氫燃料電池車的風口，來得比人們預料中更快更猛。
中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會的數(shù)據(jù)顯示，今年1-7月，中國氫燃料電池裝機量同比猛增6倍。地方政府紛紛出臺相關政策，對氫能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展加大扶持力度。
就在不久前的10月11日，豐田(TM.US)發(fā)布了第二代氫燃料電池車Mirai車型，新車續(xù)航里程較第一代車型增加了30%至644公里。今年7月，豐田宣布第一代Mirai車型自上市以來累計全球銷量超9000輛，并計劃到明年，氫燃料電池車的全球產(chǎn)量增至3萬輛，到2025年產(chǎn)能達到20萬輛。一向謹慎的豐田，明顯加快了在中國氫燃料電池車市場布局的速度。
再往前推一個月，10輛氫燃料電池出租車在韓國首爾投入試運營，引起公眾熱議。這些車輛可以實現(xiàn)5-6分鐘完成一次充氫，最高行駛里程達600公里。首爾市政府還表示，今年晚些時候?qū)⒖紤]上線氫動力公交車。
作為目前已知的最清潔的能源之一，氫能正在全世界范圍內(nèi)受到越來越多的關注。利用氫能發(fā)電的氫燃料電池車，也已經(jīng)在中國市場逐漸落地。
10月11日，工信部公示的“2017年度新能源汽車推廣應用補助資金清算審核情況”中，燃料電池車型首次現(xiàn)身。東風汽車的燃料電池廂式運輸車和上汽商用車的一款燃料電池客車，分別獲得50萬元的單車補貼。工信部起草的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》征求意見稿則提出，力爭經(jīng)過15年持續(xù)努力，純電動車成為主流，燃料電池商用車實現(xiàn)規(guī)模化應用。
畢馬威近期預測，氫燃料電池產(chǎn)業(yè)將成為下一個風口。
相關報告指出，2020年氫燃料電池汽車產(chǎn)量將出現(xiàn)爆發(fā)性增長;2025年燃料電池技術有望實現(xiàn)突破，成本將大幅下降;到2030年，中國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量將達數(shù)十萬輛。
01、氫燃料電池車的風口來了
迄今啟動運營一年零四個月的長城汽車(02333)氫能檢測中心，坐落在距離北京市中心160公里的河北保定，占地3.3萬平方米，投資約5.7億元。它也是國內(nèi)首座大型氫能、燃料電池汽車關鍵組件綜合型研發(fā)檢測中心。
這里劃分為綜合試驗區(qū)、供氫及液態(tài)儲氫加氫區(qū)和能源供給區(qū)3個區(qū)，有12個標準試驗室，120項儲氫安全、燃料電池檢測能力。每天早上8點半，有105名工程師和技術員來這里進行技術研發(fā)和產(chǎn)品檢測。
近日，同濟大學的金屬板燃料電池電堆在長城汽車氫能檢測中心完成測試。按照長城汽車董事長魏建軍的規(guī)劃，未來，這座氫能中心還將搭建可再生能源制氫設備。
作為汽車核心系統(tǒng)的氫燃料電池，早在20世紀60-70年代便已開始在航空和軍工領域應用。后來，因技術不成熟等原因，氫燃料電池的規(guī)模化應用之路暫時中斷。
與純電動汽車相比，氫燃料電池車具有加氫時間短、續(xù)航里程長的優(yōu)點。有統(tǒng)計顯示，城市物流車在加氫站加6-7公斤氫平均耗時5分鐘。豐田最新推出的全新一代Mirai續(xù)航里程可達644公里。
“預計到2050年，氫能在中國的能源體系中占比將達10%左右，氫氣需求量近6000萬噸，年經(jīng)濟產(chǎn)值超10萬億元。”今年6月發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》認為，未來，氫能將在交通運輸、工業(yè)等領域?qū)崿F(xiàn)普及應用。
與日本等國家相比，中國的氫能燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化推進相對滯后，但是近來呈現(xiàn)出“快速趕超”的態(tài)勢。
在豐田第一代Mirai投放市場兩年之后，上汽榮威推出了第一款搭載氫燃料電池動力系統(tǒng)的車型——全新一代榮威950車型。去年5月，奇瑞汽車推出艾瑞澤5氫燃料電池版實車。上汽大通和東風風神已分別推出了氫燃料電池乘用車，北汽集團則正在研發(fā)中。
長城汽車2018年表示，計劃于2025年推出具備成本競爭力的大功率氫燃料電池乘用車。今年8月，廣汽集團(02238)與億華通合作的氫燃料電池SUV車型亮相，車輛搭載最新一代自主氫燃料電池發(fā)動機。
工信部9月公示的第324批《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》顯示，111家新能源汽車企業(yè)申報的299款車型中，燃料電池有20款。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前中國已有超40家車企開始研發(fā)燃料電池汽車。
氫燃料電池車的風口來了。但在潛力巨大的中國新能源汽車市場，搶奪蛋糕的不止是本土企業(yè)，還有擁有更強技術實力和成本控制能力的跨國車企。
02、跨國巨頭爭相布局氫能源
作為全球率先布局氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的車企之一，豐田汽車迄今有20多年的氫燃料電池研發(fā)經(jīng)驗。
這家氫燃料電池車行業(yè)的“領頭羊”公司，在2015年放開了5680項燃料電池研究專利，而后陸續(xù)與億華通、北汽、廣汽、一汽金龍等公司在相關領域展開合作。近日，豐田與廣汽集團簽署電動化及智能領域戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，將致力于推出純電動車、氫燃料電池車等車型。
目前，豐田氫燃料電池車矩陣已經(jīng)初步形成，旗下第一代Mirai 、FCEV叉車、FCEV大巴、FCEV卡車等車型已經(jīng)在工業(yè)和商業(yè)等領域投入使用。按照豐田計劃，2020年，其氫燃料電池車年產(chǎn)量將從去年的3000輛增加至30000輛，實現(xiàn)10倍的產(chǎn)量提升。
除了豐田，現(xiàn)代、本田(HMC.US)、奔馳等汽車制造商也陸續(xù)推出了氫燃料電池車型。
其中，現(xiàn)代汽車是世界首家實現(xiàn)燃料電池汽車商業(yè)化的汽車制造商。在長達13年的氫燃料電池車研發(fā)之后，現(xiàn)代汽車集團于2013年啟動ix35車型量產(chǎn)。現(xiàn)代集團相關負責人近日表示，現(xiàn)代基于ix35打造的第二代量產(chǎn)車型Nexo國內(nèi)訂單超5500輛。
到2025年，現(xiàn)代汽車集團將向市場投放兩款氫燃料電池車，2030年前其燃料電池系統(tǒng)年產(chǎn)能將提升至70萬套，F(xiàn)CEV年產(chǎn)量增加至50萬輛。
出于節(jié)省成本、降低風險等因素的考慮，車企也在通過聯(lián)盟合作的方式布局氫燃料電池車。
2013年，寶馬集團與豐田合作，共同研發(fā)氫燃料電池驅(qū)動系統(tǒng)。2015年，寶馬與豐田合作研發(fā)的氫動力驅(qū)動系統(tǒng)走進寶馬5系。當年夏天，寶馬的研發(fā)部門開始在寶馬5系GT氫燃料電池車上測試該驅(qū)動系統(tǒng)。
此后，雙方在氫燃料電池汽車領域的合作不斷深入。
2016年，豐田汽車與寶馬集團再度簽署合作協(xié)議，共同開發(fā)燃料電池驅(qū)動系統(tǒng)以及氫燃料電池汽車模塊化組件等。2017年年初，寶馬集團、豐田汽車與工業(yè)和能源等多部門合作，成立國際氫能委員會，目前委員會成員已達60余家。
2018年，奧迪與現(xiàn)代汽車簽訂協(xié)議共享氫燃料電池的相關技術和專利。奧迪CEO布拉姆·肖特近日宣布，未來奧迪將重新啟動氫燃料電池車型h-tron計劃，全新第六代氫燃料電池車型將于2021年正式面世。
10月10日，在2019汽車藍皮書發(fā)布會后的媒體采訪環(huán)節(jié)，大眾汽車集團(中國)執(zhí)行副總裁劉云峰透露，從2008年北京奧運會開始，大眾汽車與同濟大學共同開發(fā)氫燃料電池汽車，隨后十多年的時間里，大眾并沒有停止氫燃料電池的研發(fā)。
03、燃料電池車普及還需3到5年
多家主流車企爭相布局氫能源，但氫燃料電池車普及過程中，也面臨著基礎設施配套不完善和成本高昂的兩大難題。
在中國，氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)基礎設施的建設速度遠不如預期。
中國汽車工程學會2017年牽頭編制的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》提出，到2020、2025和2030年，中國將分別建成100、300和1000座加氫站。據(jù)高工產(chǎn)研氫電研究所統(tǒng)計，截至2018年年底，中國大陸地區(qū)加氫站保有量僅有28座左右。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2018年，中國每個加氫站的建設成本在1500萬-2000萬元左右。這意味著，要完成2020年100座加氫站的建設目標，需要投入至少10億元。2019年，中國首度在政府工作報告中提到氫能源，提出推動氫能源汽車基礎設施建設。今年上半年，氫能行業(yè)投資計劃總金額超1000億元，較2018年全年的850億元再增加150億元。
此外，氫燃料電池方面也需要關鍵技術突破。燃料電堆的核心組件膜電極，目前采用的是價格高昂的鉑金屬制作催化劑。要降低氫燃料電池成本，必須找到替代鉑金屬的有效催化劑。在高壓力環(huán)境下工作的儲氫罐需要使用大量鋁合金和高強度碳纖維材料，成本同樣居高不下。
即使是在成本控制方面經(jīng)驗豐富的豐田，也仍然無法解決這一難題。豐田Mirai售價42萬元，比特斯拉Model 3高約10萬元。豐田近日宣布，該公司在燃料電池相關技術方面取得進步，成本降低了一半。
也是因為同樣的原因，大眾汽車對于氫燃料電池車的發(fā)展持“保守”態(tài)度。大眾CEO赫伯特·迪斯在今年10月初明確表示，氫能源汽車“沒有未來”。他認為，氫能源汽車并不會比純電動汽車更加環(huán)保，且生產(chǎn)氫氣過程中會造成大量電力浪費，現(xiàn)階段氫能源汽車高昂的成本并不利于推廣普及。
中國汽車工業(yè)協(xié)會曾預測，到2020年，中國將試運行1萬輛氫燃料電池車。但就在前段時間，該協(xié)會將這個數(shù)字調(diào)整為“今年2000輛，明年5000輛”。
美國能源部統(tǒng)計顯示，2018年中國燃料電池成本約為每千瓦4500元，預計當燃料電池年均產(chǎn)量達50萬輛時，燃料電池成本有望降至每千瓦約200元。豐田此前曾預計，氫燃料電池車的售價將在10年內(nèi)與混合動力車型相匹敵。但至少在目前，價格高昂的Mirai并沒有受到市場的廣泛歡迎。
“燃料電池車是可以普及的，這個時間預計還要3-5年左右。”中國工程院院士衣寶廉表示，到2023至2025年，希望可以將燃料電池車的成本降到與鋰離子電池車相近的水平。
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