中國氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)如何破局?
氫氣儲運方面,較高的儲運成本導(dǎo)致氫氣只能在小范圍內(nèi)運輸和使用。
目前,氫氣的存儲方式包括低溫液態(tài)儲氫、高壓氣態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫和有機液態(tài)儲氫等,運輸方式包括氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。氣態(tài)氫仍是中國氫氣儲運的主要形式,主要借助20MPa長管拖車運輸氫氣,成本高昂。“產(chǎn)氫是20塊錢一公斤,到專家手上是80塊錢一公斤,路費是60塊錢一公斤!敝袊茉垂こ碳瘓F首席科學(xué)家范欽柏透露。
氫氣加注方面,加氫站數(shù)量過少的問題不容忽視。截止2020年1月,中國總計建成了61座加氫站。此外,單個加氫站的加氫能力普遍偏低,大多不到400公斤每天,僅能服務(wù)大約100輛轎車或不到20輛公交車。
中游的系統(tǒng)與整車制造方面,中國在電堆到系統(tǒng)再到整車設(shè)計的工藝上發(fā)展較為成熟,但在原材料技術(shù)上相對薄弱。諸如電池所需的催化劑、質(zhì)極膜、密封材料和雙極板生產(chǎn)工藝都要落后于國際水平。
從生產(chǎn)成本角度看,催化劑占電堆成本40%以上,雙極板占30%以上,基礎(chǔ)材料成本占比極高,且進口依賴度高。以鉑族金屬為例,其在氫能源燃料電池生產(chǎn)過程中應(yīng)用廣泛,是必不可少的稀有金屬。 然而,中國鉑族金屬資源稀少,占全球儲量不到1%,幾乎完全依賴南非、俄羅斯等國。
一旦國際鉑族金屬價格波動較大,企業(yè)往往會受到價格沖擊導(dǎo)致生產(chǎn)成本激增。剛剛過去的2019年,鈀金價格上漲到2000美元每盎司,年增幅接近60%;2020年1月,銠金價格上漲32%,達10000美元1盎司。實際上,花錢也未必能買到貨。目前,國際上的鉑銠使用量增速遠高于產(chǎn)量增速,中國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到制約!安荒茏屩袊剂想姵禺a(chǎn)業(yè)為他人做嫁衣!蹦澄粯I(yè)內(nèi)專家如是說。
下游市場應(yīng)用方面,氫燃料電池汽車遠未普及。
受制于燃料電池技術(shù)瓶頸與供氫產(chǎn)業(yè)未成熟,中國氫燃料電池汽車仍處于試運行階段,商用車應(yīng)用領(lǐng)先于乘用車,整個行業(yè)仍戒不掉補貼。
阻力重重,中國氫燃料電池汽車行業(yè)的破局之道是什么?
降本為王
降本是發(fā)展氫燃料電池汽車的關(guān)鍵。
拋開環(huán)境保護等因素,燃料電池汽車要想得到推廣,無論是制造成本還是使用成本,成本必須與燃油車、電動汽車持平,否則消費者很難為之買單。
上游氫氣方面,固態(tài)儲氫技術(shù)為降低儲運氫氣成本帶來利好。與高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫相比,固態(tài)材料儲氫具有體積儲氫密度高、不需要高壓容器和隔熱容器、安全性好、無爆炸危險、可獲得高純度氫、操作方便等諸多優(yōu)勢,有助于減少氫的儲運成本。
加氫站的普及也將降低燃料電池汽車的使用成本。上海氫楓能源技術(shù)有限公司董事長方沛軍表示,可以從氫氣價格便宜的地區(qū)開始優(yōu)先發(fā)展氫燃料電池汽車,隨后通過運行車輛數(shù)量的增加,包括加氫站數(shù)量增加,帶動車輛成本的降低。氫能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的強化,是其實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的基礎(chǔ)。
中游系統(tǒng)與整車制造方面,材料替換將是重要降本方法。國際市場上鉑金的價格僅為鈀金的一半,通過鉑鈀替換技術(shù)以減少鈀金的用量可以減少氫燃料電池的材料成本。世界鉑金投資協(xié)會亞太區(qū)主管鄧偉斌表示,如果能實現(xiàn)30%的鉑鈀替換,以2000萬的乘用車體量計算,整個中國氫燃料電池汽車行業(yè)可以節(jié)省60-70億的開支。未來,燃料電池行業(yè)還將會向低鉑和超低鉑化發(fā)展,甚至?xí)虿捎梅倾K乃至非貴金屬為催化劑的方向?qū)崿F(xiàn)科技突破,進一步降低生產(chǎn)成本。
下游市場應(yīng)用方面,“以獎代補”的支持方式為行業(yè)發(fā)展帶來新動力。2020年4月23日,財政部等四部委發(fā)布《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車補貼政策的通知》,將氫燃料電池車補貼方案調(diào)整為“以獎代補”,即選擇一部分有基礎(chǔ)、有積極性、有特色的城市或區(qū)域開展關(guān)鍵零部件技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范,按結(jié)果導(dǎo)向給予獎勵。未來,氫能區(qū)位優(yōu)、市場容量大、財政實力強的優(yōu)質(zhì)區(qū)域或?qū)⒊尸F(xiàn)氫燃料電池汽車集群化發(fā)展,局部市場應(yīng)用或?qū)⒌玫郊訌姟?/p>
“汽車行業(yè)講究規(guī)模效應(yīng),沒有規(guī)模就沒有一切!北R兵兵表示,隨著氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)的加強,各個環(huán)節(jié)的成本將顯著降低,行業(yè)本身也將建立起正向循環(huán)。
尾聲
“不止是汽車行業(yè),整個能源產(chǎn)業(yè)和投資界都看好燃料電池汽車的發(fā)展前景!敝袊嚬I(yè)協(xié)會總工程師、副秘書長葉盛基表示。
作為中國發(fā)展氫能的前排兵,中國氫燃料電池汽車行業(yè)肩負重任。
當(dāng)前,中國氫能源產(chǎn)業(yè)處于重要的發(fā)展窗口期,面臨不少挑戰(zhàn),也迎來諸多機遇。一旦氫燃料電池汽車發(fā)展取得突破,中國能源危機或?qū)⒕徑獯蟀搿?/p>
目前,市場中存在純電動電池和燃料電池等不同的新能源解決方案,章桐認為混動、純電與燃料電池等多種路徑共同發(fā)展,是中國汽車工業(yè)電動化轉(zhuǎn)型的必然選擇,“各技術(shù)在各自市場、領(lǐng)域中形成優(yōu)勢互補,是中國汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向”。
之于汽車電動化,氫燃料電池仍舉足輕重。
作者: 郭雄嘯
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