新能源汽車銷量大漲的熱度未減,氫燃料電池汽車又掀起一股浪潮。

8月27日,據上海經信委消息,近日財政部、工業和信息化部、科技部、國家發展改革委、國家能源局(以下簡稱“五部委”)正式批復燃料電池汽車示范應用上海城市群為首批示范城市群。
就在上海經信委發布消息的前幾天,北京市財政局對外公布,由北京市牽頭申報的京津冀氫燃料電池汽車示范城市群已獲批為首批示范城市群。
9月2日,廣東省發改委也發布消息,同時進入五部委首批示范城市群的還有廣東燃料電池示范城市群。
在4年示范期間,五部委將對入圍的城市群按照其目標完成情況,通過“以獎代補”的方式給予獎勵。
鼓勵性政策先后出臺,各大車企也開始加快研制氫燃料電池汽車的步伐。或是推出氫能戰略,或是率先推出概念車,氫燃料電池汽車領域可謂是精彩紛呈,發展節奏明顯提速。
氫燃料電池汽車發展仍處于起步期
相關數據顯示,截至2020年底,全球氫燃料電池汽車保有量達22298輛,作為主銷市場之一的中國氫燃料電池汽車保有量為7355輛,位居全球前三名。與同屬新能源汽車體系的純電動汽車、插電混合動力汽車相比,氫燃料電池汽車的市場銷量基本可以忽略不計。
“現階段,我國的氫燃料電池在乘用車上基本沒有應用,商用車領域也處于相對被動的階段。”全國乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹向記者介紹,當前我國氫燃料電池汽車尚處于起步階段,尤其是乘用車領域,進展幾近于無。國務院發展研究中心市場經濟研究所副所長王青進一步指出,我國在氫燃料電池汽車上的進展程度不是在量產車型上,而是在大型會展或重要線路等特定場景中,且集中在商用車領域。
近些年,我國氫燃料電池汽車的發展多集中在物流、公共交通等商用車領域。相關數據指出,當前我國氫燃料電池汽車10強企業多為商用車企業,如中通客車、申龍客車、宇通客車等,它們占據了氫燃料電池汽車保有量的90%以上。
一汽集團便是以商用車為“先行兵”,率先在一汽解放展開氫燃料電池汽車的探索。2019年,一汽解放發布“旗羿登峰計劃”,將燃料電池汽車納為新能源汽車三條技術路線之一。同年12月,一汽解放展出了J6L4X2氫燃料電池灑水車,該車家配裝了石墨雙極燃料電池發動機與永磁同步電機。翌年,一汽解放南方新能源汽車位于廣東佛山市高明區的基地項目正式開工。作為一汽解放在氫能領域的重要布局,該項目總投資共24億元,其中一期生產包括輕、中、重型全系列純電動和燃料電池新能源商用車。2021年7月,一汽解放與博世動力簽署戰略合作協議,將在燃料電池發動機、氫發動機等方面深度合作。
此外,為加速氫燃料電池車在中國商用車市場的普及,2020年,豐田、一汽、東風、廣汽、北汽以及億華通簽署合營合同,成立“聯合燃料電池系統研發(北京)有限公司”。據了解,該公司投資總額50.19億日元(約合人民幣2.96億元),其中,豐田出資占比65%,億華通出資占比15%,其他四家車企各占5%。
乘用車領域,氫燃料電池汽車的應用則相對滯后。2019年初,格羅夫首次發布旗下乘用車品牌——格羅夫,并發布了首款車型。新車為氫燃料電池車,官方稱只需數分鐘的加氫時間即可提供超過1000km的續駛里程。在此后的上海車展上,格羅夫氫能乘用車還宣布旗下兩款氫燃料電池SUV車型啟動預售。作為“第一個吃螃蟹”的車企,今年6月,格羅夫與北京銀建投資公司簽訂5800輛氫燃料電池乘用車購車訂單,在武漢重點開展氫能乘用車應用項目試點。
在基礎設施建設上,有數據表明,截止到今年上半年,全國已有136座加氫站投入運營,預計到2025年,全國加氫站數量將達到1000座。顯然,這一數量尚不具備支撐起氫燃料電池汽車產業化的能力。崔東樹指出,加氫站的大規模鋪設難度較高、投入巨大,短時間內無法普及,很大程度上阻礙了氫燃料電池汽車的發展。
全產業鏈出擊 打造氫能體系
與在氫燃料電池汽車領域深耕多年的日韓相比,我國氫能源乘用車上根基尚淺。不過,隨著政策逐漸明晰,各大頭部車企開始加大投入力度,試圖打造從制氫、運氫、加氫,到氫燃料電池汽車核心技術探索的全產業鏈布局。
2020年,上汽集團正式發布“氫戰略”,計劃于2025年前推出至少十款燃料電池汽車,旗下上汽捷氫科技達到百億元級市值,建立千人以上燃料電池研發運營團隊,形成萬輛級燃料電池整車產銷規模,市場占有率在10%以上。
在氫燃料電池汽車核心技術領域,上汽集團早在2001年便啟動“鳳凰一號”燃料電池汽車項目。過去20年間,上汽集團累計投入研發經費超30億元,擁有500余份燃料電池領域相關專利,并參與制定多項燃料電池國家標準。捷氫科技有限公司專注于燃料電池電堆、系統以及核心部件開發和集成,為企業提供燃料電池產品及工程服務。據了解,捷氫科技目前已完成多款燃料電池電堆和系統的產品開發,功率等級涵蓋30kW到100kW級以上,涉及乘用車、輕型客車、公交輕客和輕中重型卡車等諸多領域。
此外,上汽集團于2018年便與上海化學工業區達成戰略合作,聯合在化工區內共同推進氫燃料電池汽車示范運營和相關基礎設施建設。2020年,上汽集團又與上海機場集團簽署合作協議,計劃聯合建設加氫站等基礎設施,共同探索燃料電池汽車為機場專業車輛。
全面布局新能源汽車技術路徑的長城汽車也不甘示弱,于今年3月召開了氫能戰略發布會,公布了國際領先的車規級“氫動力系統”全場景應用解決方案——氫檸技術,以一整套車規級研發體系、三大技術平臺和五大性能優勢實現氫燃料電池汽車系統布局。此外,長城汽車還正式發布高端新能源汽車品牌——沙龍智行,努力成為全球第一的氫電雙能豪華品牌。
長城汽車內部人士在接受采訪時表示,得益于旗下未勢能源已形成的“四國五地“研發體系,長城汽車在氫能技術研發上擁有完備的研發團隊和人才儲備。其次,通過聯合產業鏈上下游優質資源,長城汽車建立了“制-儲-運-加-應用”一體化供應鏈生態,在車載儲氫、發動機系統等核心產品和膜電極等核心零部件上實現自主可控,產品從應用端到供給端實現了“乘商并舉”。
此外,針對行業發展共性問題,長城汽車專門建立了車規級研發體系,可滿足整車、動力總成、系統、零部件及材料五方面的500個以上硬件需求及5000個以上軟件需求。長城汽車還建立國內首座氫能大型綜合測試中心,以健全的測試評價體系確保產品和技術的安全性和可靠性。
根據規劃,長城汽車2021年內將推出全球首款C級氫燃料電池SUV,續駛里程將達840公里,還將落地全球首個100輛49噸燃料電池重卡應用項目。長城汽車計劃實現2023年核心動力部件推廣數量國內領先,2025年氫燃料電池出貨量劍指全球市場占有率前三。
2021年發布的“東方風起”計劃中,東風公司將氫燃料電池汽車發展也納入其中。據東風公司總經理、黨委副書記楊青介紹,在氫燃料汽車、氫能產業鏈領域,東風公司與中國石化達成戰略合作,共同打造示范運營項目。東風還將與佛山市政府聯合開展東風“氫舟”氫燃料電池乘用車示范運營,探索氫燃料汽車規模化運營模式。此外,2019年東風公司便與湖北襄陽市人民政府、國家電投集團科學技術研究院有限公司以及武漢理工大學在氫領域裝備研發與制造、氫能交通應用示范與推廣等方面簽訂戰略合作協議,聚集政府、企業、科研院所等多方力量,共同展開對氫燃料電池汽車全產業鏈的探索。
整車先行 步步為營
與上汽集團、長城汽車不同,部分車企并未選擇一站式全產業鏈覆蓋的發展路徑,而是先選擇與相關企業展開合作,共同探索氫燃料電池汽車之路,并率先推出概念車試水。
在氫燃料電池汽車開發上,上汽集團同樣名列前茅。2014年到2020年間,上汽集團先后推出榮威750、榮威950燃料電池轎車、大通FCV80燃料電池輕客和上汽大通MAXUS EUNIQ 7等多款FCV車型。2014年推出的榮威750燃料電池版裝備了兩只儲氫量4.34kg的氫瓶,續駛里程理論上可達400km。2020年正式發布的EUNIQ 7,作為全球首款燃料電池MPV,最大功率可達130kW,補能時間僅需3分鐘左右,NEDC標準續駛里程可達605km,并可以保證在-30℃的低溫環境下順利啟動。
近日,長安汽車在回答投資者提問時表示,長安汽車在氫燃料電池領域起步較早,上海世博會時便已有燃料電池汽車被指定為示范運行車輛。此外,2020年,長安汽車首款燃料電池SUV——CS75燃料電池多功能乘用車,入選工信部第341批《道路機動車輛生產企業及產品公告》新產品公告。該車完成了國內首次燃料電池SUV-30℃冷啟動測試,整車氫耗低至每百公里0.87kg。據了解,長安CS75 FCV版搭載了雙儲氫罐,可容納4kg氫氣,完成補給僅需5分鐘,續駛里程達600km。
吉利汽車對氫燃料電池汽車的部署則更多集中在商用車領域。早在2015年發布“藍色吉利行動”戰略藍圖時,吉利汽車便已將氫燃料電池作為其新能源動力系統“智擎”的四大技術途徑之一。此后,吉利先后參與認購加拿大氫燃料電池生產商Hydrogenics股份,并投資科力遠公司。
2019年,吉利商用車第一款氫燃料電池公交客車——F12正式問世。該車加氫氣10分鐘即可續駛500km。根據測試,每100km消耗氫氣約為7.5kg,并經過測試可以適應高溫、高寒和高海拔等極限環境。據外媒報道,2021年,韓國SK集團尋求與吉利設立氫能合資公司,爭取戰略氫能源戰略制高點。
盡管尚未公布氫能戰略,奇瑞汽車已在氫燃料電池汽車的研發上蟄伏很久。2018年,奇瑞便已展示基于艾瑞澤5打造的氫燃料電池實車。該車搭載了30kW的金屬雙極板燃料電池,兩個容量為3.58kg的儲氣罐,NEDC綜合工況下續駛里程可達540km,勻速續駛里程可達700km。2019年,奇瑞汽車繼續發力,展出了全套的燃料電池系統和全新設計的燃料電池底盤平臺。2020年,安徽蕪湖生態環境局發布的環評公告上顯示,奇瑞汽車上報了“奇瑞燃料電池電極反應式系統開發及產業化”項目,建成后可實現年產氫燃料電池總成440套。
傳統車企動作頻頻,造車新勢力也沒閑著。2018年北京車展上,愛馳汽車展出了一款賽道級燃料電池電動跑車RG Nathalie,搭載甲醇重整制氫燃料電池技術,隨車制氫發電,續駛里程可達1200km。
近日,海馬汽車在互動平臺表示,公司目前已完成首款氫燃料電池汽車樣車開發,正在研發第三代氫燃料電池汽車,爭取在2025年前投入約2000輛氫燃料電池汽車進行示范運營。不過,與傳統車企相比,造車新勢力尚無深厚根基,缺少相關產業和技術底蘊的支撐,在氫能布局上的實現難度更大。
中國科學院院士歐陽明高曾指出,當前氫燃料電池面臨的主要挑戰不是汽車,而是氫能的制取、儲運、車載儲存以及加氫站建設的瓶頸。
對于這些目前已經推出概念車或量產車型的車企而言,如何解決制氫、儲氫、運氫、加氫等問題是下一步的重中之重。
商業化落地道阻且長
無論是統籌布局,還是整車先行,對于車企而言,最重要的還是商業化落地問題。在種種利好消息下,氫能及燃料電池汽車產業還需保持冷靜,有序地推進商業化。正如中國汽車工業協會副秘書長師建華所言:“現在可以談商業化,但能否落地還不確定,這需要一個發展的過程。”
目前各大車企的商業化規劃仍集中在示范運營階段。以上汽集團為例,其先后與上海化學工業區、上海機場集團以及中國寶武達成合作,推進燃料電池汽車在產業園區或固定場所的示范運營。據介紹,上汽集團還將與合作伙伴共同建設“長三角氫走廊”、“長江經濟帶氫能生態圈”平臺。
廣汽集團則稍顯不同。按計劃,2021年,廣汽集團將投放10輛氫燃料電池汽車,通過旗下移動出行軟件——如祺出行,開展示范運行,率先實現粵港澳大灣區首個“網約車+FCV”示范運行。
長城汽車也在積極探索特定場景推廣應用。目前已在北京、天津、河北等多地,先期布局了包括“容易線”砂石骨料運輸、北京新發地農批物流、天津氫燃料電池汽車綠色物流運輸等在內的多個示范項目,示范車輛規劃數超千輛,涵蓋多領域、多類型應用場景。未來幾年,長城汽車將加強商業模式創新,重點圍繞乘用車、重卡、客車、軌道車輛、船舶、熱電聯供六大應用領域開展示范。
長城汽車相關人士在接受采訪時表示,目前在氫能產業頂層設計、核心材料自主化以及相關法規上仍存在發展不足等問題。考慮到實際發展環境,為推動氫燃料電池汽車商業化落地,長城汽車將遵循三段式發展進程。第一階段為2021~2025年,該階段聚焦氫示范,通過示范應用拉升產品在專項場景的成熟度;第二階段為2025~2035年,主要任務是開放氫生態;2035~2050年是第三階段,構建起氫能社會。
“無論是從技術、市場還是環境上看,目前都不具備充分條件進行真正的規模化生產,現在談商業化落地為時尚早。”王青向記者介紹,除了市場化推廣,目前氫能產業在制氫、注氫、儲氫、運氫等環節都存在桎梏,燃料電池發動機等核心部件的成本也相對較高,尚不具備市場化條件。另外,考慮到消費者的消費習慣和理念,氫燃料電池汽車的推廣不能指望市場發揮主動性,而是要通過政府的示范項目逐步推廣。
師建華表示,對于企業而言,必須本著市場導向的原則發展自己,先要提升技術水平,把產品做好,之后才能談市場需求。在商業化尚未到來的階段,車企必須在技術儲備和研發上做好充足準備,以免慢人一步。
此外,氫燃料電池汽車的發展必須做到基礎設施先行。王青解釋到,如果加氫站等基礎設施沒有達到一定密度,市場化的可能性很低。必須首先將加氫難問題解決,才能談氫燃料電池汽車的商業化落地。因此,政府必須在其中發揮作用,大力推動氫能基礎設施建設。
從企業角度看,長城汽車表示,氫燃料電池汽車若想實現真正的商業化,政府還需在氫能產業頂層規劃設計、氫能與燃料電池標準體系建設方面,需要政府營造良好的政策發展環境。此外,希望政府能夠通過示范城市獎勵、技術研發支持等措施,加大氫燃料電池基礎科研投入,鼓勵企業加強技術研發。在產業投資、企業協同合作等方面,同樣需要各地方政府的大力支持。
“政府在推廣過程中,必須考慮發展節奏的問題,不能一蹴而就。如果切換過快,那已經投入到純電領域里的資源就會造成結構性問題。正如3G、4G、5G的發展,不是在短短一年時間內就能夠過渡完成的。”王青說。
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