燃料电池汽车开启产业化新时代

就在业界还对纯电动汽车是否真正环保心存疑虑,消费者因其充电时间较长、续驶里程较短而犹豫不定之际,一项被认为是实现车辆使用阶段“零排放”、全生命周期“低排放”的重要技术方案获得了汽车行业的青睐,这就是燃料电池汽车技术发展方案。

近年来,随着燃料电池汽车成本的大幅下降、基础设施的逐步完善、安全性和可靠性的提升,全球范围内燃料电池汽车正迎来发展新阶段。科技部部长万钢明确表示:“燃料电池汽车已经在全球范围内开启了产业化新时代,迈向市场化发展新征程。中国政府长期以来高度重视氢能燃料电池汽车的发展,氢能燃料电池是我国汽车动力系统转型升级和新能源汽车战略的重要方向。”

诚然,当下全球燃料电池汽车技术还处于不断探索中,产业还处于发展的初期阶段,商业化仍面临基础设施、成本、核心技术以及标准法规等多方面问题,但中国汽车工程学会理事长付于武却认为,全球燃料电池正处于产业化和市场化的关键时刻,国内和国外有利于燃料电池发展的外部环境正在逐步形成,资本市场也在不断升温,我国燃料电池汽车产业只要通过合作、协同、共赢发展,必将能够应对种种挑战,为人类社会的可持续发展做出应有的贡献。

全球产业千帆竞渡

目前,包括日本、韩国、加拿大在内的多国都在不遗余力地加快燃料电池汽车的布局。

凭借国家政策的支持和政府部门的大力推动,日本在当前的燃料电池汽车领域已经走在了前列。刚落幕不久的东京车展上,丰田、本田和日产三大日本汽车厂商展出的多款新能源汽车无一例外都是燃料电池车型。从1992年开始研发燃料电池汽车的丰田,旗下MIRAI产品的全球累计销量就已超过4000辆。据本田首席研究员守谷隆史介绍,日本目前已经建设完成91座加氢站,且有9座正在建设中。

作为全球第一家实现氢燃料电池汽车量产的汽车企业,韩国现代汽车集团也正在大力推进燃料电池汽车的普及和应用。在韩国现代汽车集团环境技术中心高级副总裁李记相看来,燃料电池汽车是新能源汽车的终极车型,而且有望在未来几年实现大规模普及和应用。在本届大会上,现代汽车将于2018年量产的第三代燃料电池汽车——现代FE(暂命名)也首次在我国登台亮相。

加拿大氢能燃料电池协会主席Andreas Truckenbrodt则颇为自豪地说,燃料电池汽车的起源地是加拿大,目前加拿大全国范围内正在运营的加氢站有100多个,位于哥伦比亚省的加氢站不仅使用率很高,运营规模也较大。

事实上,就连已经退出《巴黎协定》的美国,也在加州建设了31座加氢站。“我们的发展速度非常快,消费者对于燃料电池汽车的接受度也在提高。”美国加州燃料电池伙伴执行总监Bill Elrick在大会上如是说。英美资源集团执行总经理Andrew Hinkly在接受《中国汽车报》记者专访时也表示,英美资源集团的地下作业交通工具都已经采用了氢燃料电池,柴油发动机早已被放弃。

2017:中国燃料电池汽车元年

2017年,被业内视为我国燃料电池汽车发展的元年,好在与全球燃料电池汽车发展的总体进程相比,这个“元年”来得还不算晚。

万钢指出,“十二五”以来,我国针对氢能及燃料电池持续开展了大量技术攻关和产业化示范应用研究,初步掌握了燃料电池、电堆及其关键材料、动力系统、整车集成和氢能基础设施的核心技术,基本建立了拥有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台,培育了一批从事燃料电池及关键零部件研发的生产企业,实现了百辆级动力系统与整车的生产能力,开启了我国燃料电池商业化进程。虽然当前在国际燃料电池汽车领域,“抢镜”的多为跨国车企,例如丰田、本田和现代等,但事实上,中国汽车企业发展的脚步并不慢,如上汽集团,在本次大会上,上汽集团展示了两款氢燃料电池汽车,分别是荣威950轿车和燃料电池轻型客车大通FCV80,据介绍,明年推出的300型燃料电池动力系统将可以达到与丰田对标的水平。长城汽车副总裁Tobias Brunner也表示:“长城汽车极为看好燃料电池汽车的发展前景,我们已经在燃料电池乘用车和SUV领域开展了相关研发和布局,并实现了低成本的设计方案。”相较于乘用车,我国商用车燃料电池汽车的研发和运营开展更早,也更为成熟。宇通客车、福田汽车等都有燃料电池汽车产品的研发和推广,并积累了不少经验。

不过,中国工程院院士、中国第一汽车集团公司总工程师李骏认为,虽然商用车成为燃料电池汽车最先应用的领域,但产业的大规模爆发应以燃料电池乘用车的商业化推广和普及为标志。在他看来,推动燃料电池乘用车商业化时代到来的力量来自四个方面。首先是政策支持。针对纯电动汽车的相关补贴逐渐退坡已成既定事实,燃料电池汽车的相关补贴却不会退坡,这将成为助推汽车企业加码燃料电池汽车的动力之一;其次是市场驱动。目前燃料电池汽车能够在商用车领域率先进行应用,很大一部分原因在于商业利益的驱使。在B2C市场能够实现盈利,商用车企业自然愿意生产和销售燃料电池汽车;第三是不断严苛的法律法规。面对日益严格的排放法规,燃料电池汽车拥有更为明显的优势;第四是科技创新。当前我国正进入共享经济时代,而这恰能给燃料电池汽车进入乘用车领域提供绝佳契机,因为共享化能解决产品初始购置费用过高的问题。而事实上,李骏表示,一直以来,一汽集团、东风公司和上汽集团等整车企业也的确都在燃料电池领域开展了相关的产品规划以及研发布局。

基于此,中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所教授衣宝廉建议,接下来,我国应该加强协同创新,推进燃料电池的全面应用。他判断,我国燃料电池汽车已经走到了可以进行大规模示范的阶段,相较于其他国家,我国拥有大量的工业副产氢,该优势将为燃料电池车大规模示范运行创造有利条件。

2020年有望迎来产业爆发

不可否认,目前燃料电池汽车推广和应用还面临诸多难题。日本新能源产业技术综合开发机构北京事务所所长大川龙郎提出,基础设施建设和消费者接受度是当前燃料电池汽车商业化进程中面临的最大难题;液化空气集团氢能公司中国区总裁Bruno Forget认为,当前供应链中的零部件方面仍面临较大挑战;日本岩谷产业氢能事业部部长藤本守之表示,如何通过合理的选址来推动加氢站的使用效率最大化是当前困扰他们的一大难题。他无奈地说:“我的最大梦想就是每天能有一辆燃料电池汽车来加注氢气。”

不过,即便诸多难题待解,业内仍对燃料电池汽车的发展前景充满信心和期待。巴拉德首席执行官麦凯文指出:“一年前,没有这么多国家提出要禁售燃油车,但如今新能源汽车已成为全球汽车产业的大势所趋。我非常确信,我们现在所处的这个时代,就是燃料电池汽车发展的历史性时代。”麦凯文预计,在未来的5～10年,燃料电池汽车技术将会发生翻天覆地的变化,电池的功率密度提升显著,金属铂的用量也会进一步削减,规模效应将促使重型车领域的成本减少50%,到2020年,燃料电池汽车有望正式进入商业化运行阶段。

广东佛山市委常委许国更为乐观,他说,在国际舞台上,第一个打响的中国品牌是高铁,第二个极有可能是燃料电池汽车。他建议,一方面,可通过在现有的加油站内增设加氢站来解决基础设施问题,这在国外也是一条已经实施的可行性方案;另一方面,走“农村包围城市”的路线,先从小镇、小区开始推广和运营,在2020年前,星星之火有望形成燎原之势。