汽车|氢燃料电池乘用车发展瓶颈解析 |电池|燃料电池|

来源 |氢能源与燃料电池
在氢燃料电池汽车领域，似乎形成了这样一种默契：囿于政策、技术、成本和商业模式等多个因素，我国优先发展氢燃料电池商用车，氢燃料电池乘用车则被看作“储备性”路线，多年来不温不火。
即便早在12年前，我国就有氢燃料电池乘用车亮相，但是它们始终没有被投向市场，甚至连“试错”的机会都没有。难道，氢燃料电池乘用车在中国市场没有前景吗？未必如此。
沉寂多时的氢燃料电池汽车领域，正迎来一次产业小高潮。近两月来，长城、广汽、宝马等多家整车企业陆续发布氢燃料电池乘用车相关规划。其中，广汽将在2020年内开展示范运营。多年来在商业化道路上缓速发展氢燃料电池乘用车，开始进入实质性运营阶段。
01、燃料电池乘用车产业“小高潮”
中国氢燃料电池汽车这次“挣”回了一些面子。
此前，氢燃料电池乘用车先发优势似乎都在国外企业。 2014年12月，丰田汽车推出首款量产氢燃料电池轿车丰田

本文插图
Mirai(参数|图片) 。彼时，丰田汽车公司Mirai燃料电池车开发负责人田中义和称，丰田之所以在2014年底将Mirai推向市场，与日欧美等国对氢燃料电池汽车达成共识有关。同时，相比2008年，氢燃料汽车开发成本降低了95% 。

本文插图
丰田Mirai
2015年前后，日韩系和欧美系车企不断公布氢燃料电池乘用车。严格来算，早在2013年12月，现代就推出量产现代

本文插图
ix35(参数|图片)

本文插图
FCV(参数|图片)车型；2016年本田推出

本文插图
CLARITY(参数|图片)车型；2017年戴姆勒也推出全新氢燃料电池GLC-CELL概念车。
反观中国车企，则没有像丰田、现代和本田那样开展实质性进展。 2014年上海车展，上汽亮相第四代荣威

本文插图
950(参数|图片)插电式燃料电池汽车，最大续航里程400km 。 2016年，奇瑞在国家“十二五”科技创新成就展上，展示了一款艾瑞泽3燃料电池增程电动车，增程模式下可实现续航350km 。不过，这仅是上汽和奇瑞的技术性展示。
2020年到来，中国车企在氢燃料电池乘用车领域的不同以往的动作，让人感受到了一波产业“小高潮” 。
在不到一个月时间里，三家整车企业陆续发布氢燃料电池乘用车规划，并提出量产车型上市计划。 7月20日，长城汽车发布“柠檬”平台。 “柠檬”平台车型将匹配第二代氢燃料电池动力系统，续驶里程可达1100km 。根据规划，长城汽车首款氢燃料整车平台将在今年年内推出，并于2022年展示小批量氢能源车队， 2023年推出成熟的燃料电池乘用车车型。
广汽也紧随其后。 7月28日，广汽首款氢燃料电池车Aion LX Fuel Cell在广汽科技日首发亮相。而这款车型也不单纯是展示车，广汽计划在今年年内投入示范运营。

本文插图
广汽Aion LX Fuel Cell
造车新势力中也有燃料电池技术的簇拥者。 8月10日，爱驰汽车在山西高平举办甲醇重整制氢燃料电池技术奠基仪式，旗下甲醇氢燃料电池动力系统生产基地正式动工。工厂投资额20亿元，建成后可实现年产8万台/套甲醇制氢燃料电池动力系统。分页标题
除了上述企业之外，初步统计，包括海马、云度、红旗、上汽大通、长安等车企都开始在氢燃料电池汽车领域进行布局。可以说，从氢燃料电池乘用车领域布局情况来看，目前中国车企数量最多。这会是中国氢燃料电池乘用车崛起的开始吗？
02、为什么要搞燃料电池乘用车？
首先回答这个问题：为什么一定要搞氢燃料电池汽车。
我们来看看我国面临的能源问题。有几组数据：一、目前我国70%和40%以上的石油、天然气都依赖进口；二、2019年我国碳排放量占全球29%；三、我国可再生能源占比约为14.86% ， “三弃”（弃风、弃光、弃水）规模约为515亿度电；四、我国燃煤发电效率水平在38%-45%之间， 2018年国内生产总值能耗约为0.506吨标准煤/万元，是世界平均水平的1.5倍。
中国曾向世界承诺， 2030年碳排放量将达到峰值。如何完成这个承诺？发展氢能产业是实现去碳的有效途径。当氢与氧发生反应之时，最终生成的便是水，无碳、无色、无味。
从大战略上来看， “去碳从氢”是未来必然趋势。当然，落实到具体产业，具备规模化优势的氢燃料电池汽车产业必不可少。如果没有氢燃料电池汽车产业的带动，中国要兑现2030年承诺，恐怕要打一个折扣。
再看看燃料电池汽车的优势。氢燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle ， FCV），简而言之就是以燃料电池产生的电能为驱动力的新型电动汽车。相比传统汽车， FCV具有对环境零污染，加氢只需几分钟，续航里程足以满足用户需求。仅从产品本身来看， FCV优势十分突出。
其实，中国车企也从来没有忽视过氢燃料电池汽车的发展。 2008年开始，中国车企就在氢燃料电池乘用车领域不断投入。上汽、奇瑞、一汽、北汽、长城、爱驰等车企都展示过燃料电池乘用车产品。初步统计， 2008年以来，国内市场先后出现20多款燃料电池乘用车。
我国氢燃料电池汽车产业集中在商用车领域，也是不争的事实。同济大学燃料电池汽车技术研究所所长章桐教授如此解释，从技术角度来说，在燃料电池汽车产业链技术还不太成熟的时候，发展商用车难度相对较小。乘用车对相关零部件技术成熟度要求更高，推进难度也更大。
【汽车|氢燃料电池乘用车发展瓶颈解析】另一个原因便在于国家政策导向。氢燃料电池汽车示范运营集中公共交通、物流板块，这样国家管控难度较小，从补贴角度来看也更容易操作。再加上地方政府力量的介入，公交车这样的区域性、公共属性强的产品，更成为重点支持的对象。
因此，有人认为我国乘用车更适合走纯电技术路线，大可不必发展氢燃料电池乘用车。
这个观点有失偏颇。我们从商、乘车型占比来看，截至2020年6月，我国汽车保有量达到了2.7亿辆，其中载货汽车仅为2944万辆，即使再加上公交车辆，商用车保有量占比也不高。
如果氢燃料电池汽车产业仅拓展到商用车领域，那么整体市场容量将十分有限，这对我国节能减排贡献度远远不够。其次，未来加氢站基础设施利用率也会偏低。再则，氢燃料电池技术能否经得起考验，也必须深入私人消费领域。
从国际经验来看，氢燃料电池乘用车的市场成绩也有目共睹。 2015年以来，韩国氢燃料电池乘用车销量持续上涨， 2018-2019年期间更是大幅增长，其中2018年同比增长达到509.8%；2019年销量突破4000辆。日本氢燃料电池乘用车销量则在2017、2018年下滑后， 2019年实现回升， 2020年也将预计处于稳定回升趋势之中。
我们再以现代Nexo氢燃料电池车型销量数据为例， 2018年，现代共计售出966辆Nexo；2019年达到了4987辆；2020年上半年销量为3292辆。现代汽车方面预计，该款车8月销量或将超过1万辆。分页标题
这么来看，氢燃料电池乘用车走向市场，虽然暂时还不能称之为成功，但也算小有成就，至少获得了一次经受市场检验的宝贵机会。
03、氢燃料电池乘用车瓶颈在哪里？
当然，发展氢燃料电池乘用车并非易事。
戴姆勒不久前就宣布，终止氢燃料电池乘用车研发计划。这意味着，这项自2013年起与福特和日产公司合作开发的项目宣告停止。戴姆勒放弃燃料电池项目，核心原因就是制造氢燃料电池乘用车的成本太高。
横亘在氢燃料电池乘用车的第一道难题就在于成本。乘用车作为直面消费者的产品，价格是决定其购买的重要原因。有机构对氢燃料电池汽车造价进行了初步统计，一辆燃料电池车的价格是锂离子电动车的1.5倍到2倍，是燃油车的3-4倍。如果氢燃料电池乘用车成本依旧居高不下，未来也将很难有市场。
基础设施是氢燃料电池乘用车面临的第二道障碍。如果未来由于加氢站布局不足，是不是也会出现类似纯电动汽车的充电难问题呢？截至目前，我国运营中的加氢站有59座，建设中的加氢站53座，规划建设中的加氢站20座，推动非常缓慢。
技术问题当然也不容忽视。同济大学汽车学院副教授马天才说，从产业链上看我国氢燃料电池发展，整车水平、系统水平和国外差距不大，不过越靠底层的关键材料越薄弱。
比如，电堆占氢燃料电池系统总成本25％以上，其核心材料几乎全部依赖国外厂家；在催化剂领域，国内消耗量是国外3-5倍，且主要来自国外企业，国内仅有几家企业可小批量生产；此外，质子交换膜、膜电极等，都主要依赖国外企业供应。
不过，我们认为氢燃料电池乘用车产业迎来了春天。上海重塑能源科技有限公司董事长兼CEO林琦把全球燃料电池汽车的发展大致分成三个阶段：
第一阶段是燃料电池乘用车的开发阶段，包括丰田、本田、奔驰等乘用车企业牵头的燃料电池技术开发，为燃料电池技术的发展奠定了良好的基础，实现很多技术难题的突破。
第二个阶段为燃料电池商用车的开发阶段。过去三四年时间里，全球范围尤其是在中国市场，燃料电池商用车保持快速增长。无论是整车企业还是零部件企业，大家都把目标和未来逐渐看向了长续航、高重载的商用车方向。
第三个阶段，也就是从2020年起，是燃料电池汽车新征程的开始。氢能应用在全球的发展趋势逐渐明朗，商业化的场景已逐渐实现落地，且在持续开拓过程中。
为什么说氢燃料电池汽车发展走向了新阶段？林琦从四个维度解释，第一个维度是壳牌、英国石油公司、中石化、中石油等能源端企业进入氢能行业，着手基础设施建设；第二个维度是从产品端看，多家主流汽车公司、零部件公司也开始着手产品规划；第三个维度是从应用场景端看，越来越多氢能商业化公司也纷纷入局；第四个维度来自于政府政策和扶持计划。
可以肯定的是，我国氢燃料电池乘用车发展形势正在向好。 2020年新能源汽车补贴政策中，针对燃料电池汽车采取“以奖代补”方式，对示范城市给予奖励。《广州市氢能产业发展规划（2019-2030）》中就提及，广州市燃料电池乘用车将主要在出租车、租赁等公共出行领域进行投放，并计划在2022年达到百辆左右投放数量。
从近期来看，氢燃料电池乘用车示范性运营，或者采用租赁形式进行推广，将是一个合理选择。长期来看，随着示范运营规模逐步扩大，成本进一步下降，氢燃料电池乘用车走向普通消费者，只是时间问题。
尽管如此，这一切也不会来的那么快。按照章桐的预测，氢燃料电池乘用车要达到一定的规模，还需要5年左右的时间。也就是说，至少要5年左右时间，消费者才有可能小规模购买。