一半海水一半火焰 氫燃料電池乘用車幾多歡喜幾多愁

近日,日產(chǎn)-雷諾-三菱聯(lián)盟宣布,將凍結(jié)2013年與戴姆勒、福特簽署的燃料電池乘用車(FCV)商用化計(jì)劃,集中力量發(fā)展純電動(dòng)汽車。福特和戴姆勒也宣布,關(guān)閉其位于加拿大的燃料電池合資公司。相反的是,現(xiàn)代汽車與奧迪宣布,雙方就氫燃料電池汽車(FCEV)組件和技術(shù)簽訂多年期專利交叉許可協(xié)議,共同努力發(fā)展FCEV,現(xiàn)代汽車將授予合作方獲得基于現(xiàn)代汽車專有技術(shù)零部件的權(quán)利,包括ix35氫燃料電池車和NEXO積累的技術(shù)。一半海水、一半火焰的發(fā)展現(xiàn)狀,不禁讓人好奇,究竟是什么原因讓車企對(duì)氫燃料電池乘用車出現(xiàn)截然相反的態(tài)度。

巨大的投入與遲緩的商業(yè)化

巨大的投入和短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)營(yíng),是部分車企無(wú)奈放棄氫燃料電池乘用車的重要原因之一。日產(chǎn)-雷諾-三菱聯(lián)盟表示,由于氫燃料電池乘用車開(kāi)發(fā)耗資巨大,難以同時(shí)開(kāi)發(fā)多項(xiàng)技術(shù),所以決定凍結(jié)三方計(jì)劃,并將未來(lái)經(jīng)營(yíng)資源集中于純電動(dòng)汽車的研發(fā)。

豐田于1992年開(kāi)始研發(fā)燃料電池汽車,1996年10月發(fā)布了首款燃料電池汽車FCEV。在隨后的十多年里,豐田汽車陸續(xù)推出了FCHV-3、FCHV-4、FCHV-5、Toyota FCHV、Toyota FCHV-adv等車型,但受制于昂貴的單價(jià)和基礎(chǔ)設(shè)施匱乏,豐田氫燃料電池乘用車沒(méi)有量產(chǎn)和商業(yè)化。直到2014年12月15日,豐田在日本發(fā)布全球首款量產(chǎn)氫燃料電池乘用車Mirai。在氫燃料電池領(lǐng)域,豐田至少已經(jīng)投入了數(shù)十億美元,但由于居高不下的成本,使氫燃料電池乘用車的商業(yè)化之路并不平坦。從現(xiàn)有車型的售價(jià)上看,豐田Mirai售價(jià)6.9萬(wàn)美元,本田Clarity售價(jià)6萬(wàn)美元,遠(yuǎn)高于同級(jí)別燃油車。

據(jù)第三方數(shù)據(jù)顯示,自2013年氫燃料電池乘用車進(jìn)入市場(chǎng)至2017年底,全球總計(jì)只售出6475輛氫燃料電池乘用車。2016年前累計(jì)銷售3000輛,2017年銷售3382輛,其中豐田Mirai賣出3000輛,占比為75%,本田和現(xiàn)代汽車分別占比13%和11%。

中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長(zhǎng)陳清泰表示,氫能是一種普適性的能源,氫燃料電池是一種普適性的轉(zhuǎn)換裝置,但開(kāi)發(fā)和利用難度最大。北汽集團(tuán)總經(jīng)理張夕勇認(rèn)為,氫燃料電池汽車對(duì)技術(shù)路線的挑戰(zhàn)和顛覆是根本性的,要想在眾多技術(shù)路線中勝出,必須在技術(shù)、成本上取得優(yōu)勢(shì),還要在商業(yè)模式上走得通,這將是一個(gè)復(fù)雜的模型,必須在技術(shù)、成本以及商業(yè)模式上攻關(guān)。

樂(lè)觀的前景與不樂(lè)觀的現(xiàn)實(shí)

沒(méi)人質(zhì)疑氫燃料電池乘用車的市場(chǎng)前景。與其他能源相比,氫能具有顯著的提取與應(yīng)用優(yōu)勢(shì),它不僅可以通過(guò)傳統(tǒng)化石能源提取,還可以通過(guò)可再生能源制備,并具有燃熱值高、清潔無(wú)污染、利用形式多樣、儲(chǔ)運(yùn)方便等優(yōu)點(diǎn)。

國(guó)際氫能委員會(huì)發(fā)布的《氫能源未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告》顯示,到2050年,氫能源需求將是目前的10倍。預(yù)計(jì)到2030年,全球燃料電池乘用車將達(dá)到1000萬(wàn)輛至1500萬(wàn)輛。巨大的市場(chǎng)潛力使各國(guó)、各大企業(yè)加大了對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的研發(fā),希望通過(guò)發(fā)展氫能來(lái)解決能源安全問(wèn)題,并掌握國(guó)際能源領(lǐng)域的制高點(diǎn)。

“從能源角度來(lái)看,到2050年,估計(jì)氫能占能源比重約18%,具備2.5萬(wàn)億美元的產(chǎn)值。另外,從現(xiàn)在到2050年,預(yù)計(jì)固態(tài)燃料將逐漸下降,氣態(tài)燃料將成為主力?！爸袊?guó)市場(chǎng)巨大,氫能源技術(shù)前景廣闊,預(yù)計(jì)在2050年,中國(guó)將率先進(jìn)入氫能源時(shí)代?！敝袊?guó)工程院院士干勇表示。

然而,氫燃料電池乘用車發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況卻不容樂(lè)觀。張夕勇介紹,在技術(shù)上,目前氫燃料電池乘用車的電堆體積功率密度、低溫性能、氣瓶壓力等核心指標(biāo)還有很大的提升空間。在成本上,從材料購(gòu)置成本和使用成本的角度來(lái)看,氫燃料電池乘用車都高于純電動(dòng)汽車,更無(wú)法與傳統(tǒng)燃油車競(jìng)爭(zhēng)。此外,加氫站的建設(shè)也制約了氫燃料電池乘用車的推廣應(yīng)用,特別是乘用車對(duì)加氫站的數(shù)量依賴度較高,當(dāng)加氫站不能夠達(dá)到加油站的普及程度時(shí),將對(duì)推廣應(yīng)用產(chǎn)生消極影響。

開(kāi)放的技術(shù)與協(xié)同的產(chǎn)學(xué)研

面對(duì)巨大的投入,不少企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,只有減少重復(fù)性的研發(fā)投入及帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的參與,才能推動(dòng)氫燃料電池乘用車的快速發(fā)展。作為氫燃料電池乘用車的引領(lǐng)者,豐田在該領(lǐng)域擁有大量專利。不過(guò),有感于一家企業(yè)力量的弱小,豐田在2015年宣布,愿與其他汽車企業(yè)分享5700項(xiàng)氫燃料電池專利,且不收取任何使用費(fèi)用。豐田表示,這些氫燃料電池專利絕大部分在2020年前免費(fèi),其中有關(guān)氫生產(chǎn)和供應(yīng)的70項(xiàng)專利將無(wú)限期無(wú)償提供。

奧迪和現(xiàn)代在氫燃料電池汽車領(lǐng)域的合作,也被認(rèn)為是降低成本的舉措。在雙方均有豐富技術(shù)積累的情況下,通過(guò)合作降低研發(fā)成本,縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。奧迪研發(fā)主管Peter Mertens在聲明中表示,合作是實(shí)現(xiàn)燃料電池技術(shù)突破的明智之舉,奧迪負(fù)責(zé)大眾集團(tuán)的燃料電池技術(shù)開(kāi)發(fā),并將充分利用現(xiàn)代的燃料電池零部件供應(yīng)鏈。此外,現(xiàn)代汽車在聲明中表示,兩家汽車制造商達(dá)成一項(xiàng)多年專利交叉授權(quán)協(xié)議,該協(xié)議涵蓋廣泛的燃料電池電動(dòng)乘用車零部件和技術(shù)。

在我國(guó),燃料電池乘用車的發(fā)展一直受到政策的強(qiáng)力推動(dòng),并在商用車領(lǐng)域已經(jīng)取得一定進(jìn)展。全國(guó)政協(xié)副主席萬(wàn)鋼表示,我國(guó)氫燃料電池汽車的商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化仍比較滯后,特別是產(chǎn)業(yè)生態(tài)和市場(chǎng)還沒(méi)有建立起來(lái),存在諸多明顯的問(wèn)題,如產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化進(jìn)度顯著落后;關(guān)鍵技術(shù)難題久攻不下,且差距明顯;產(chǎn)業(yè)鏈比較薄弱,工程化能力不足;企業(yè)主體作用缺失;制氫、供氫和加氫的系統(tǒng)比較落后,造成氫成本劇增;技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)體系嚴(yán)重滯后;國(guó)際開(kāi)放合作還急需加強(qiáng)。

陳清泰建議,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展涉及到跨界技術(shù)的協(xié)同,涉及到產(chǎn)業(yè)鏈的重建,需要產(chǎn)業(yè)政策、能源政策、基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)模式及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、政策法規(guī)等諸多領(lǐng)域配合,這將是一個(gè)大系統(tǒng),需要產(chǎn)、學(xué)、研齊心協(xié)力?；跉淠馨l(fā)展巨大的外部性和系統(tǒng)性,政府應(yīng)承擔(dān)起統(tǒng)籌各方、促進(jìn)建立良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)的責(zé)任,充分發(fā)揮市場(chǎng)的力量。