中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)如何破局?
氫氣儲(chǔ)運(yùn)方面,較高的儲(chǔ)運(yùn)成本導(dǎo)致氫氣只能在小范圍內(nèi)運(yùn)輸和使用。
目前,氫氣的存儲(chǔ)方式包括低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫等,運(yùn)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(guó)氫氣儲(chǔ)運(yùn)的主要形式,主要借助20MPa長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸氫氣,成本高昂!爱a(chǎn)氫是20塊錢(qián)一公斤,到專(zhuān)家手上是80塊錢(qián)一公斤,路費(fèi)是60塊錢(qián)一公斤!敝袊(guó)能源工程集團(tuán)首席科學(xué)家范欽柏透露。
氫氣加注方面,加氫站數(shù)量過(guò)少的問(wèn)題不容忽視。截止2020年1月,中國(guó)總計(jì)建成了61座加氫站。此外,單個(gè)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(chē)或不到20輛公交車(chē)。
中游的系統(tǒng)與整車(chē)制造方面,中國(guó)在電堆到系統(tǒng)再到整車(chē)設(shè)計(jì)的工藝上發(fā)展較為成熟,但在原材料技術(shù)上相對(duì)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(guó)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(jìn)口依賴(lài)度高。以鉑族金屬為例,其在氫能源燃料電池生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用廣泛,是必不可少的稀有金屬。 然而,中國(guó)鉑族金屬資源稀少,占全球儲(chǔ)量不到1%,幾乎完全依賴(lài)南非、俄羅斯等國(guó)。
一旦國(guó)際鉑族金屬價(jià)格波動(dòng)較大,企業(yè)往往會(huì)受到價(jià)格沖擊導(dǎo)致生產(chǎn)成本激增。剛剛過(guò)去的2019年,鈀金價(jià)格上漲到2000美元每盎司,年增幅接近60%;2020年1月,銠金價(jià)格上漲32%,達(dá)10000美元1盎司。實(shí)際上,花錢(qián)也未必能買(mǎi)到貨。目前,國(guó)際上的鉑銠使用量增速遠(yuǎn)高于產(chǎn)量增速,中國(guó)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到制約!安荒茏屩袊(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)為他人做嫁衣!蹦澄粯I(yè)內(nèi)專(zhuān)家如是說(shuō)。
下游市場(chǎng)應(yīng)用方面,氫燃料電池汽車(chē)遠(yuǎn)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(guó)氫燃料電池汽車(chē)仍處于試運(yùn)行階段,商用車(chē)應(yīng)用領(lǐng)先于乘用車(chē),整個(gè)行業(yè)仍戒不掉補(bǔ)貼。
阻力重重,中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)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(chē)的關(guān)鍵。
拋開(kāi)環(huán)境保護(hù)等因素,燃料電池汽車(chē)要想得到推廣,無(wú)論是制造成本還是使用成本,成本必須與燃油車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)持平,否則消費(fèi)者很難為之買(mǎi)單。
上游氫氣方面,固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)為降低儲(chǔ)運(yùn)氫氣成本帶來(lái)利好。與高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫相比,固態(tài)材料儲(chǔ)氫具有體積儲(chǔ)氫密度高、不需要高壓容器和隔熱容器、安全性好、無(wú)爆炸危險(xiǎn)、可獲得高純度氫、操作方便等諸多優(yōu)勢(shì),有助于減少氫的儲(chǔ)運(yùn)成本。
加氫站的普及也將降低燃料電池汽車(chē)的使用成本。上海氫楓能源技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)方沛軍表示,可以從氫氣價(jià)格便宜的地區(qū)開(kāi)始優(yōu)先發(fā)展氫燃料電池汽車(chē),隨后通過(guò)運(yùn)行車(chē)輛數(shù)量的增加,包括加氫站數(shù)量增加,帶動(dòng)車(chē)輛成本的降低。氫能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的強(qiáng)化,是其實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的基礎(chǔ)。
中游系統(tǒng)與整車(chē)制造方面,材料替換將是重要降本方法。國(guó)際市場(chǎng)上鉑金的價(jià)格僅為鈀金的一半,通過(guò)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(huì)亞太區(qū)主管鄧偉斌表示,如果能實(shí)現(xiàn)30%的鉑鈀替換,以2000萬(wàn)的乘用車(chē)體量計(jì)算,整個(gè)中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)可以節(jié)省60-70億的開(kāi)支。未來(lái),燃料電池行業(yè)還將會(huì)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(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
下游市場(chǎng)應(yīng)用方面,“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的支持方式為行業(yè)發(fā)展帶來(lái)新動(dòng)力。2020年4月23日,財(cái)政部等四部委發(fā)布《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策的通知》,將氫燃料電池車(chē)補(bǔ)貼方案調(diào)整為“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”,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(kāi)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(jiǎng)勵(lì)。未來(lái),氫能區(qū)位優(yōu)、市場(chǎng)容量大、財(cái)政實(shí)力強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)區(qū)域或?qū)⒊尸F(xiàn)氫燃料電池汽車(chē)集群化發(fā)展,局部市場(chǎng)應(yīng)用或?qū)⒌玫郊訌?qiáng)。
“汽車(chē)行業(yè)講究規(guī)模效應(yīng),沒(méi)有規(guī)模就沒(méi)有一切!北R兵兵表示,隨著氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)的加強(qiáng),各個(gè)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(chē)行業(yè),整個(gè)能源產(chǎn)業(yè)和投資界都看好燃料電池汽車(chē)的發(fā)展前景。”中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)總工程師、副秘書(shū)長(zhǎng)葉盛基表示。
作為中國(guó)發(fā)展氫能的前排兵,中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)肩負(fù)重任。
當(dāng)前,中國(guó)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(lái)諸多機(jī)遇。一旦氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展取得突破,中國(guó)能源危機(jī)或?qū)⒕徑獯蟀搿?/p>
目前,市場(chǎng)中存在純電動(dòng)電池和燃料電池等不同的新能源解決方案,章桐認(rèn)為混動(dòng)、純電與燃料電池等多種路徑共同發(fā)展,是中國(guó)汽車(chē)工業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的必然選擇,“各技術(shù)在各自市場(chǎng)、領(lǐng)域中形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),是中國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的主要方向”。
之于汽車(chē)電動(dòng)化,氫燃料電池仍舉足輕重。
作者: 郭雄嘯
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