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中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)用燃料電池產(chǎn)業(yè)困局分析

geQw_gh_a6b9141 ? 2017-12-14 09:58 ? 次閱讀
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電動(dòng)汽車(chē)用燃料電池的開(kāi)發(fā)自上世紀(jì)九十年代末至今還不到20年的時(shí)間,技術(shù)成熟度相對(duì)較低,而汽車(chē)開(kāi)發(fā)應(yīng)用已經(jīng)將近百年,技術(shù)和產(chǎn)業(yè)已經(jīng)高度發(fā)展,二者在發(fā)展階段上完全不在一個(gè)層面。兩種技術(shù)有效結(jié)合實(shí)現(xiàn)燃料電池技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域的快速發(fā)展應(yīng)用,最好的方式就是主流汽車(chē)企業(yè)介入到燃料電池產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,主導(dǎo)燃料電池技術(shù)在汽車(chē)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)用化開(kāi)發(fā)。事實(shí)上,歐美和日本的FC-EV開(kāi)發(fā)無(wú)一例外都是采用這一發(fā)展模式。可以說(shuō),F(xiàn)C-EV的發(fā)展模式從一開(kāi)始就與當(dāng)前我國(guó)鋰離子電池純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展模式有很大不同。

相對(duì)于當(dāng)前國(guó)內(nèi)熱火朝天的鋰電純電動(dòng)汽車(chē),我國(guó)在燃料電池電動(dòng)汽車(chē)研究方面非常薄弱,僅有同濟(jì)大學(xué)的“超越”系列燃料電池電動(dòng)車(chē)一直在進(jìn)行試驗(yàn)研究。而燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化方面同樣非常薄弱,眾多整車(chē)企業(yè)里只有上汽集團(tuán)明確提出燃料電池汽車(chē)的開(kāi)發(fā)規(guī)劃,而上汽則是明顯地受到德國(guó)大眾(VW)早期的FC-EV發(fā)展戰(zhàn)略的影響。

上汽發(fā)展的第三代FC-EV,該型車(chē)以榮威750為原型車(chē),采用“鋰電+燃料電池系統(tǒng)”混合動(dòng)力源,并配備可插電系統(tǒng)。最高時(shí)速為150公里/小時(shí),續(xù)駛里程可達(dá)到300公里,可在-10℃環(huán)境溫度下啟動(dòng),燃料電池系統(tǒng)壽命已經(jīng)達(dá)到2000小時(shí)。對(duì)比上汽當(dāng)前的第三代FC-EV,其技術(shù)水平僅僅相當(dāng)10年前國(guó)際上FC-EV的水平。

上汽集團(tuán)在對(duì)第三代燃料電池汽車(chē)進(jìn)行測(cè)試和研究后,目前正在研發(fā)第四代FC-EV,該型車(chē)以榮威750為原型車(chē),同樣采用“鋰電+燃料電池系統(tǒng)”混合動(dòng)力源,最高時(shí)速為160公里/小時(shí),續(xù)駛里程可達(dá)到430公里,可在-20℃環(huán)境溫度下啟動(dòng),燃料電池電堆(HyMOD-36)系統(tǒng)壽命已經(jīng)接近5000小時(shí)。上汽第四代FC-EV在技術(shù)參數(shù)上已經(jīng)接近德國(guó)和日本車(chē)企同類(lèi)產(chǎn)品的水平,跟國(guó)際主流技術(shù)水平的差距已經(jīng)縮小到五年左右。在燃料電池客車(chē)領(lǐng)域,宇通客車(chē)則處在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

雖然我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平跟日韓仍有較大差距,是典型的“大而不強(qiáng)”,但我國(guó)整個(gè)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈非常完整,已經(jīng)具備了很強(qiáng)的發(fā)展實(shí)力和趕超后勁。筆者完全有理由相信,若干年之后中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)一定能夠邁上一個(gè)更高的臺(tái)階。而反觀我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈,就只能用“乏善可陳”來(lái)形容了。國(guó)際上PEMFC燃料電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力,是“二超”(美國(guó)和日本)和“兩強(qiáng)”(德國(guó)和加拿大)的基本格局。我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈,不管是在電堆還是在核心原材料(質(zhì)子交換膜、電催化劑、炭紙、雙極板等)都極其薄弱。

目前,國(guó)內(nèi)高水平PEMFC電堆主要還是引進(jìn)加拿大巴拉德的產(chǎn)品和技術(shù),國(guó)內(nèi)電堆企業(yè)實(shí)力普遍薄弱,目前只有上海神力和大連新源動(dòng)力兩家公司具備完整的PEMFC電堆的設(shè)計(jì)和制造能力,但主要也是使用進(jìn)口原材料進(jìn)行組裝生產(chǎn)。而在核心原材料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面,我國(guó)幾乎是一片空白。全氟磺酸質(zhì)子交換膜(PEM)僅僅只有山東東岳集團(tuán)聯(lián)合上海交大完成了中試,但其樣品不論是在質(zhì)子電導(dǎo)率還是在成品一致性以及壽命等關(guān)鍵指標(biāo)上,跟美國(guó)杜邦的Nafion膜相比都有較大的差距。

國(guó)際上70 MPa車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,我國(guó)目前僅能生產(chǎn)35 MPa儲(chǔ)氫瓶,而且儲(chǔ)氫系統(tǒng)中的某些關(guān)鍵閥門(mén)、傳感器仍然尚需依賴(lài)進(jìn)口。至于Pt/C電催化劑、炭紙、雙極板這些核心原材料以及低能耗緊湊型空壓機(jī)、高效增濕器等關(guān)鍵部件則未見(jiàn)產(chǎn)業(yè)化報(bào)道,足可見(jiàn)我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)整體水平跟國(guó)際上的巨大差距。

在加氫站的建設(shè)方面,我國(guó)也遠(yuǎn)落后日本和德國(guó)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全球有超過(guò)200座加氫站投入實(shí)際使用,還有百余座正在籌建,這些加氫站絕大部分位于日本、德國(guó)和美國(guó)加州。我國(guó)僅僅在北京、上海和鄭州各有一座示范加氫站,可見(jiàn)大范圍氫氣供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)的緊迫性和艱難程度。

美國(guó)在十幾年前就將“氫經(jīng)濟(jì)”列為十大戰(zhàn)略型軍民兩用高科技產(chǎn)業(yè)之一。站在國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度,筆者希望科技部和工信部能夠?qū)Υ艘鹱銐蛑匾暎M快制訂相關(guān)政策促進(jìn)我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)化水平的提升。


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原文標(biāo)題:【利元亨·JFD】中國(guó)燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)困局

文章出處:【微信號(hào):gh_a6b91417f850,微信公眾號(hào):高工鋰電技術(shù)與應(yīng)用】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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