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“氢”风劲吹 燃料电池中重卡商业化提速

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对于氢燃料电池汽车大规模推广和市场应用。解决中重型氢燃料电池汽车技术、成本难题。对于此次氢燃料电池汽车的推广。

  近日,财政部、工信部、科技部、发改委、国家能源局五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》(以下简称《通知》)。《通知》强调,本次将采取“以奖代补”的方式,重点推动燃料电池汽车在中重型商用车领域的产业化应用。

  政策赋能之下,氢“风”能否在中重卡领域掀起波澜?推广中重型氢燃料电池载货车还需跨越哪些难关?中重卡生产制造企业又该如何布局?

  地方政府跑步入场企业资本抢滩占位

  为推动我国氢燃料电池汽车产业持续健康、科学有序的发展,此次示范应用力求推动产业链自主可控,形成产业化发展的基础技术,并取得核心零部件关键技术的重大突破,实现燃料电池汽车在中长途场景的有效应用。《通知》还强调,以中重型商用车和城市群为引领,强化燃料电池产业链的强链、补链,从而构建完整的燃料电池汽车产业链。

  在中国工程院院士、中国汽车工程学会理事长李骏看来,支持城市群示范应用,可以帮助有核心技术的企业形成规模化效应,增强其市场竞争力,突破关键技术,消除“卡脖子”的短板,同时推动构建燃料电池汽车产业的完整链条,形成布局合理、各有侧重、协同推进的产业发展格局,为燃料电池汽车产业化发展奠定坚实基础。

  “产业链的协调、突破固然重要,但车辆使用成本的降低,意义则更为重大。”全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示,如今,燃料电池用氢成本依然居高不下,主要是因为大部分工业制氢产品无法满足燃料电池的氢气纯度要求。为确保包括制氢、储运、加注和终端售价在内的氢能总体成本的经济性,此次发布的《通知》明确,示范城市群在示范期间要确保车用氢能终端售价不超过35元/公斤。为此,各地必须要认真核算每个环节的成本,确保未来4年示范应用结束后,燃料电池汽车能够转向正常的推广应用。

  此外,崔东树还指出,对于此次氢燃料电池汽车的推广,中央财政采取以“结果为导向”的补助方式,依据验收评估和绩效评测结果核定并拨付奖励资金,这在一定程度上拉动了城市群以及企业技术研发创新的积极性,避免造成财政补贴浪费的情况出现。

  作为可再生能源,氢能具备来源广、燃烧值高、零碳排等特点,被誉为车用能源的“终极形式”。不过,由于氢燃料电池技术产业化进程较慢,以及前几年全球车企都将重点聚焦在锂电池技术及产业化发展上,致使氢燃料电池汽车并没有获得足够的发展。

  随着纯电动汽车产业的“退烧”,包括欧美、日韩等在内的各国开始将氢能及燃料电池汽车技术作为未来能源战略部署的重要部分。基于产业的广阔前景,我国的氢能与燃料电池汽车产业也迅速驶上快车道。北京、天津、山东等各地政府纷纷抢滩,加速氢能与燃料电池示范区的建设,“氢能小镇”、“氢谷”可谓是遍地开花。顶层设计的引导下,引来各路资本和汽车行业上下游企业的热逐,争相在氢燃料电池和整车领域布局。

  数据显示,目前我国各地发布的氢能产业政策已超过40个,燃料电池产业化项目陆续建成,累计有90余家企业进入国家工信部的产品目录公告,对应车型数量达到220款,且主要聚焦于商用车领域。

  “氢燃料电池应用在中重卡上的优势在于符合车辆重载的要求。”一位燃料电池系统技术人员分析道,不同于轻卡和厢式物流车等中小型货运车型,重卡的载重大,对能源供应系统的要求更高。如果用纯电动作为动力,一辆40多吨的牵引车,需要配装10吨左右的锂电池,考虑电池成本和载重问题,氢燃料电池比锂电池的优势大得多。

  “氢燃料电池车辆适合应用在重载、长途运输领域,与锂电池相比,氢燃料电池具备更长的续驶里程、更短的充电(加氢)时间、更轻的重量以及更大的性能提升空间等显著优势。事实上,对于氢燃料电池汽车大规模推广和市场应用,行业内早已形成‘商用车先行’的共识。近几年,一些早期布局氢燃料汽车的企业,已纷纷向商用车领域转战。”业内资深专家刘畅认为,在路线相对固定、加氢便利等区域性应用场景中,氢燃料电池车辆的优势更大。如果将燃料电池应用到油耗高、排放量大的中重卡上,一方面能够起到节能减排的作用,另一方面,其商业化应用更容易推广、效果更佳,以带动氢燃料电池成本和氢气成本的下降。

  山东重工集团党委书记、董事长,潍柴集团董事长谭旭光也曾公开表示,燃料电池可能是未来重型商用车的终极路线。据了解,早在2018年,潍柴就已经宣布正式进军燃料电池动力领域,计划要在2021年前在中国为商用车提供至少2000套燃料电池模组。

  除了潍柴在积极推进完成燃料电池动力布局,一汽解放、东风商用车、大运重卡、徐工等各家商用车企研发的氢燃料电池重卡也频繁出现在大众视野中。另外,在今年北京车展上,博世、现代汽车等商用车企和零部件公司,也针对长途运输的货车,发布了氢燃料电池解决方案和技术发展战略。

  “氢”装上阵还需跨越“三座大山”

  虽然氢燃料电池在商用车行业的应用蔚然成风,但不可忽视的是,由于起步较晚,我国氢燃料电池汽车在技术、供应体系、成本等层面的难题仍未得到有效解决。在业内人士看来,氢燃料电池商用车距离商业化应用,仍需闯过三道难关。

  首先是技术关。据李俊介绍,目前我国氢能及燃料电池汽车的技术指标进步明显,燃料电池电堆的单堆功率密度、最低冷启动温度寿命以及最高效率等指标均有大幅改善,但相较于国际先进水平,仍有很大的提升空间,如燃料电池的有效性、可靠性有待提高。

  在近日召开的第五届国际氢能与燃料电池汽车大会上,中国工程院院士、中国矿业大学(北京)教授彭苏萍坦言,从上游制氢、输氢、储氢,到下游加氢及应用,氢燃料电池汽车产业链较长,“卡脖子”技术分布在产业链的多个环节,急需打破国外技术封锁。她建议,为实现赶超,我国在核心技术能力、关键装备、标准体系、基础设施和人才队伍建设方面均亟待加强。

  “成本过高是氢燃料电池商用车全面推广面临的另一核心问题。”中国汽车流通协会商用车专业委员会秘书长钟渭平认为,随着氢燃料电池技术的不断突破,国内已初步打通了氢燃料中重卡研发的技术关卡。不过,产业链上仍存在关键部件缺失、关键技术受制于人的问题,包括氢气储运技术存在短板、相关核心设备主要依赖进口等,这也是造成氢燃料电池中重卡成本居高不下的原因之一。

  “目前,国内氢燃料电池汽车的综合制造成本平均约为150万元/辆,同类性能的电动车和燃油车造价仅是其1/6和1/10。从材料购置成本和使用成本的角度来看,氢燃料电池汽车均高于纯电动汽车,更难以与传统燃油汽车竞争。”天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德表示,除了关键原材料和零部件依赖进口,造成整车生产成本过高,氢燃料电池产业面临基础设施不足、政策法规不完善等问题,也直接导致车辆使用成本居高不下,不利于规模推广。”

  正如彭苏萍所说,作为向氢燃料电池汽车提供氢气的基础设施,加氢站的数量会直接影响燃料电池汽车的商业化进程。另外,在氢气的制备、存储、运输方面,不论是基础设施建设投资,还是安全防护措施,始终给运营保障提出较高的要求。同时,在车辆配置方面,储氢罐(瓶)至燃料电池间的供气环节安全性等问题,也给燃料电池系统制造者提出了更高要求。

  对此,中国内燃机工业协会资深专家魏安力提出了自己的看法。他认为,想要解决基础设施带来的瓶颈制约,必须要做好产业的技术储备、人才储备、专业制造装备储备、产品储备、整车搭载协同协作储备、基础设施建设储备、使用环境培育等一系列工作。

  联合攻关共性难点推动商用化应用落地

  进入2020年,我国氢能迎来产业发展的关键时间节点,燃料电池汽车产业正在由市场化示范阶段向产业化阶段迈进。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高曾公开判断,到2035年,我国将累计完成推广氢燃料电池汽车100万辆。而对于如何推动产业发展进步,达成规划目标,业内专家认为,加强合作是必由之路。

  目前来看,与光伏、锂电池行业推广进程相一致,氢燃料电池在发展初期,面临的现实挑战同样是全链条的技术经济性。在接受记者采访时,业内专家普遍认为,解决中重型氢燃料电池汽车技术、成本难题,车企不能单打独斗,应该扩大“朋友圈”,联合产业链上下游攻关催化剂、质子交换膜、探子等共性的技术难点,推动燃料电池电堆、高压氢气瓶等关键部件的成本下降,提高氢燃料电池系统的可靠性和安全性,降低各个环节的成本。

  记者了解到,目前已有不少商用车及零部件企业联合成立合资公司,开展氢燃料电池车辆的研发、制造以及运营。其中,于今年8月20日成立的北清智创(北京)新能源汽车科技有限公司旨在打造全国第一家燃料电池商用车全栈式解决方案,形成从制氢、储氢、动力系统、核心部件、整车制造、运营管理、商业化运作等全产业链布局;联合燃料电池系统研发(北京)有限公司的资本阵容也颇为强大,其中,丰田是全球氢燃料电池汽车行业的领导者,而一汽、东风、广汽、北汽则拥有中国商用车市场巨大的份额,可以说,打通了氢燃料电池落地中国的一切环节。

  此外,刘畅指出,与纯电动车推广的模式相似,国内中重型氢燃料电池车的技术基础相对薄弱,产业链短板明显,产业发展需要财政补贴的培育。但从纯电动汽车的推广经验来看,需要谨防骗补再次重演,造成产能过剩和政策性浪费。在他看来,对于企业来说,加强技术储备、完善配套设施建设才是重中之重,紧盯政策的同时也要立足市场,不可随着政策倾斜随意摇摆。

  
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