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2021年9月24日 星期五
示范应用大幕拉开 氢燃料电池家底如何
所属分类:新闻资讯
来源:中国汽车报
作者:张奕雯
更新日期:2021-09-10

新能源汽车销量大涨的热度未减,氢燃料电池汽车又掀起一股浪潮。


8月27日,据上海经信委消息,近日财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源局(以下简称“五部委”)正式批复燃料电池汽车示范应用上海城市群为首批示范城市群。

就在上海经信委发布消息的前几天,北京市财政局对外公布,由北京市牵头申报的京津冀氢燃料电池汽车示范城市群已获批为首批示范城市群。

9月2日,广东省发改委也发布消息,同时进入五部委首批示范城市群的还有广东燃料电池示范城市群。

在4年示范期间,五部委将对入围的城市群按照其目标完成情况,通过“以奖代补”的方式给予奖励。

鼓励性政策先后出台,各大车企也开始加快研制氢燃料电池汽车的步伐。或是推出氢能战略,或是率先推出概念车,氢燃料电池汽车领域可谓是精彩纷呈,发展节奏明显提速。

氢燃料电池汽车发展仍处于起步期

相关数据显示,截至2020年底,全球氢燃料电池汽车保有量达22298辆,作为主销市场之一的中国氢燃料电池汽车保有量为7355辆,位居全球前三名。与同属新能源汽车体系的纯电动汽车、插电混合动力汽车相比,氢燃料电池汽车的市场销量基本可以忽略不计。

“现阶段,我国的氢燃料电池在乘用车上基本没有应用,商用车领域也处于相对被动的阶段。”全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树向记者介绍,当前我国氢燃料电池汽车尚处于起步阶段,尤其是乘用车领域,进展几近于无。国务院发展研究中心市场经济研究所副所长王青进一步指出,我国在氢燃料电池汽车上的进展程度不是在量产车型上,而是在大型会展或重要线路等特定场景中,且集中在商用车领域。

近些年,我国氢燃料电池汽车的发展多集中在物流、公共交通等商用车领域。相关数据指出,当前我国氢燃料电池汽车10强企业多为商用车企业,如中通客车、申龙客车、宇通客车等,它们占据了氢燃料电池汽车保有量的90%以上。

一汽集团便是以商用车为“先行兵”,率先在一汽解放展开氢燃料电池汽车的探索。2019年,一汽解放发布“旗羿登峰计划”,将燃料电池汽车纳为新能源汽车三条技术路线之一。同年12月,一汽解放展出了J6L4X2氢燃料电池洒水车,该车家配装了石墨双极燃料电池发动机与永磁同步电机。翌年,一汽解放南方新能源汽车位于广东佛山市高明区的基地项目正式开工。作为一汽解放在氢能领域的重要布局,该项目总投资共24亿元,其中一期生产包括轻、中、重型全系列纯电动和燃料电池新能源商用车。2021年7月,一汽解放与博世动力签署战略合作协议,将在燃料电池发动机、氢发动机等方面深度合作。

此外,为加速氢燃料电池车在中国商用车市场的普及,2020年,丰田、一汽、东风、广汽、北汽以及亿华通签署合营合同,成立“联合燃料电池系统研发(北京)有限公司”。据了解,该公司投资总额50.19亿日元(约合人民币2.96亿元),其中,丰田出资占比65%,亿华通出资占比15%,其他四家车企各占5%。

乘用车领域,氢燃料电池汽车的应用则相对滞后。2019年初,格罗夫首次发布旗下乘用车品牌——格罗夫,并发布了首款车型。新车为氢燃料电池车,官方称只需数分钟的加氢时间即可提供超过1000km的续驶里程。在此后的上海车展上,格罗夫氢能乘用车还宣布旗下两款氢燃料电池SUV车型启动预售。作为“第一个吃螃蟹”的车企,今年6月,格罗夫与北京银建投资公司签订5800辆氢燃料电池乘用车购车订单,在武汉重点开展氢能乘用车应用项目试点。

在基础设施建设上,有数据表明,截止到今年上半年,全国已有136座加氢站投入运营,预计到2025年,全国加氢站数量将达到1000座。显然,这一数量尚不具备支撑起氢燃料电池汽车产业化的能力。崔东树指出,加氢站的大规模铺设难度较高、投入巨大,短时间内无法普及,很大程度上阻碍了氢燃料电池汽车的发展。

全产业链出击 打造氢能体系

与在氢燃料电池汽车领域深耕多年的日韩相比,我国氢能源乘用车上根基尚浅。不过,随着政策逐渐明晰,各大头部车企开始加大投入力度,试图打造从制氢、运氢、加氢,到氢燃料电池汽车核心技术探索的全产业链布局。

2020年,上汽集团正式发布“氢战略”,计划于2025年前推出至少十款燃料电池汽车,旗下上汽捷氢科技达到百亿元级市值,建立千人以上燃料电池研发运营团队,形成万辆级燃料电池整车产销规模,市场占有率在10%以上。

在氢燃料电池汽车核心技术领域,上汽集团早在2001年便启动“凤凰一号”燃料电池汽车项目。过去20年间,上汽集团累计投入研发经费超30亿元,拥有500余份燃料电池领域相关专利,并参与制定多项燃料电池国家标准。捷氢科技有限公司专注于燃料电池电堆、系统以及核心部件开发和集成,为企业提供燃料电池产品及工程服务。据了解,捷氢科技目前已完成多款燃料电池电堆和系统的产品开发,功率等级涵盖30kW到100kW级以上,涉及乘用车、轻型客车、公交轻客和轻中重型卡车等诸多领域。

此外,上汽集团于2018年便与上海化学工业区达成战略合作,联合在化工区内共同推进氢燃料电池汽车示范运营和相关基础设施建设。2020年,上汽集团又与上海机场集团签署合作协议,计划联合建设加氢站等基础设施,共同探索燃料电池汽车为机场专业车辆。

全面布局新能源汽车技术路径的长城汽车也不甘示弱,于今年3月召开了氢能战略发布会,公布了国际领先的车规级“氢动力系统”全场景应用解决方案——氢柠技术,以一整套车规级研发体系、三大技术平台和五大性能优势实现氢燃料电池汽车系统布局。此外,长城汽车还正式发布高端新能源汽车品牌——沙龙智行,努力成为全球第一的氢电双能豪华品牌。

长城汽车内部人士在接受采访时表示,得益于旗下未势能源已形成的“四国五地“研发体系,长城汽车在氢能技术研发上拥有完备的研发团队和人才储备。其次,通过联合产业链上下游优质资源,长城汽车建立了“制-储-运-加-应用”一体化供应链生态,在车载储氢、发动机系统等核心产品和膜电极等核心零部件上实现自主可控,产品从应用端到供给端实现了“乘商并举”。

此外,针对行业发展共性问题,长城汽车专门建立了车规级研发体系,可满足整车、动力总成、系统、零部件及材料五方面的500个以上硬件需求及5000个以上软件需求。长城汽车还建立国内首座氢能大型综合测试中心,以健全的测试评价体系确保产品和技术的安全性和可靠性。

根据规划,长城汽车2021年内将推出全球首款C级氢燃料电池SUV,续驶里程将达840公里,还将落地全球首个100辆49吨燃料电池重卡应用项目。长城汽车计划实现2023年核心动力部件推广数量国内领先,2025年氢燃料电池出货量剑指全球市场占有率前三。

2021年发布的“东方风起”计划中,东风公司将氢燃料电池汽车发展也纳入其中。据东风公司总经理、党委副书记杨青介绍,在氢燃料汽车、氢能产业链领域,东风公司与中国石化达成战略合作,共同打造示范运营项目。东风还将与佛山市政府联合开展东风“氢舟”氢燃料电池乘用车示范运营,探索氢燃料汽车规模化运营模式。此外,2019年东风公司便与湖北襄阳市人民政府、国家电投集团科学技术研究院有限公司以及武汉理工大学在氢领域装备研发与制造、氢能交通应用示范与推广等方面签订战略合作协议,聚集政府、企业、科研院所等多方力量,共同展开对氢燃料电池汽车全产业链的探索。

整车先行 步步为营

与上汽集团、长城汽车不同,部分车企并未选择一站式全产业链覆盖的发展路径,而是先选择与相关企业展开合作,共同探索氢燃料电池汽车之路,并率先推出概念车试水。

在氢燃料电池汽车开发上,上汽集团同样名列前茅。2014年到2020年间,上汽集团先后推出荣威750、荣威950燃料电池轿车、大通FCV80燃料电池轻客和上汽大通MAXUS EUNIQ 7等多款FCV车型。2014年推出的荣威750燃料电池版装备了两只储氢量4.34kg的氢瓶,续驶里程理论上可达400km。2020年正式发布的EUNIQ 7,作为全球首款燃料电池MPV,最大功率可达130kW,补能时间仅需3分钟左右,NEDC标准续驶里程可达605km,并可以保证在-30℃的低温环境下顺利启动。

近日,长安汽车在回答投资者提问时表示,长安汽车在氢燃料电池领域起步较早,上海世博会时便已有燃料电池汽车被指定为示范运行车辆。此外,2020年,长安汽车首款燃料电池SUV——CS75燃料电池多功能乘用车,入选工信部第341批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公告。该车完成了国内首次燃料电池SUV-30℃冷启动测试,整车氢耗低至每百公里0.87kg。据了解,长安CS75 FCV版搭载了双储氢罐,可容纳4kg氢气,完成补给仅需5分钟,续驶里程达600km。

吉利汽车对氢燃料电池汽车的部署则更多集中在商用车领域。早在2015年发布“蓝色吉利行动”战略蓝图时,吉利汽车便已将氢燃料电池作为其新能源动力系统“智擎”的四大技术途径之一。此后,吉利先后参与认购加拿大氢燃料电池生产商Hydrogenics股份,并投资科力远公司。

2019年,吉利商用车第一款氢燃料电池公交客车——F12正式问世。该车加氢气10分钟即可续驶500km。根据测试,每100km消耗氢气约为7.5kg,并经过测试可以适应高温、高寒和高海拔等极限环境。据外媒报道,2021年,韩国SK集团寻求与吉利设立氢能合资公司,争取战略氢能源战略制高点。

尽管尚未公布氢能战略,奇瑞汽车已在氢燃料电池汽车的研发上蛰伏很久。2018年,奇瑞便已展示基于艾瑞泽5打造的氢燃料电池实车。该车搭载了30kW的金属双极板燃料电池,两个容量为3.58kg的储气罐,NEDC综合工况下续驶里程可达540km,匀速续驶里程可达700km。2019年,奇瑞汽车继续发力,展出了全套的燃料电池系统和全新设计的燃料电池底盘平台。2020年,安徽芜湖生态环境局发布的环评公告上显示,奇瑞汽车上报了“奇瑞燃料电池电极反应式系统开发及产业化”项目,建成后可实现年产氢燃料电池总成440套。

传统车企动作频频,造车新势力也没闲着。2018年北京车展上,爱驰汽车展出了一款赛道级燃料电池电动跑车RG Nathalie,搭载甲醇重整制氢燃料电池技术,随车制氢发电,续驶里程可达1200km。

近日,海马汽车在互动平台表示,公司目前已完成首款氢燃料电池汽车样车开发,正在研发第三代氢燃料电池汽车,争取在2025年前投入约2000辆氢燃料电池汽车进行示范运营。不过,与传统车企相比,造车新势力尚无深厚根基,缺少相关产业和技术底蕴的支撑,在氢能布局上的实现难度更大。

中国科学院院士欧阳明高曾指出,当前氢燃料电池面临的主要挑战不是汽车,而是氢能的制取、储运、车载储存以及加氢站建设的瓶颈。

对于这些目前已经推出概念车或量产车型的车企而言,如何解决制氢、储氢、运氢、加氢等问题是下一步的重中之重。

商业化落地道阻且长

无论是统筹布局,还是整车先行,对于车企而言,最重要的还是商业化落地问题。在种种利好消息下,氢能及燃料电池汽车产业还需保持冷静,有序地推进商业化。正如中国汽车工业协会副秘书长师建华所言:“现在可以谈商业化,但能否落地还不确定,这需要一个发展的过程。”

目前各大车企的商业化规划仍集中在示范运营阶段。以上汽集团为例,其先后与上海化学工业区、上海机场集团以及中国宝武达成合作,推进燃料电池汽车在产业园区或固定场所的示范运营。据介绍,上汽集团还将与合作伙伴共同建设“长三角氢走廊”、“长江经济带氢能生态圈”平台。

广汽集团则稍显不同。按计划,2021年,广汽集团将投放10辆氢燃料电池汽车,通过旗下移动出行软件——如祺出行,开展示范运行,率先实现粤港澳大湾区首个“网约车+FCV”示范运行。

长城汽车也在积极探索特定场景推广应用。目前已在北京、天津、河北等多地,先期布局了包括“容易线”砂石骨料运输、北京新发地农批物流、天津氢燃料电池汽车绿色物流运输等在内的多个示范项目,示范车辆规划数超千辆,涵盖多领域、多类型应用场景。未来几年,长城汽车将加强商业模式创新,重点围绕乘用车、重卡、客车、轨道车辆、船舶、热电联供六大应用领域开展示范。

长城汽车相关人士在接受采访时表示,目前在氢能产业顶层设计、核心材料自主化以及相关法规上仍存在发展不足等问题。考虑到实际发展环境,为推动氢燃料电池汽车商业化落地,长城汽车将遵循三段式发展进程。第一阶段为2021~2025年,该阶段聚焦氢示范,通过示范应用拉升产品在专项场景的成熟度;第二阶段为2025~2035年,主要任务是开放氢生态;2035~2050年是第三阶段,构建起氢能社会。

“无论是从技术、市场还是环境上看,目前都不具备充分条件进行真正的规模化生产,现在谈商业化落地为时尚早。”王青向记者介绍,除了市场化推广,目前氢能产业在制氢、注氢、储氢、运氢等环节都存在桎梏,燃料电池发动机等核心部件的成本也相对较高,尚不具备市场化条件。另外,考虑到消费者的消费习惯和理念,氢燃料电池汽车的推广不能指望市场发挥主动性,而是要通过政府的示范项目逐步推广。

师建华表示,对于企业而言,必须本着市场导向的原则发展自己,先要提升技术水平,把产品做好,之后才能谈市场需求。在商业化尚未到来的阶段,车企必须在技术储备和研发上做好充足准备,以免慢人一步。

此外,氢燃料电池汽车的发展必须做到基础设施先行。王青解释到,如果加氢站等基础设施没有达到一定密度,市场化的可能性很低。必须首先将加氢难问题解决,才能谈氢燃料电池汽车的商业化落地。因此,政府必须在其中发挥作用,大力推动氢能基础设施建设。

从企业角度看,长城汽车表示,氢燃料电池汽车若想实现真正的商业化,政府还需在氢能产业顶层规划设计、氢能与燃料电池标准体系建设方面,需要政府营造良好的政策发展环境。此外,希望政府能够通过示范城市奖励、技术研发支持等措施,加大氢燃料电池基础科研投入,鼓励企业加强技术研发。在产业投资、企业协同合作等方面,同样需要各地方政府的大力支持。

“政府在推广过程中,必须考虑发展节奏的问题,不能一蹴而就。如果切换过快,那已经投入到纯电领域里的资源就会造成结构性问题。正如3G、4G、5G的发展,不是在短短一年时间内就能够过渡完成的。”王青说。




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