品牌燃料電池汽車正式投產銷售,標志著燃料電池汽車的技術路線基本確定,開始進入產業化階段。
雖然我國燃料電池產業起步比日本晚,但近年來也取得了長足進步。經過20多年的研發和示范運行,目前我國已經初步掌握燃料電池電堆及其關鍵材料、動力系統、整車集成和氫能基礎設施的核心技術,基本建立了具有自主知識產權的燃料電池汽車動力系統技術平臺,培育了一批從事燃料電池及關鍵零部件研發生產的企業,初步形成了以大學研究院所為主,骨干企業參與,涵蓋制氫、儲氫、輸氫、氫安全及燃料電池技術的研發體系,實現了百輛級動力系統與整車的生產能力。截至2017年底,我國燃料電池汽車商業化訂單已突破千輛,用于示范運營的氫燃料電池汽車有200余輛,全國范圍內建成加氫站8座。
不過,這組運營數字遠不如純電動汽車。“雖然燃料電池有電堆效率比內燃機高、完全沒有排放污染等巨大優點,但是由于氫的儲存方法未能確定,電堆體積過大,效率太低,質子交換膜使用貴金屬多等具體技術問題未能攻克,燃料電池汽車真正產業化還面臨較多困難。”董揚認為,當前我國燃料電池汽車與2009年的純電動汽車狀況相似,還屬于“十城千輛”的規模化研發推廣階段。就產業成熟度而言,燃料電池汽車與動力蓄電池電動汽車相比,還有10年甚至更長的差距。
產業突破必須邁過“三道坎”
乘用車最能體現一國汽車產業技術水平。數據顯示,當前全球燃料電池乘用車市場主要為日本豐田、本田和韓國現代汽車所占據。其中,豐田的Mirai以2039輛的注冊量占據了全球燃料電池汽車銷量的88%。相較之下,我國正式推出的燃料電池乘用車落地產品僅有上汽榮威950一款,且并未正式面向私人消費市場。
為何我國氫燃料電池汽車難以推廣呢?“首先,燃料電池使用壽命太短。”新研氫能源科技有限公司CTO、IEC國際標準召集人齊志剛舉例說,上汽榮威950燃料電池汽車運行時間在3000小時左右,離實際應用所需的5000小時還有較大差距。
“更重要的是,由于對環境、溫度、濕度無法控制,在實際運營中,氫燃料電池的壽命會大打折扣。”清華大學汽車工程系教授陳全世表示,即使壽命達到5000小時,以一天運營15小時計算,一輛公交車僅能運營不到一年的時間,根本無法支撐產品的商業化運營。
其次,氫的供應鏈尚未形成。據專家介紹,關于氫的制取,當前有工業副產氫和利用光伏、風能等碎片化能源制氫等不同技術路線;關于氫的輸送,也有高壓、液化和利用天然氣管道等不同路線,都需要進行經濟、技術方面的比較和商業模式的探索。
中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所研究員衣寶廉表示,目前我國氫氣儲存和運輸企業少,氫氣的供給體系并不穩定。
再次,生產和使用成本高也制約了推廣。“目前,全球技術領先的豐田也是在‘貼錢’推廣,其真正的價格要遠高于純電動汽車,更不用說燃油車。”陳全世表示,“豐田去年銷售的幾千輛燃料電池汽車中,80%用于租賃業務,其性價比也遠未達到市場推廣要求”。
記者走訪發現,目前國內一輛燃料電池汽車售價大都在百萬元以上。“之所以價格居高不下,主要原因是規模太小。”上海電器科學研究院北京分院院長盧琛鈺表示。
同時,燃料電池汽車使用成本也偏高。“為了保證氫氣運輸安全,我國規定壓力容器必須很牢固,同時要求運輸氫氣的壓力不能太大。”北京低碳清潔能源研究所氫能研發部經理何廣利表示,壓力低儲存量就少,“綜合來算,氫氣儲存和運輸成本每立方米約為9元,遠超過制氫成本”。

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