中國汽車工業(yè)協(xié)會最新數(shù)據(jù)顯示，今年前4個月，我國新能源汽車產銷分別完成23.2萬輛和22.5萬輛，比上年同期分別增長142.4%和149.2%，不僅遠超車市整體增幅，也遠超人們預期。
在這種形勢下，汽車行業(yè)開始普遍觸“電”，純電動汽車市場已經(jīng)擠得“無處下腳”。不少企業(yè)另辟蹊徑，開始投身氫燃料汽車的研發(fā)，不少地方也紛紛將燃料電池汽車產業(yè)列為發(fā)展重點。
那么，燃料電池汽車離真正產業(yè)化究竟還有多遠呢？
成熟度比電動車至少差10年
在前不久舉行的北京國際車展上，福田歐輝8.5米氫燃料電池客車吸引了不少觀眾眼球。據(jù)介紹，該車加注氫氣10分鐘，續(xù)航里程可達500公里，目前已獲得百輛訂單，這也是燃料電池汽車全球最大商業(yè)化訂單。
“在世界各國政府、科研機構和企業(yè)共同推動下，燃料電池技術近年有較大進展。”中國汽車工業(yè)協(xié)會常務副會長董揚表示，從加拿大巴拉德公司1991年申請專利開始，燃料電池汽車的研究已有近30年歷史。2015年1月，豐田汽車公司的“未來”(Mirai)品牌燃料電池汽車正式投產銷售，標志著燃料電池汽車的技術路線基本確定，開始進入產業(yè)化階段。
雖然我國燃料電池產業(yè)起步比日本晚，但近年來也取得了長足進步。經(jīng)過20多年的研發(fā)和示范運行，目前我國已經(jīng)初步掌握燃料電池電堆及其關鍵材料、動力系統(tǒng)、整車集成和氫能基礎設施的核心技術，基本建立了具有自主知識產權的燃料電池汽車動力系統(tǒng)技術平臺，培育了一批從事燃料電池及關鍵零部件研發(fā)生產的企業(yè)，初步形成了以大學研究院所為主，骨干企業(yè)參與，涵蓋制氫、儲氫、輸氫、氫安全及燃料電池技術的研發(fā)體系，實現(xiàn)了百輛級動力系統(tǒng)與整車的生產能力。截至2017年底，我國燃料電池汽車商業(yè)化訂單已突破千輛，用于示范運營的氫燃料電池汽車有200余輛，全國范圍內建成加氫站8座。
不過，這組運營數(shù)字遠不如純電動汽車。“雖然燃料電池有電堆效率比內燃機高、完全沒有排放污染等巨大優(yōu)點，但是由于氫的儲存方法未能確定，電堆體積過大，效率太低，質子交換膜使用貴金屬多等具體技術問題未能攻克，燃料電池汽車真正產業(yè)化還面臨較多困難。”董揚認為，當前我國燃料電池汽車與2009年的純電動汽車狀況相似，還屬于“十城千輛”的規(guī)模化研發(fā)推廣階段。就產業(yè)成熟度而言，燃料電池汽車與動力蓄電池電動汽車相比，還有10年甚至更長的差距。
產業(yè)突破必須邁過“三道坎”
乘用車最能體現(xiàn)一國汽車產業(yè)技術水平。數(shù)據(jù)顯示，當前全球燃料電池乘用車市場主要為日本豐田、本田和韓國現(xiàn)代汽車所占據(jù)。其中，豐田的Mirai以2039輛的注冊量占據(jù)了全球燃料電池汽車銷量的88％。相較之下，我國正式推出的燃料電池乘用車落地產品僅有上汽榮威950一款，且并未正式面向私人消費市場。
為何我國氫燃料電池汽車難以推廣呢？“首先，燃料電池使用壽命太短。”新研氫能源科技有限公司CTO、IEC國際標準召集人齊志剛舉例說，上汽榮威950燃料電池汽車運行時間在3000小時左右，離實際應用所需的5000小時還有較大差距。
“更重要的是，由于對環(huán)境、溫度、濕度無法控制，在實際運營中，氫燃料電池的壽命會大打折扣。”清華大學汽車工程系教授陳全世表示，即使壽命達到5000小時，以一天運營15小時計算，一輛公交車僅能運營不到一年的時間，根本無法支撐產品的商業(yè)化運營。
其次，氫的供應鏈尚未形成。據(jù)專家介紹，關于氫的制取，當前有工業(yè)副產氫和利用光伏、風能等碎片化能源制氫等不同技術路線；關于氫的輸送，也有高壓、液化和利用天然氣管道等不同路線，都需要進行經(jīng)濟、技術方面的比較和商業(yè)模式的探索。
中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所研究員衣寶廉表示，目前我國氫氣儲存和運輸企業(yè)少，氫氣的供給體系并不穩(wěn)定。
再次，生產和使用成本高也制約了推廣。“目前，全球技術領先的豐田也是在‘貼錢’推廣，其真正的價格要遠高于純電動汽車，更不用說燃油車。”陳全世表示，“豐田去年銷售的幾千輛燃料電池汽車中，80%用于租賃業(yè)務，其性價比也遠未達到市場推廣要求”。
記者走訪發(fā)現(xiàn)，目前國內一輛燃料電池汽車售價大都在百萬元以上。“之所以價格居高不下，主要原因是規(guī)模太小。”上海電器科學研究院北京分院院長盧琛鈺表示。
同時，燃料電池汽車使用成本也偏高。“為了保證氫氣運輸安全，我國規(guī)定壓力容器必須很牢固，同時要求運輸氫氣的壓力不能太大。”北京低碳清潔能源研究所氫能研發(fā)部經(jīng)理何廣利表示，壓力低儲存量就少，“綜合來算，氫氣儲存和運輸成本每立方米約為9元，遠超過制氫成本”。
此外，加氫站建設投資也較大。衣寶廉告訴記者，不算土地，一座日加能力在200公斤的加氫站的建設成本至少在1500萬元以上，遠高于加油站和充電站，這對不少企業(yè)形成了較高門檻。
誰能勝出在于市場選擇
在我國新能源汽車推廣和應用上，始終存在著插電式、純電和燃料電池三條技術路線之爭。其中，由于氫的能量密度是油的兩至三倍，再加上它在加氫環(huán)節(jié)的客戶體驗和傳統(tǒng)能源車是一樣的，加一次氫僅用2分鐘至3分鐘，續(xù)駛里程可達500公里至700公里，很長時間以來，燃料電池汽車都被認為是國家新能源汽車技術路線終極解決方案。
然而，與純電動汽車相比，燃料電池汽車不僅在我國，在全世界的推廣應用都不太理想。“本世紀初，在動力蓄電池能量密度達不到汽車使用需求的前提下，專家多認為燃料電池汽車是電動汽車的終極階段，這可以理解。但是近年來，動力蓄電池技術已有重大進步，對此結論應重新評估。”在董揚看來，就當前技術狀況，動力蓄電池電動汽車更適用于城市、短途、乘用車，而燃料電池汽車更適用于長途、重載、商用車。“二者是互為補充的關系，并不是互相替代的關系，至于將來孰優(yōu)孰劣，由于技術還在發(fā)展，基礎設施正在建設，商業(yè)模式也在持續(xù)不斷創(chuàng)新，仍存在巨大變數(shù)。”董揚說。
氫能燃料電池技術需要加快發(fā)展，這符合我國能源革命的需要。“但氫和電都是能源載體，并無‘終極’之說。”中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高也不同意“氫是終極能源”和“氫能燃料電池車是終極環(huán)保車”的說法。他認為，小型轎車對能量要求較低，鋰電池可能發(fā)揮更大作用，“所以就新能源汽車而言，燃料電池與純電將來會是共生共存”。
“純電動、氫燃料和混合動力，都有各自的優(yōu)勢，中國市場這么大，三條技術路線在今天和明天都是需要的。”在5月12日舉行的第十屆汽車藍皮書論壇上，上海交通大學智能網(wǎng)聯(lián)電動汽車創(chuàng)新中心主任殷承良說，至于未來究竟誰能勝出，“取決于技術進步和市場選擇”。
按照我國相關產業(yè)規(guī)劃，到2030年，我國燃料電池汽車運營要達到100萬輛。屆時，中國有望成為全球最大的燃料電池汽車市場。如何加快燃料電池汽車的產業(yè)化步伐？“這需要汽車整車及能源大企業(yè)等產業(yè)主力軍介入，產業(yè)主管部門牽頭，選擇條件較好的省域地區(qū)開展部省合作。”董揚認為，只有迅速形成萬輛等級的生產，才能打通產業(yè)鏈。（來源：經(jīng)濟日報）
