中國(guó)粉體網(wǎng)訊 提到新能源汽車，很多人的第一反應(yīng)是鋰電池車，當(dāng)前市場(chǎng)上大規(guī)模商用的也是以鋰電為動(dòng)力的純電動(dòng)車。事實(shí)上，新能源汽車動(dòng)力中，氫燃料車的優(yōu)點(diǎn)更為明顯，它突破了三元電池的能量密度限制，具有能量密度高、續(xù)航里程長(zhǎng)、零排放且無廢電池二次污染等特點(diǎn)，被稱為“動(dòng)力電池的終極解決方案”。
其實(shí)，氫燃料電池技術(shù)并不算新鮮，堪稱行業(yè)“舊愛”，它的發(fā)展其實(shí)比鋰電池要早。
氫燃料汽車分為兩類：一是燃?xì)淦�，只需要�?duì)現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)稍加改進(jìn)，就可以直接燃燒氫氣，憑借氫氣高出汽油三倍的熱值；二是氫燃料電池，與現(xiàn)有純電動(dòng)車結(jié)構(gòu)類似，使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車，相比普通電動(dòng)車，氫燃料的優(yōu)勢(shì)在于續(xù)航里程更長(zhǎng)，加氫時(shí)長(zhǎng)預(yù)期僅需3-5分鐘。
關(guān)于氫燃料電池
氫燃料電池是使用氫元素，制造成儲(chǔ)存能量的電池。其基本原理是電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極。
氫燃料電池相比鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)
政策加碼
根據(jù)《中國(guó)制造2025》對(duì)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，2020年生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并示范運(yùn)行，2025年的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)加氫站等配套基礎(chǔ)設(shè)施的完善。有專家預(yù)計(jì)，到2030年國(guó)內(nèi)燃料電池和氫能的大規(guī)模推廣應(yīng)用，屆時(shí)氫燃料電池的年銷量規(guī)�？蛇_(dá)百萬以上，相關(guān)設(shè)備投資規(guī)模達(dá)到500億元。
1、國(guó)家補(bǔ)貼
根據(jù)2017年新能源汽車國(guó)家補(bǔ)貼來看，氫燃料電池輕型客車的標(biāo)準(zhǔn)為30萬元/輛、大中型客車50萬元/輛的補(bǔ)貼。另外根據(jù)相關(guān)規(guī)定，國(guó)家對(duì)符合標(biāo)準(zhǔn)的加氫站獎(jiǎng)勵(lì)400萬元/座。
2、政策鼓勵(lì)
目前國(guó)家層面發(fā)布的包括《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》等多份文件均明確提出要發(fā)展燃料電池汽車。
根據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心發(fā)布的發(fā)展路線圖，到2020年，氫燃料電池車首先將實(shí)現(xiàn)在特定地區(qū)的公共服務(wù)用車領(lǐng)域達(dá)到5000輛規(guī)模示范應(yīng)用；2025年逐步推廣至城市私人用車、公共服務(wù)用車等領(lǐng)域達(dá)到50000輛規(guī)模；最終在2030年左右，實(shí)現(xiàn)私人領(lǐng)域的百萬輛規(guī)模推廣。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
1、氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟
氫燃料電池汽車的核心是燃料電池，燃料電池上游原材料是氫氣和氧氣；中游產(chǎn)業(yè)主要包括燃料電池電堆、空壓機(jī)、水泵、氫泵、儲(chǔ)氫器、加濕器以及部分裝配件，最終根據(jù)不同需求裝堆組成燃料電池。其中電堆是燃料電池中最為關(guān)鍵的部分，在整個(gè)電池中的成本占比高達(dá) 60%。在技術(shù)方面，有資料顯示國(guó)內(nèi)外電堆的性能水平還存在較大差距。
國(guó)內(nèi)外在電堆性能方面差異較大，以豐田為例電堆中的單電池?cái)?shù)量可達(dá) 300-400片，而輸出功率可達(dá) 114KW，而國(guó)內(nèi)水平通常在30-60KW。
2、加氫站建設(shè)難
據(jù)了解，氫氣的存儲(chǔ)和運(yùn)輸，甚至加氫站高昂的造價(jià)等都成為制約行業(yè)迅速發(fā)展的瓶頸。目前國(guó)內(nèi)加氫站只有7家，除了原有分布在北京、上海、河南鄭州、廣東云浮、廣東佛山江蘇如皋等地，并且還遠(yuǎn)未達(dá)到商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。
據(jù)了解，一座加氫站的建設(shè)使用成本是一般加油站的三倍之多，并且還要高于充電站的建設(shè)。另外氫氣屬于易燃易爆氣體，建設(shè)難度和安全管理、后期維護(hù)都要比建設(shè)充電站高。此外氫氣作為易燃易爆危險(xiǎn)氣體，在運(yùn)輸和儲(chǔ)存安全要求技術(shù)條件高，對(duì)車輛的安全性也非常重要。
3、燃料電池成本高、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟
一輛燃料電池汽車最為關(guān)鍵的是燃料電池系統(tǒng)，它由燃料電池堆(催化劑、雙極板、質(zhì)子交換膜)、供氫和水/熱管理系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)幾大部分構(gòu)成，約占整車成本的63%，而這其中最為關(guān)鍵的部件是電堆。
據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)可以大規(guī)模量產(chǎn)電池堆核心部件的企業(yè)非常少，有技術(shù)能力生產(chǎn)電堆的企業(yè)也很少，尤其是電堆中催化劑需要用到貴重金屬——鉑金，并且需求較高。上述這些原因都直接導(dǎo)致了燃料電池成本奇高。
另外，在供氫系統(tǒng)中，高壓機(jī)和高壓儲(chǔ)氫瓶等等技術(shù)都需要突破，例如目前國(guó)際上對(duì)儲(chǔ)氫瓶的壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)是70兆帕，而國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)只有40兆帕。
目前我國(guó)的氫燃料電池客車已經(jīng)開始上路運(yùn)營(yíng)，但乘用車還沒有起步。一方面是在商用車領(lǐng)域的技術(shù)門檻更低，客車氫燃料電池的體積、能量密度、可靠性等要求等要低于乘用車，另一方面由于加氫設(shè)施的限制，在客車尤其是公交車領(lǐng)域更容易實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)。
小結(jié)
有人說，未來新能源汽車三分天下，氫燃料電池必占其一。國(guó)家已經(jīng)決定大力扶持氫燃料電池產(chǎn)業(yè)，必將復(fù)制動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的繁榮路徑，甚至?xí)〈鷦?dòng)力鋰電池的地位。
2018年新能源汽車補(bǔ)貼必然會(huì)再次下調(diào)，到2020年補(bǔ)貼將全部退出，而從各方消息來看，唯獨(dú)燃料電池汽車的補(bǔ)貼額度保持不變，并且國(guó)家已經(jīng)明確發(fā)文鼓勵(lì)燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必將極大的刺激企業(yè)與投資界的熱情。
但需要正視的是，目前我國(guó)氫燃料電池汽車距離規(guī)�；\(yùn)營(yíng)還有非常長(zhǎng)的距離，主要問題包括國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈不成熟、成本太高、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱等諸多問題。行業(yè)普遍認(rèn)為，氫燃料電池還處在商業(yè)化初期，大規(guī)模商業(yè)化仍有許多掣肘，行業(yè)要迎來全面產(chǎn)業(yè)化，仍需要一定的時(shí)間。
燃料電池車涉及國(guó)家整個(gè)科技、科研鏈條，中國(guó)起步晚了15年左右。目前，燃料電池車還沒有真正興起，整體評(píng)估下來技術(shù)水平比較差，尤其在基礎(chǔ)材料和高等級(jí)部件上要比國(guó)外落后很多。此外，是否能快速地在可管理的框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模性商業(yè)化也是行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。
受到國(guó)家政策的影響，燃料電池行業(yè)迎來了商業(yè)化，但是實(shí)際上行業(yè)已經(jīng)準(zhǔn)備了很長(zhǎng)時(shí)間。而要真正進(jìn)入大規(guī)模爆發(fā)期則需要時(shí)間，且不是一兩家企業(yè)去完成，而是需要整個(gè)社會(huì)去投入和運(yùn)作，才能將成本降下來。
