
12月15日,政協(xié)副主席前科技部長(zhǎng)萬(wàn)鋼在人民日?qǐng)?bào)發(fā)表了署名文章,文章中提到新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)向燃料電池汽車(chē)拓展,財(cái)政補(bǔ)貼要更多的向燃料電池傾斜。
一石激起千層浪。有人驚呼:中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略或?qū)⒂瓉?lái)重大調(diào)整,中央的政策路線發(fā)生重大改變。
雖然,這么說(shuō)是小題大做或者說(shuō)是錯(cuò)誤解讀,鋰電池作為主流的技術(shù)路線短期應(yīng)該不會(huì)改變,但隨著燃料電池技術(shù)的不斷進(jìn)步,其距離大型產(chǎn)業(yè)化越來(lái)越近也是不爭(zhēng)的事實(shí)。
市面上賣(mài)方關(guān)于燃料電池的研報(bào)其實(shí)不多,我這里就做下簡(jiǎn)單的概括加上本人的看法。
燃料電池工作原理及優(yōu)勢(shì)
燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置,它是按電化學(xué)原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。其實(shí)本質(zhì)就是每個(gè)初中生都學(xué)過(guò)的電解水的逆反應(yīng),將氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,而不是通過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
燃料電池的核心部件主要包括電堆、膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層。
氫燃料電池的最大優(yōu)勢(shì)就是環(huán)保,排放物為水,被譽(yù)為終結(jié)能源。
站在人類(lèi)的燃料使用歷史角度來(lái)看,發(fā)展的總體趨勢(shì)就是一個(gè)“減碳加氫”的過(guò)程——能源載體從柴草到煤炭、到汽柴油、再到天然氣,可以看到這些能源載體中的碳元素越來(lái)越少,氫元素越來(lái)越多。
如果按照這個(gè)趨勢(shì),全部使用氫能源當(dāng)然是人類(lèi)能源的終極目標(biāo)。
第二個(gè)優(yōu)勢(shì)就是添加方便,當(dāng)然這個(gè)優(yōu)勢(shì)是和充電設(shè)備比較的,加氫本質(zhì)上和添加汽油道理和時(shí)間也差不多。
第三個(gè)優(yōu)勢(shì)是轉(zhuǎn)換效率高,燃料電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可達(dá)100%,實(shí)際效率已達(dá)60%~80%,是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2~3倍。
燃料電池推廣存在的主要問(wèn)題及應(yīng)對(duì)
燃料電池目前在國(guó)內(nèi)還是示范運(yùn)營(yíng)階段,不具備大規(guī)模商業(yè)化的條件,主要有一些問(wèn)題:
【1】造價(jià)昂貴
里面的主要核心部件造價(jià)昂貴,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了鋰電池車(chē)和燃油車(chē)。特別是貴金屬鉑需求量大,不過(guò)隨著技術(shù)進(jìn)步,豐田的技術(shù)已經(jīng)將催化劑鉑含量降低到燃油車(chē)的2倍左右。
至于其他的造價(jià),需要的是放量,根據(jù)某企業(yè)的測(cè)算如果氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)能能達(dá)到百萬(wàn)輛級(jí)別的話是要低于鋰電池汽車(chē)的。
【2】安全性
目前氫氣的安全性主要來(lái)自于心理層面,國(guó)家對(duì)氫氣采用的是危化品的管控,人們心中對(duì)氫氣罐是很不放心的,沒(méi)人敢?guī)е粋€(gè)隨時(shí)爆炸的罐子上路。
其實(shí)按照豐田的實(shí)驗(yàn),氫燃料電池安全性是高于燃油汽車(chē)的,碰撞甚至子彈射擊對(duì)于氫氣罐都沒(méi)問(wèn)題,極端情況下泄露起火的情況下由于氫氣密度很低,逃逸性好,火迅速升到天空對(duì)車(chē)輛傷害和燃油車(chē)比起來(lái)小的多。這里只要做好普及工作,問(wèn)題是不大的。
【3】氫氣的來(lái)源和氫氣站的建設(shè)
氫氣的來(lái)源其實(shí)很簡(jiǎn)單的:化工行業(yè)的副產(chǎn)品和風(fēng)水光伏電的棄電用來(lái)制氫。
給你個(gè)精確的數(shù)據(jù),光氯堿工業(yè)每年以點(diǎn)天燈的形式釋放的氫氣就夠1240萬(wàn)輛車(chē)行駛,四川省每年棄水電用來(lái)制氫可以滿足275萬(wàn)輛車(chē)輛使用,2017年風(fēng)電和光伏棄電量可供2000萬(wàn)輛以上氫能源汽車(chē)使用。所以這里氫氣來(lái)源和成本應(yīng)該問(wèn)題不大。
目前有問(wèn)題的是氫氣站的建設(shè),一個(gè)站得1000萬(wàn)以上的成本(不含土地),太貴了,只能寄希望于兩桶油來(lái)推動(dòng)這事了。沒(méi)有加氫站的大面積開(kāi)建,燃料汽車(chē)根本沒(méi)有普及的基礎(chǔ)。
【4】燃料電池本身的技術(shù)問(wèn)題
燃料本身也存在一些技術(shù)問(wèn)題,包括單個(gè)燃料電池可以續(xù)航時(shí)間不多,雖然實(shí)驗(yàn)室階段過(guò)了10000小時(shí),但是商業(yè)化的還徘徊在5000小時(shí)左右,這個(gè)是不夠的。
隨著技術(shù)的進(jìn)度,產(chǎn)業(yè)資本的涌入,上述問(wèn)題隨著時(shí)間的推移應(yīng)該都能逐步解決,但是時(shí)間是多久誰(shuí)也不知道。同時(shí)你在進(jìn)步,你的競(jìng)品也在進(jìn)步,現(xiàn)在就看誰(shuí)進(jìn)步的更快。
我們都知道,電動(dòng)汽車(chē)在100多年前就能續(xù)航160公里,100多年后續(xù)航達(dá)到了400公里,后面會(huì)不會(huì)有突破,這個(gè)誰(shuí)也說(shuō)不好。
按照小鵬汽車(chē)的副總裁劉明輝博士的說(shuō)法,5年后燃料汽車(chē)才能正面硬杠鋰電池,所以這里就是把這些交給時(shí)間和市場(chǎng)。
國(guó)內(nèi)外燃料電池的研發(fā)差距
1994年,奔馳公司率先研發(fā)出燃料電池汽車(chē),上個(gè)世紀(jì)末,燃料電池技術(shù)領(lǐng)先的兩大汽車(chē)公司,一個(gè)是德國(guó)的戴姆勒,另一個(gè)是美國(guó)的通用。
但是在奧巴馬政府上臺(tái)后,美國(guó)就暫停了對(duì)燃料電池的研發(fā)和關(guān)注。奧巴馬政府對(duì)燃料電池的發(fā)展前景有較大的質(zhì)疑,認(rèn)為動(dòng)力電池才是未來(lái)汽車(chē)動(dòng)力源的主要方向,因此就把燃料電池的研發(fā)擱置了,后面兩大汽車(chē)公司都半放棄了燃料電池技術(shù)的研發(fā)。
后面就形成了北美專(zhuān)業(yè)燃料電池廠商和日韓汽車(chē)廠商壟斷這個(gè)行業(yè),北美這塊以巴拉德(NASDAQ:BLDP)、普拉格(NASDAQ:PLUG)和水吉能為代表。
巴拉德基本上是電堆做的最好的,也是燃料電池的典范。中國(guó)的技術(shù)很多都是走的這條路線,經(jīng)過(guò)這些年學(xué)習(xí)也好、融合加自主創(chuàng)新也好,還是收購(gòu)股權(quán)技術(shù)授權(quán)也好,中國(guó)的燃料電池技術(shù)和北美的差距已經(jīng)不大了,主要衡量指標(biāo)功率密度差距不大了。
這里未知的就是日韓技術(shù)。豐田雖然之前公開(kāi)了很多專(zhuān)利來(lái)推廣燃料汽車(chē)技術(shù),但是核心還是在自己手里面;5月份總理去參觀的生產(chǎn)線,正常情況是禁止參觀的,這是一個(gè)燃料電池前輩親口說(shuō)的。
這里面就涉及到核心技術(shù)是中國(guó)人都不知道的,以中國(guó)人的模仿能力,但凡知道了了解了很快就能仿制甚至超越你。
但是不管怎么樣,隨著2018年幾百億的產(chǎn)業(yè)資本涌進(jìn)來(lái),技術(shù)突破只是時(shí)間的問(wèn)題,前提是國(guó)家繼續(xù)支持這個(gè)行業(yè)。
對(duì)國(guó)內(nèi)主流燃料電池廠商的點(diǎn)評(píng)
國(guó)內(nèi)的主流廠商其實(shí)是個(gè)很泛泛的概念,今年的主流說(shuō)不定明年就被別人超越了。我面列舉的大部分都是配套入了工信部示范目錄的燃料電池汽車(chē)的企業(yè)。
從企業(yè)的技術(shù)來(lái)源來(lái)說(shuō),有來(lái)自科研院校的,有科研人員自主創(chuàng)業(yè)的,有購(gòu)買(mǎi)北美大廠技術(shù)授權(quán)的,有和國(guó)外大廠合資獲得授權(quán)的,有國(guó)外廠商技術(shù)人員回國(guó)創(chuàng)業(yè)的。
國(guó)內(nèi)的科研院所技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)的當(dāng)然是中科院大連化物所,然后同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、武漢理工三家是各有千秋,基本上國(guó)內(nèi)的主流廠商有核心技術(shù)的都是來(lái)自這幾家。
【1】新源動(dòng)力
這是中科院大連所孵化的,這家企業(yè)理論上市技術(shù)水平國(guó)內(nèi)最好的。可實(shí)際上其實(shí)他更多的是個(gè)科研平臺(tái),造出來(lái)的東西更多是為了發(fā)論文使用而不是為了商用。
他的業(yè)務(wù)更多是用于軍方和他的股東上汽配套,別的汽車(chē)廠商貌似都不愿意用,因?yàn)槲恼率墙o別人看的,不想給自己惹麻煩,自己可以看下別人對(duì)他的燃料電池的評(píng)價(jià)吧。
【2】?jī)|華通
是家剛從新三板摘牌的要上主板或者科創(chuàng)板的企業(yè),是清華汽車(chē)研究院孵化出來(lái)的。我始終認(rèn)為清華人努力去做的事情大部分都能代表國(guó)內(nèi)最高水平。事實(shí)上億華通也是,不僅技術(shù)好,而且商業(yè)推廣也好,資本運(yùn)作和政府的公關(guān)都很棒。
他的技術(shù)是融合國(guó)外廠商技術(shù)再自主創(chuàng)新的,他們的60KW已經(jīng)商業(yè)化,明年號(hào)稱(chēng)要做100kw以上了。
他們團(tuán)隊(duì)技術(shù)底蘊(yùn)好,和海淀區(qū)政府以及張家口政府關(guān)系也好,在張家口建了產(chǎn)業(yè)園,在海淀和張家口建了2個(gè)加氫站,借力冬奧會(huì)機(jī)會(huì)發(fā)展氫能源產(chǎn)業(yè)。
他的股東方也是多個(gè)汽車(chē)廠商參與,本來(lái)技術(shù)就好,所以大家都愿意用的燃料電池。看下工信部18年截止10月份推薦的燃料汽車(chē)車(chē)型60多種,有17種裝了億華通的燃料電池,毫無(wú)爭(zhēng)議的第一,無(wú)論技術(shù)底蘊(yùn)、政商關(guān)系、股東助力都是最棒的。

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