編者按:車尼雪夫斯基說,歷史道路不是涅瓦大街上的人行道,它完全是在田野中前進(jìn)的,有時(shí)穿過塵埃,有時(shí)穿過泥濘,有時(shí)橫渡沼澤,有時(shí)行經(jīng)叢林。作為未來新能源汽車的重要發(fā)展方向之一,氫燃料電池汽車的發(fā)展之路同樣充滿了艱辛與挑戰(zhàn)。近日,畢馬威中國(guó)撰文稱,在政府的大力扶持和投資者的資金支持下,氫燃料電池核心技術(shù)將得到不斷突破,但行業(yè)和企業(yè)將面臨不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境帶來的諸多挑戰(zhàn)。本報(bào)摘要刊登,以饗讀者。
近期,有關(guān)“水氫車”的不實(shí)報(bào)道以新型環(huán)保能源等字眼博得大眾眼球,從而使氫燃料汽車再次成為熱議話題。自2013年中國(guó)政府正式對(duì)新能源汽車實(shí)行財(cái)政補(bǔ)貼政策起,新能源汽車在中國(guó)經(jīng)歷了高速發(fā)展的六年。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),2018年新能源汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)到127萬輛和125.6萬輛。其中純電動(dòng)車產(chǎn)量接近99萬輛,較之2013年增速迅猛,復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)133%。純電動(dòng)車作為新能源汽車的主要代表,雖然商業(yè)化應(yīng)用已初具規(guī)模,但在續(xù)航里程和充電時(shí)間上仍存在短板,尚不能滿足包括遠(yuǎn)程公交、雙班出租、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)仍趦?nèi)的量大面廣的場(chǎng)景需求。同時(shí),純電動(dòng)車所需要的充電電能主要來自火力發(fā)電,充電需求的大幅度增加會(huì)給電力供應(yīng)帶來一定負(fù)擔(dān)。此外,在電池的回收應(yīng)用尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?;埃囯姵氐碾S意廢棄處置將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,從而違背了電動(dòng)車“環(huán)境友好”的初衷。
當(dāng)前,發(fā)展氫燃料電池汽車被提升至新高度,氫燃料電池汽車已經(jīng)成為中國(guó)汽車行業(yè)的新熱點(diǎn),投資商、制造商等蜂擁而上。
與純電動(dòng)車相比,氫燃料電池汽車具有加氫時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)汽車運(yùn)營(yíng)商氫車熟路統(tǒng)計(jì),其加氫站中每輛城市物流車的平均加氫時(shí)間為5分鐘,每次加氫量為6-7公斤,與普通燃油汽車加油時(shí)長(zhǎng)相差無幾,加滿氫氣之后的續(xù)航能力可達(dá)250公里,完全滿足城市物流車的需求。與此同時(shí),氫氣作為氫燃料電池的唯一能量來源,可以真正做到零排放、無污染,因此被看作是未來能源使用的終極形態(tài)。
如何降低成本
作為氫燃料電池汽車的核心部件,燃料電池系統(tǒng)成本占據(jù)整車成本的64%,而其中又以燃料電堆為重要組成部分,占整個(gè)燃料電池成本的47%(見圖二)。降低燃料電堆成本的關(guān)鍵在于核心組件膜電極的技術(shù)突破。膜電極中的催化劑大量使用稀缺的鉑金屬為原材料,價(jià)格昂貴,因此降低鉑金屬用量、尋找鉑金屬替代品,將成為降低氫燃料電池汽車成本的主要方向。
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)燃料電池原材料多由國(guó)外進(jìn)口,成本高企,因此突破技術(shù)壁壘,加速燃料電池零部件國(guó)產(chǎn)化,成為中國(guó)氫燃料電池汽車生產(chǎn)商面臨的主要問題。此外,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)具備規(guī)模效應(yīng),在市場(chǎng)需求和生產(chǎn)商產(chǎn)能激增的情況下,燃料電池成本將大幅度下降。根據(jù)美國(guó)能源部的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),2018年中國(guó)燃料電池成本約為4500元/kW,而當(dāng)氫燃料電池汽車年均產(chǎn)量達(dá)到50萬輛規(guī)模時(shí),燃料電池成本有望降低至200元/kW左右。
近期,虛假新聞中的“水氫車”也并非指車載水可以實(shí)時(shí)制取氫氣,而是利用制氫鋁合金遇水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,將氫氣輸送到燃料電池,然而由于原材料成本較高,且并未解決水解制氫后產(chǎn)物的抽取以及如何連續(xù)添加新反應(yīng)物等問題,離大規(guī)模商業(yè)化的應(yīng)用還有一定差距。但是,可見已有企業(yè)在此領(lǐng)域嘗試進(jìn)行突破,未來,隨著科技高速發(fā)展,將有更多新技術(shù)投入研發(fā),成本下降是大勢(shì)所趨,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)將成為新興產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)風(fēng)口。
配套設(shè)施滯后
氫燃料電池汽車發(fā)展的另一個(gè)挑戰(zhàn)是產(chǎn)業(yè)鏈上游的配套設(shè)施建設(shè),包括加氫站、氫氣的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)取?/p>
與純電動(dòng)車充電站相比,加氫站建設(shè)成本更高。據(jù)網(wǎng)上公開資料和多份券商報(bào)告顯示,截至2018年,中國(guó)每個(gè)加氫站的建設(shè)成本約為1500-2000萬元左右,政府對(duì)于加氫站提供補(bǔ)貼,廣東省佛山市南海區(qū)2019年最新出臺(tái)的相關(guān)文件顯示,政府對(duì)于區(qū)內(nèi)單個(gè)新建成的加氫站最高補(bǔ)貼高達(dá)800萬元。
根據(jù)高工產(chǎn)研氫電研究所統(tǒng)計(jì),截至2018年末,中國(guó)大陸地區(qū)加氫站保有量為28座左右,加氫站與燃料電池汽車保有量配比為1:68,遠(yuǎn)低于其他國(guó)家(韓國(guó)1:12、日本1:24、美國(guó)1:53),目前無法充分滿足氫燃料電池汽車的加氫需求。而且,儲(chǔ)氫和運(yùn)氫成本也較高,在一定程度上阻礙了氫燃料電池汽車的市場(chǎng)發(fā)展。
2020商業(yè)化元年
雖然氫燃料電池汽車市場(chǎng)發(fā)展仍面臨諸多問題,但在政府大力支持、技術(shù)創(chuàng)新加速、基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善以及資本迅速涌入的大背景下,我們認(rèn)為中國(guó)氫燃料電池汽車行業(yè)爆發(fā)在即。根據(jù)畢馬威團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè),氫燃料電池汽車的發(fā)展或與純電動(dòng)車的發(fā)展路徑存在類似之處,而且基于純電動(dòng)車的經(jīng)驗(yàn),氫燃料電池汽車的商業(yè)化進(jìn)程將縮短(見圖三)。
具體來說,畢馬威預(yù)計(jì)在2020年氫燃料電池汽車產(chǎn)量將出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng),保守估計(jì)到2025年產(chǎn)量規(guī)模將突破3萬輛。燃料電池技術(shù)也有望在2025年左右實(shí)現(xiàn)突破,成本大幅下降。到2030年,中國(guó)氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量預(yù)計(jì)將達(dá)到數(shù)十萬輛。
政府大力支持。政府發(fā)布《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》等規(guī)劃性文件,系統(tǒng)性地推進(jìn)燃料電池汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,加強(qiáng)基礎(chǔ)材料和機(jī)理的研究,推動(dòng)關(guān)鍵部件的研發(fā),完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè),到2020年實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)模化示范應(yīng)用。
技術(shù)創(chuàng)新加速。目前中國(guó)氫燃料電池的國(guó)產(chǎn)化率約為30%,大部分原材料仍然依賴進(jìn)口。隨著各燃料電池廠商對(duì)核心零部件的研發(fā)投入不斷加大,畢馬威預(yù)計(jì)到2020年,中國(guó)氫燃料電池國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)到70-80%。
基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善。為滿足氫能需求,政府也在加大加氫站的部署力度,畢馬威預(yù)計(jì)2020年全國(guó)加氫站保有量將達(dá)到百余座,2025年為350座左右。
資本迅速涌入。短期內(nèi)隨著氫燃料電池汽車行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,資本將迅速涌入,為上下游各環(huán)節(jié)提供豐富的資金支持。但值得注意的是,目前在部分細(xì)分市場(chǎng)(如燃料電池)已經(jīng)出現(xiàn)了產(chǎn)能過剩的情況,當(dāng)有限的訂單分散到眾多市場(chǎng)參與者手中時(shí),會(huì)降低生產(chǎn)的規(guī)模效應(yīng),帶來更大的成本壓力。
總體來說,在政府的大力扶持和投資者的資金支持下,氫燃料電池核心技術(shù)將得到不斷突破,國(guó)產(chǎn)化率持續(xù)提高,加氫站在全國(guó)得以全面布局。
我們預(yù)計(jì),在2020年,氫燃料電池汽車將以商用車為起點(diǎn)邁入商業(yè)化階段,之后將帶動(dòng)乘用車市場(chǎng)發(fā)展,進(jìn)入真正的規(guī)模化應(yīng)用階段。
但是該過程中行業(yè)企業(yè)將面臨不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境帶來的諸多挑戰(zhàn),包括政策調(diào)整及競(jìng)爭(zhēng)加劇。因此,企業(yè)在發(fā)展過程中需時(shí)刻關(guān)注行業(yè)風(fēng)向,挖掘市場(chǎng)機(jī)會(huì),及時(shí)明辨市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、謹(jǐn)慎布局。