动力锂电将被它取代？ 氢燃料电池汽车产业现状解析
2017-12-01 11:57:49
摘要：有人说，未来新能源汽车三分天下，氢燃料电池必占其一。国家已经决定大力扶持氢燃料电池产业，必将复制动力锂电池产业的繁荣路径，甚至会取代动力锂电池的地位。
有人说，未来新能源汽车三分天下，氢燃料电池必占其一。国家已经决定大力扶持氢燃料电池产业，必将复制动力锂电池产业的繁荣路径，甚至会取代动力锂电池的地位。
2018年新能源汽车补贴必然会再次下调，到2020年补贴将全部退出，而从各方消息来看，唯独燃料电池汽车的补贴额度保持不变，并且国家已经明确发文鼓励燃料电池产业的发展，必将极大的刺激企业与投资界的热情。
相对于动力锂电池来说，一辆车储满高压氢气后续航往往可以高达500公里，并且氢燃料电池被公认为最环保且最理想的一种能源形式。
但需要正视的是，目前我国氢燃料电池汽车距离规模化运营还有非常长的距离，主要问题包括国内产业链不成熟、成本太高、基础设施薄弱等诸多问题。
国内燃料电池系统核心零部件依赖进口，如氢气循环泵、空气压缩机、大功率直流电源变换器等零部件没有形成成熟可靠的供应链。技术方面，中国车企在燃料电池系统的可靠性、耐久性方面仍与国外技术存在差距，如低温启动问题没有解决，环境适应性差等等。
在基础设施方面，目前国内建设的加氢站仅7座，少数车企涉足了氢燃料电池汽车，大部分不超过10辆，并且均是在客车领域。在乘用车领域的应用还没有起步，一方面是因为乘用车技术难题高，而商用车较易实现，另一方面是因为是公交车等运营路线固定，对加氢站等基础设施依赖程度不高。
上海安亭加氢站
一、政策与补贴
1、国家补贴
根据2017年新能源汽车国家补贴来看，氢燃料电池轻型客车的标准为30万元/辆、大中型客车50万元/辆的补贴。另外根据相关规定，国家对符合标准的加氢站奖励400万元/座。
对燃料电池汽车技术要求有以下两点：1）燃料电池系统的额定功率不低于驱动电机额定功率的30%，且不小于30kW。燃料电池系统额定功率大于10kW但小于30kW的燃料电池乘用车，按燃料电池系统额定功率6000元/kW给予补贴。2）燃料电池汽车纯电续驶里程不低于300公里。
2、政策鼓励
目前国家层面发布的包括《节能与新能源汽车技术路线图》，等等多份文件均明确提出要发展燃料电池汽车。但针对产业短期和中长期的规划、产业链发展并未做出具体的说明。
不过消息显示中国汽车工程学会牵头正开展促进燃电池汽车中长期发展的政策体系设计，预计今年底就能形成方案上报。
根据中国汽车技术研究中心发布的发展路线图，到2020年，氢燃料电池车首先将实现在特定地区的公共服务用车领域达到5000辆规模示范应用；2025年逐步推广至城市私人用车、公共服务用车等领域达到50000辆规模；最终在2030年左右，实现私人领域的白玩了规模推广。
据了解，上海、佛山南海、江苏如皋、浙江台州、湖北武汉等地均已经出台支持氢燃料电池发展的政策措施。例如佛山南海区明确提出，到2025年，南海区推广燃料电池叉车5000辆，燃料电池乘用车10000辆，燃料电池客车5000辆。另据报道广东、山东等多地有望跟进出台扶持政策。
二、产业现状
1、氢燃料电池产业链尚未成熟
氢燃料电池汽车的核心是燃料电池，燃料电池上游原材料是氢气和氧气；中游产业主要包括燃料电池电堆、空压机、水泵、氢泵、储氢器、加湿器以及部分装配件，最终根据不同需求装堆组成燃料电池。其中电堆是燃料电池中最为关键的部分，在整个电池中的成本占比高达60%。
在技术方面，有资料显示国内外电堆的性能水平还存在较大差距。例如目前丰田的电堆技术
国内外在电堆性能方面差异较大，以丰田为例电堆中的单电池数量可达300-400片，而输出功率可达114KW，而国内水平通常在30-60KW。
2、加氢站建设难
据了解，氢气的存储和运输，甚至加氢站高昂的造价等都成为制约行业迅速发展的瓶颈。
但目前国内加氢站只有7家，除了原有分布在北京、上海、河南郑州、广东云浮、广东佛山江苏如皋等地，并且还远未达到商业化运营。
据了解，一座加氢站的建设使用成本是一般加油站的三倍之多，并且还要高于充电站的建设。另外氢气属于易燃易爆气体，建设难度和安全管理、后期维护都要比建设充电站高。此外氢气作为易燃易爆危险气体，在运输和储存安全要求技术条件高，对车辆的安全性也非常重要。
3、燃料电池成本高、技术与产业链尚不成熟
一辆燃料电池汽车的动力系统由燃料电池系统、储氢瓶、驱动电机、整车控制系统、辅助电池系统构成。
其中最为关键的是燃料电池系统，由燃料电池堆（催化剂、双极板、质子交换膜）、供氢和水/热管理系统、空气循环系统几大部分构成，约占整车成本的63%。
这其中最为关键的部件是电堆，据了解，目前国内可以大规模量产电池堆核心部件的企业非常少，有技术能力生产电堆的企业也很少，尤其是电堆中催化剂需要用到贵重金属--铂金，并且需求较高。上述这些原因都直接导致了燃料电池成本奇高。
另外在供氢系统中，高压机和高压储氢瓶等等技术都需要突破，例如目前国际上对储氢瓶的压强标准是70兆帕，而国内标准只有40兆帕。
三、企业布局情况
目前我国的氢燃料电池客车已经开始上路运营，但乘用车还没有起步。一方面是在商用车领域的技术门槛更低，客车氢燃料电池的体积、能量密度、可靠性等要求等要低于乘用车，另一方面由于加氢设施的限制，在客车尤其是公交车领域更容易实现运营。
1、宇通第三代客车续航达500公里
2015年宇通客车获得工信部的燃料电池客车生产资质，成为国内商用车行业首家通过燃料电池客车生产准入申请的客车企业。2016年，成功开发第三代燃料电池客车；2017年，获得氢系统安装资质。
目前宇通建设了国内第三座加氢站，开发出第三代燃料电池客车，续航里程已经高达500公里。示范运行城市包括北京、上海、河南郑州、广东佛山、江苏盐城5个城市。
2、福田汽车拿到最大订单
福田汽车可以称得上是国内首家实现氢燃料电池客车批量化运营的企业。
早在2006年，福田汽车与清华大学、亿华通联合承接了国家863计划节能与新能源汽车重点项目中氢燃料电池客车的研发，2008年，第一代氢燃料电池客车服务于奥运会；2014年，福田欧辉生产出第二代12米氢燃料电池客车；2016年福田欧辉成功签署了100辆氢燃料电池客车订单，首次实现了全球氢燃料电池客车最大订单。
目前福田欧辉氢燃料电池客车已涵盖8.5米、10.5米、12米等多段产品。
3、中通客车和大洋电机合作
日前，中通客车发布了一款12米氢燃料电池客车。在今年7月中通客车还宣布与大洋电机合资设立子公司，开展“氢燃料电池系统及氢燃料动力总成系统”等项目，项目总投资达26亿元。据了解，该项目得到了聊城市政府的支持，当地政府提出“未来要把聊城建设发展成为燃料电池之城”。
4、上汽大通发布首款FCV80
在近日举办的广州车展上，上汽大通展出了FCV80燃料电池版轻客，目前在广东佛山投放3台车，在上海也有共享班车和环岛客运项目，未来FCV80可能成为上海虹桥机场和浦东机场到迪士尼之间的摆渡车。据上汽大通方面在发布会上透露，FCV80目前已获得100台订单。
5、陆地方舟发布首款客车
今年10月，陆地方舟正式发布了首款8.3米的氢燃料电池客车。据了解，该燃料电池客车会最先在江苏如皋进行示范运营。
除了以上，另外资料显示苏州金龙、五洲龙、上海申龙、青年汽车、佛山飞驰、东风汽车、中植汽车等都涉足了氢燃料电池客车领域。
在产业链方面，一大批企业在氢燃料电池产业链上展开了布局。
例如传统能源企业神华集团开始在全国布局氢能产业，目前已在江苏如皋建设了一座加氢站；新三板公司亿华通作为最早从事氢燃料电池研发生产的企业，除了多年来与福田欧辉开发了多款车型，在今年上半年还与中植新能源汽车签订300台氢燃料电池动力系统合同。日前由雄韬集团、五洲龙股份、北京氢璞以及浙江氢途联合开发的“F1未来”（Future）系列氢燃料电池通勤车发布等等。
除了上述企业，国内还有一批如北京氢璞、浙江氢途、江苏清能等等国产车用燃料电池企业，如大洋电机、雪人股份、富瑞特装等A股上市公司在氢燃料电池产业链上均有布局。
