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氢燃料电池车,会是中国新能源汽车的风向标吗?

李勤 来源:钛媒体 2017-11-07
日韩车企相继在氢燃料电池车领域取得技术突破,并推出有说服力的产品,让氢燃料电池汽车技术开始进入资本和政策关注视野。这对于正全力押注纯电动汽车的中国车企来说,显然是又一个高悬于顶的挑战。

“2017年是我们中国燃料电池的元年,行业中这么认为,我也认同这个意见。”在近日举办的第五届中韩汽车产业研讨会上,中国汽车工程学会技术发展部产业研究院王菊表示。

一系列政策出台,正推动氢燃料电池车市场回暖。10月初正式施行的双积分新政中,对纯电动汽车的补贴已经开始明确退坡,而对于氢燃料电池车的补贴则将持续到2020年,同时,2016年国家发改委出台《能源技术创新行动计划》,这也是第一次从发改委的角度出台促进氢能的政策,其中指出,到2030年左右实现氢能的商业化。

相比于电动汽车动力电池的能量密度、续航里程、充电效率等技术瓶颈,氢燃料电池车燃料来源广泛、零排放以及充电快和续航广等技术优势成为政府坚持扶持的基础。

拥有大量氢燃料电池车技术储备的日韩车企,开始将这一技术提上战略议程的重要位置。现代汽车集团方面直言,希望借此进行正名——现代汽车才是全球推出第一辆氢燃料电池量产车的汽车品牌。

同时,丰田在中国的氢燃料电池车密集爆出推进计划。 10月31日,丰田汽车宣布启动氢燃料电池车(FCEV)“MIRAI 未来”在中国的实证实验,同时丰田汽车研发中心(中国)有限公司(TMEC)的加氢站也在常熟落成,其正在极力推动自家氢燃料电池车进入中国市场的进度。

这背后正隐含着新一轮新能源车技术的博弈。对于日韩车企来说,除了借助聆风拿下全球电动车销量冠军的日产集团,其余车企都在电动汽车的发展上略显迟疑,并一度与最大的中国市场脱节。

丰田至今没有正式推出纯电产品,本田的Clarity系列姗姗来迟,现代推出的伊兰特EV面对国内竞争激烈的纯电市场也有些形单影只。但是,这些车企在氢燃料电池车的研发上则各有千秋。

早在2013年现代汽车就推出全球首款量产氢燃料电池汽车——途胜ix35,2014年丰田也推出量产车MIRAI,紧随两者之后,2016年本田也推出自己的氢燃料电池汽车Clarity。

日韩车企相继在氢燃料电池车领域取得技术突破,并推出有说服力的产品,让氢燃料电池汽车技术开始进入资本和政策关注视野。这对于正全力押注纯电动汽车的中国车企来说,显然是又一个高悬于顶的挑战。

节能减排终极方案?

全球无疑已经进入一个清洁能源的汽车时代。

公开报道显示,北欧国家如挪威和荷兰,宣布要在2025年禁售石化燃料汽车;法国和英国的汽油车和柴油车只可以销售到2040年;而中国工信部副部长辛国斌此前也公开表示,正在研讨中国国内燃油车的停售方案。

而在全球的新能源汽车路线中,所有方案的基础都是电驱动,包括纯电动车EV,插电式混合动力车PHEV,氢能源燃料电池车FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)。

只是相比之下,能源来源不同。相比于火力发电同样存在污染,水力发展资源受限,以及风力、太阳能等自然能源的分散化,氢是取之不竭的资源,其燃烧产物只有水。

很多人都知道,水分子的构成就是两个氢原子和一个氧原子,电解水就是制氢的一个重要渠道。

而且,碳在进行炼油的过程中,氢气是它的副产品,核电站在发电过程中也会产生一定的氢气,炼铁过程中氢气也作为一个副产品。

此外,低质的褐煤,甚至垃圾产生的沼气,都能够提取氢气。“氢气在我们日常的工业和生活过程当中,展现了非常多的可能性来源。”现代汽车集团代表李记相表示。

而且,更重要的一点是,3分钟的加氢速度与加油一般,动辄600公里的续航里程更是比燃油车有过之而无不及。因此,氢燃料电池车在业界被称为新能源车终极解决方案。

 “燃料电池是汽车动力转型的必然方向。”虽然国内尚没有一家代表性的氢燃料电池企业出现,同济大学汽车学院院长、国家智能型新能源汽车协同创新中心主任余卓平也毫不讳言。

技术不再是主要瓶颈

虽然代表未来,但氢燃料电池车并不是新兴技术。早在2001年,其已经进入全球汽车巨头的未来技术博弈阵地。当时,德国大众代表德国汽车工业选择了清洁柴油技术,丰田为代表的日本汽车选择了混合动力技术,而美国通用代表美国汽车工业选择的正是氢燃料汽车技术。

但是后来,美国政府的政策向页岩能源转变,以及通用对新能源汽车路径的调整,都让氢燃料电池汽车淡出大众视野。到2010年,氢燃料电池汽车经历了近10年的沉默期。

转折点来自丰田和本田以及现代汽车集团,相继在量产市场推出具备说服力的产品。2008年丰田的氢燃料电池车走出实验室,进入消费市场,但是当时成本高企,未能推广开来。

2014年丰田推出MIRAI,成本大幅降低,目前在日本的含税售价是723万日元,约合人民币42万元。据报道,其今年在日本和欧美已经销售3000辆。

现代汽车也在2013年推出 FCEV 量产版的途胜,此后又发布全新一代氢燃料电池SUV FCEV,预计2018年3月份上市,将搭载两个氢气罐,续航达到800公里。除此之外,本田2016年推出了自身的燃料电池车Clarity,奔驰也在今年公开了氢燃料电池车。WechatIMG231

现代的氢燃料电池概念车,预计2018年量产

“2015年,现代汽车在法国推广氢燃料电池车,目前巴黎拥有37辆现代汽车的氢燃料电池出租车,并拥有10万人以上的乘客使用量。可以说,通过这样的应用和认证,就证明了氢燃料电池车可以实现量产,而且能够确保顾客的安全以及舒适度。”现代汽车代表李记相表示。

针对消费者担心的高压储氢系统存在安全隐患,李记相指出,完全可以通过技术来弥补,而且能够通过实验来证明。

“老款 FCEV 版途胜已经通过了火灾、枪击、跌落等试验场景;燃料电池系统在感知到火灾危险时会在高压状态瞬间释放氢气,在大量高压氢气喷出时,环境氧气不足导致氢气无法充分燃烧,反而可以起到灭火的效果;针对储氢罐优化了整车结构,在 80km/h 追尾碰撞和 50km/h 刚性正碰的情况下,都能通过试验要求。”

而对关于业界担心的高成本催化剂问题,目前也已得到很好的解决。资料表明,铂金(催化剂)用量较之前有了大幅下降, FCEV 对于铂金的需求已经由之前 1g/kW 下降至 0.3g/kW,在实验室条件下有可能实现0.1g/kW。

“成本已不再是制约 FCEV 的主要瓶颈,尤其是在丰田开放 FCEV 专利之后,众人拾柴火焰高,需要全世界共同推动燃料电池技术发展。” 同济大学智能型新能源汽车协同创新中心主任余卓平认为。

各国押注氢燃料电池车,破冰商业化

丰田的Mirai

丰田的Mirai

在颇具技术难度的氢燃料电池车领域,中国其实是一个早期参与者。余卓平在中韩汽车交流大会上表示,2006年,同济大学汽车学院就开始自主研发氢燃料电池车超越一号,走了一条独壁蹊径的技术路线,并且在2007年米其林必比登新能源车挑战赛上,同济的超越3号就获得过氢能耗最低的好成绩。

但此前政策上的不确定,让中国氢燃料电池车技术一直未能走进新能源路线的主流队伍。

相比之下,在氢燃料电池车技术重地日韩国家,企业则获取了十余年的持续性支持。按照规划,2020 年以后现代的 FCEV 产品线将逐渐涉及商用车领域。

在日本,氢燃料电池车普及的目标是,2020年产销4万辆,2025年达到20万辆,2030年达到80万辆。与之相适应,同期分别要建160座,230座,900座加氢站。

在汽车技术发源地德国,来自政府方面的计划是,2020年要建成400座加氢站,到2030年,建成一个1000座规模的氢设施完整网络。

氢燃料电池汽车被市场不断认知和接受,中国政策也开始发力。“政府补贴对纯电动、插电都明确了退坡,燃料电池则会持续补贴到2020年,这也是催生民间对燃料电池技术热心的主要原因。”谈到中国的氢燃料电池车发展环境,余卓平表示。

2017年9月,上海首个氢能源基础设施投资建设运营平台成立,宣布力争在3至5年内建成“环上海加氢站走廊”。同时规划聚集超过100家燃料电池汽车相关企业,在2025年建成50座加氢站,到2030年实现燃料电池汽车技术和制造总体达到国外同等水平。北京市经信委相关人士也透露,将在近期出台关于加快推进新能源汽车发展的指导意见,对燃料电池进行推广及引导。

“国家政策对于燃料电池处于积极提倡的态度,只是主流车企的投入太少。”余卓平强调。相比于国外繁荣的研发态势,国内只有上汽在燃料电池汽车领域进行了持续跟踪和发展。据了解,上汽集团最近可能推出万辆级的燃料电池汽车的应用发展规划。

当然,除却产业环境,氢燃料电池车要在消费市场形成稳定的量产应用,也需要攻克使用成本和基础设施的问题,尤其是在刚刚起步的中国市场。

“丰田的Mirai百公里耗氢大概是0.68公斤氢,但是很可惜,现在氢比较贵,特别是在中国。应该40块钱一斤氢才比较核算,但是这个价钱在中国差不多要翻一倍。”新源动力股份有限公司总经理明平文表示,“我相信未来五年,这个成本一定会下来。”

但是至于基础设施的建设,中国在这方面的困难仍然难以克服,“在北京、上海等大城市,由于选址、安全性等要求等,都导致审批非常难,其他城市也需要特批,加氢站建设过程中仍存在很多困难,当然,这在全世界都是普遍问题。” 中国汽车工程学会技术发展部产业研究院王菊表示。

清洁能源已经成为趋势,中国车企会面临选E和F的问题吗?

原标题:走出实验室的氢燃料电池车,会成为中国新能源汽车的风向标吗?

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