氫燃料汽車vs純電動汽車 誰是下一個風(fēng)口？

　　新能源汽車大勢所趨，各家車企都發(fā)布了停止生產(chǎn)銷售傳統(tǒng)燃油車的時間表。

　　最近，兩大車企北汽、長安宣布了停售燃油車轉(zhuǎn)型的策略：

　　12月9日，北汽集團宣布了“停售傳統(tǒng)燃油車”時間表，到2025年在中國境內(nèi)全面停止生產(chǎn)和銷售自主品牌傳統(tǒng)燃油乘用車。

　　10月19日，長安汽車正式宣布將在2025年正式停止銷售傳統(tǒng)燃油車，并于2025年推出全新純電動車型21款，插電式混動車型12款。長安汽車成為國內(nèi)第一個提出停售燃油車的傳統(tǒng)車企。

　　看來新能源汽車成為主流指日可待。在新能源車領(lǐng)域細分下去，還分氫燃料電池驅(qū)動和鋰電池驅(qū)動。今天我們關(guān)注氫燃料電池動力汽車，相比電動車它有哪些優(yōu)劣？在國內(nèi)發(fā)展態(tài)勢如何？

　　 國內(nèi)有誰正布局氫燃料電池汽車？

　　2016年，氫燃料電池車全球注冊量為2312臺，其中豐田Mirai銷售了2039臺，其余則由本田Clarity和現(xiàn)代ix35 FC貢獻。

　　目前中國道路上跑的氫燃料電池驅(qū)動的車型以商用車為主：北汽福田歐輝12米氫燃料電池客車、中國重汽氫動力碼頭牽引車……另外最近上汽大通也發(fā)布了一款搭載雙系統(tǒng)（氫燃料電池和鋰電池系統(tǒng)）的FCV80。官方發(fā)布的資料顯示：氫燃料動力加料時間為3分鐘，續(xù)航里程最長接近440公里，再加上鋰電池系統(tǒng)，總共是500公里的續(xù)航里程。

　　今年稍早時候，“超人”李嘉誠投資的五龍電動車布局超百億產(chǎn)業(yè)項目——長江氫動力（佛山）研發(fā)中心及整車生產(chǎn)項目。與此同時，全國第一座全商業(yè)化運營的加氫站也正式投入使用。

　　今年11月，長城汽車副總裁Tobias Brunner向媒體表示，長城汽車已經(jīng)建立了內(nèi)部的研發(fā)團隊，正在研發(fā)電驅(qū)動與燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)，有望于2022年正式推出首款全新的燃料電池汽車。

　　除此之外呢？有誰正在踏入氫燃料電池汽車領(lǐng)域呢？

　　首先來看國家隊。11月24日，國家能源集團總經(jīng)理凌文在第17屆中國年度管理大會上表示，正在氫產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和氫燃料電池方面正在跟有關(guān)的車企和電池生產(chǎn)商、整車生產(chǎn)商進行集成創(chuàng)新。

　　凌文提到，由神華投入的國內(nèi)加氫站已經(jīng)開始建設(shè)，比如江蘇如皋加氫站，項目占地3.87畝，計劃安裝兩臺氫氣壓縮機，每小時1100標(biāo)方，日加氫能力達到1000公斤，建成后加氫能力將成為全國第一。

　　 “全世界最大的氫的制造能力現(xiàn)在在神華”，凌文表示，成立了國家能源集團之后，我們將在這些方面繼續(xù)堅定不移地投入。

　　再看看民企和外企隊。

　　濰柴動力在此領(lǐng)域也有野心：今年11月22日，濰柴動力公告稱，基于對未來商用車新能源的發(fā)展方向的共同認知及智能制造的需求，與博世簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，就未來合力打造燃料電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈及雙方在智能制造領(lǐng)域的合作進行了框架性約定。

　　據(jù)透露，濰柴動力管理層今年上半年在國外調(diào)研發(fā)現(xiàn)，歐洲、日本的一些廠家在燃料電池核心技術(shù)研發(fā)已經(jīng)有突破，這給公司帶來了壓力，也意識到了發(fā)展機遇。

　　2017年10月底，億華通（專注于氫燃料電池發(fā)動機研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的國家級高新技術(shù)企業(yè)）與Hydrogenics公司（加拿大燃料電池電堆供應(yīng)商）簽署第二階段戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，雙方將在氫燃料電池動力系統(tǒng)、加氫站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運營等領(lǐng)域開展合作。此外，在今年6月15日，東旭光電1億元參股億華通。

　　另外，大洋電機于2016年8月18日出資2830萬美元認購加拿大氫燃料電池公司巴拉德普通股，約占巴拉德已發(fā)行全部普通股的9.9%，由此成為巴拉德的最大股東。巴拉德（BallardPower Systems)）于1983年開始研發(fā)氫燃料電池，迄今為止，該公司氫燃料電池的出貨量接近150MW。

　　 氫燃料電池動力汽車 VS 純電動車

　　目前實現(xiàn)量產(chǎn)商業(yè)化的乘用車主要是日系車和韓系車：豐田Mirai、本田Clarity、現(xiàn)代ix35 FCV（FCV是Fuel Cell Vehichle 的縮寫）。2015年10月28日，豐田在歐洲發(fā)布了一款氫動力汽車Mirai，號稱“世界第一款量產(chǎn)版的液態(tài)氫能源汽車”。

　　 由上圖看到，豐MIRAI氫燃料電動車結(jié)構(gòu)如下：車的后部和尾部裝有兩個壓力70兆

　　由上圖看到，豐田MIRAI氫燃料電動車結(jié)構(gòu)如下：車的后部和尾部裝有兩個壓力70兆帕儲氫罐。前座椅下面是最核心的部件：一個3.1kW/L的燃料電池堆，氫氣進到電池堆中和氧氣結(jié)合生成電能和水。車前部的升壓轉(zhuǎn)換器，將電池堆輸出電流的電壓升至650瓦。電流進入位于前倉的交流同步電動機，驅(qū)動汽車行駛。

　　那么，氫燃料電池動力汽車（FCV）與其他的純電動汽車（EV）相比，有哪些優(yōu)劣呢？

　　兩者都是零油耗、零排放和低噪音的新能源汽車，其中FCV相比EV來說，續(xù)航里程長、充電時間較短，適合長距離的大中型車；但FCV在能效方面不如EV可直接使用電能，需要利用氫的化學(xué)反應(yīng)發(fā)電，能效相對低；在成本方面，F(xiàn)CV需要高壓的儲氫罐，車輛成本較高，維護費用也高。在基礎(chǔ)建設(shè)方面，F(xiàn)CV所需的加氫站還并未大規(guī)模投入建設(shè)，這點EV發(fā)展更好，目前充電站和充電樁的建設(shè)正在快速發(fā)展當(dāng)中。

　　總的來說，F(xiàn)CV加氫幾分鐘即可行駛長距離，但成本高、能效損耗高，EV充電時間長，成本低，續(xù)航里程也短。

　　而且，F(xiàn)CV的技術(shù)壁壘比EV高、比如高壓儲氫等。許多造車的攪局者（比如樂視的法拉第）選擇的都是EV車。

　　 然而，氫燃料電池技術(shù)仍面臨問題

　　中國燃料電池車的起步并不晚，但距離國際一流水平還是有差距。

　　比如在電池的功率密度和壽命上，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)的燃料電池的壽命在3000小時左右，而國際一流水準(zhǔn)是5000小時。其次在燃料電池關(guān)鍵材料和氫氣存儲問題方面也有不少的問題。一些關(guān)鍵材料的開發(fā)還在實驗室階段。

　　從實驗室技術(shù)走向大眾商業(yè)化應(yīng)用，關(guān)鍵的因素是要降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，使其具有市場競爭力，而氫燃料電池的成本下降還有許多技術(shù)難關(guān)要攻克。

　　氫燃料電池使用壽命短，試驗室數(shù)據(jù)也才5000小時

　　清華大學(xué)汽車工程系教授陳全世在接受《中國汽車報》采訪時表示：“當(dāng)前，氫燃料電池技術(shù)還存在技術(shù)瓶頸，在電池壽命達到1萬小時之前，不宜進行大規(guī)模市場推廣。

　　“現(xiàn)階段，最前沿的成果（氫燃料電池的壽命）可以達到5000小時，但這僅是試驗數(shù)據(jù)，在現(xiàn)實中，對環(huán)境、溫度、濕度無法控制，氫燃料電池的壽命會大打折扣。事實上，即使壽命達到5000小時，一輛公交車以一天運營15小時計算，也僅能運營不到一年的時間，這樣的壽命根本不足以支撐產(chǎn)品的商業(yè)化運營。

　　氫燃料電池膜技術(shù)太貴

　　中國汽車工程學(xué)會副秘書長閆建來認為，氫燃料電池的膜技術(shù)比鋰電池要難得多。“現(xiàn)在氫燃料電池的膜技術(shù)還沒有突破，用白金做催化劑，太‘嬌嫩’了，對溫度和空氣的要求都比較高，如果不能突破這項技術(shù)很難進行大規(guī)模市場推廣。”

　　制氫成本高，未來需要通過量產(chǎn)降低成本

　　氫燃料電池汽車成本高只是一方面，濃度為99.99%的氫氣成本也相當(dāng)高。以北京為例，其售價約為11元/m3，而這個價格顯然不適合普通消費市場。閆建來還表示氫燃料電池目前的轉(zhuǎn)換效率較低，這直接造成了其使用成本過高，無法滿足大規(guī)模市場推廣需求。

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　　除此之外，還有加氫站數(shù)量少的問題。

　　目前國內(nèi)正在運營的加氫站只有7座。分別位于北京、上海、鄭州、大連、佛山、云浮和常熟。不過好的方面是，各地已經(jīng)開始加速布局加氫站。

　　廣東佛山和云浮兩市和中石油，中石化合作，計劃在2019年投入使用10座加氫站，實現(xiàn)1000臺氫能公交車和物流車的推廣和覆蓋。還有上文提到，神華在江蘇如皋投資建設(shè)了一座的加氫站等……

　　此外國家對氫燃料電池汽車的支持力度也很強勁：

　　圖片來自：2016年12月30日《關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知

　　根據(jù)國務(wù)院發(fā)布的《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》：要系統(tǒng)推進燃料電池車的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化；推動高性能低成本燃料電池材料和系統(tǒng)關(guān)鍵部件研發(fā)；推動車載儲氫系統(tǒng)以及氫制備、儲運和加注技術(shù)發(fā)展，推進加氫站建設(shè)。

　　規(guī)劃還明確，到2020年，要實現(xiàn)燃料電池車批量生產(chǎn)和規(guī)?；痉稇?yīng)用?？磥須淙剂想姵剀囯x普通消費者也并不是一個很遙遠的將來時。（【無所不能文丨亞佳 蕓豆】）