首頁 > 行業(yè)資訊

豐田攜氫能技術(shù)進入中國市場 商用車“電”轉(zhuǎn)“氫”前景幾何?

來源:新能源網(wǎng)
時間:2019-08-12 10:09:22
熱度:

豐田攜氫能技術(shù)進入中國市場 商用車“電”轉(zhuǎn)“氫”前景幾何?  4月22日,福田汽車對外宣布,與豐田汽車以及億華通達成戰(zhàn)略合作。根據(jù)合作意向,三方將在福田汽車生產(chǎn)及銷售的FC客車上配

  4月22日,福田汽車對外宣布,與豐田汽車以及億華通達成戰(zhàn)略合作。根據(jù)合作意向,三方將在福田汽車生產(chǎn)及銷售的FC客車上配裝億華通FC系統(tǒng)和豐田FC電堆等零部件,共同合作推出氫燃料電池客車新產(chǎn)品。

  7月5日,據(jù)英國路透社消息,豐田汽車宣布向中國汽車制造商一汽和海格客車供應(yīng)關(guān)鍵的氫燃料電池零部件,豐田汽車認為,此舉有助于推動中國燃料電池技術(shù)的快速普及。

  不到三個月的時間,豐田汽車攜氫能技術(shù)在中國商用車市場動作頻頻,此舉目的何在?為何選擇商用車作為突破口?氫燃料大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用時機是否成熟?豐田氫燃料電池技術(shù)加速進入中國,對中國相關(guān)企業(yè)而言是機遇、還是挑戰(zhàn)?帶著這些疑問,《中國汽車報》記者分別采訪了業(yè)內(nèi)專家和企業(yè)負責(zé)人,試圖深入了解當(dāng)下中國氫燃料電池領(lǐng)域的發(fā)展情況,以及面臨的主要痛點及解痛之道。

  強化在中國 新能源汽車市場話語權(quán)

  豐田汽車在氫燃料電池技術(shù)方面有著非常好的積累和儲備,近年來,推廣氫燃料電池技術(shù)的力度也在不斷加大。在2017年10月的東京車展上,豐田首次推出“SORA”大巴概念車;2018年3月,該車型成為日本首款獲得車型認證的燃料電池客車,并計劃在2020年東京奧運會之前銷售超過100輛;同時,豐田的MIRAI量產(chǎn)乘用車也獲得市場的廣泛關(guān)注。

  與推廣混動技術(shù)的保守態(tài)度相比,豐田汽車在氫燃料和純電動技術(shù)推廣方面則要積極得多。早在2015年,豐田汽車就開放了5000多項氫燃料電池專利使用權(quán),希望以此來搶占先發(fā)優(yōu)勢,幫助其氫燃料電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國際化,同時鼓勵更多企業(yè)參與氫燃料電池汽車的開發(fā),完善基礎(chǔ)設(shè)施,降低氫燃料電池汽車的商業(yè)化成本。

  羅蘭貝格全球合伙人、大中華區(qū)副總裁方寅亮認為,豐田汽車在中國加速布局氫燃料電池技術(shù),是希望借此擴大在氫燃料電池領(lǐng)域的版圖和影響力,加大在中國新能源汽車市場的話語權(quán)。

  豐田方面認為,氫燃料電池技術(shù)優(yōu)于目前迅速普及的純電動技術(shù),與中國廠家合作將有助于推動燃料電池技術(shù)在中國商用車市場迅速鋪開。

  中國汽車工業(yè)協(xié)會后市場委員會商用車分會會長顏立興指出,中國已成為全球最大的汽車市場,在商用車領(lǐng)域,我國商用車產(chǎn)銷量已突破400萬輛,牢牢占據(jù)全球40%以上的市場份額。從應(yīng)用場景和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來看,氫燃料電池技術(shù)在商用車領(lǐng)域更容易突破,而日系車企則非常看重市場因素,所以對于他們而言,中國商用車市場肯定是其重點開拓的區(qū)域。

  中國商用車與“氫”的不解之緣

  如今,中國氫燃料電池商用車推廣應(yīng)用已經(jīng)全面鋪開,氫燃料電池客車儼然成為了各家商用車企的重點開發(fā)項目,并且大有產(chǎn)業(yè)化之勢。

  縱觀國內(nèi)積極布局氫燃料電池客車的車企當(dāng)中,不乏宇通客車、福田歐輝、海格客車、中通客車的身影,它們在氫燃料客車的研發(fā)、生產(chǎn)、運營方面頗有建樹。

  2018年8月15日,首批2輛宇通氫燃料電池公交車在鄭州街頭亮相,此次示范運營,標(biāo)志著宇通客車自主研發(fā)、制造的氫燃料電池公交車全面進入商業(yè)化示范運行階段。

  2018年10月18日,在中國國際節(jié)能與新能源汽車展會上,福田歐輝氫燃料電池客車成為惟一指定擺渡用車。從2008年第一代氫燃料電池客車成功問世,并服務(wù)北京奧運會;到2014年,福田歐輝研發(fā)出第二代12米氫燃料電池客車,解決了生產(chǎn)成本高、燃料電池壽命短等阻礙氫燃料電池客車發(fā)展的瓶頸問題;再到2016年福田歐輝第三代8.5米氫燃料電池客車一舉簽下100輛訂單,福田歐輝一直在氫燃料電池客車領(lǐng)域進行不斷地探索。

  在2018北京道路運輸展上,福田歐輝49輛第四代氫燃料電池公交車交付張家口,逐步完善張家口市的氫能生態(tài)圈構(gòu)建,2022年還將在北京冬奧會期間為市民提供綠色出行服務(wù)。

  早在2010年,蘇州金龍就聯(lián)合清華大學(xué)研制出第三代氫燃料電池公交車,并出口新加坡。如今,蘇州金龍第四代氫燃料電池公交車已批量投入張家港,進行商業(yè)化示范運營。

  2018年,中車電動全新一代具備智能輔助駕駛功能的12米氫燃料電池客車亮相廣州。如今,中車電動自主生產(chǎn)的兩輛12米燃料電池客車,已交付山東萊蕪客戶。

  2018年9月27日,6輛申沃牌SWB6128FCEV01型全低地板燃料電池城市客車正式交付嘉定公交,在嘉定114路上線運營。

  2018年9月28日,由武漢開沃新能源汽車有限公司和武漢泰歌氫能汽車有限公司聯(lián)合研制的首批氫燃料電池動力公交車在武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)359路公交線路試運行,標(biāo)志著武漢市氫燃料電池動力公交車全面進入商業(yè)化示范運行階段。

  站在氫燃料極速發(fā)展的風(fēng)口,我國的客車企業(yè)頻頻發(fā)力,穩(wěn)步前行。除上述企業(yè)外,金龍客車、中通客車、廈門金旅、五洲龍、青年客車、陸地方舟、揚子江等企業(yè)在氫燃料電池客車方面也進行了廣泛的研究,不少企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了成熟的商業(yè)化應(yīng)用。

  “氫”優(yōu)勢 在商用車市場得天獨厚

  在商用車領(lǐng)域,純電動汽車的短板是續(xù)駛里程短、充電時間長,尚不能滿足“量大面廣”的長距離行駛和運輸需求,而氫燃料電池汽車的技術(shù)“天花板”則明顯高出很多,平均加氫時間為5~10分鐘,續(xù)駛里程能達到700公里以上,與純電動汽車相比優(yōu)勢明顯。

  美國UL汽車業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)王昊博指出,氫燃料電池汽車現(xiàn)在還處于大幅降低成本的階段,制約因素在于成本高、基礎(chǔ)設(shè)施不完善,優(yōu)點在于電池能量密度大。可以說,氫燃料電池汽車與電動汽車是互補關(guān)系。但無論哪種技術(shù),到最后都需要市場買單,經(jīng)濟性非常關(guān)鍵。

  “客車和重卡的行駛路徑相對固定,容易進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),而乘用車的行駛路徑是隨機的,如果在該領(lǐng)域全面鋪開,投入會非常大。因此,氫燃料電池技術(shù)在商用車領(lǐng)域更有商業(yè)化前景。”方寅亮指出。

  此外,方寅亮認為,純電動技術(shù)在干線運輸領(lǐng)域基本沒有用武之地,干線運輸需要跨越省區(qū),經(jīng)歷氣候的變化,并且需要保證出勤率,而鋰電池在寒冷氣候中所釋放的電量會大幅降低,較長的充電時間對干線運輸時效性來說也是缺陷,因此干線運輸車輛很難實現(xiàn)電動化。而氫燃料電池卡車在續(xù)駛里程和充氫時間方面的優(yōu)勢能夠很好地滿足干線運輸?shù)男枨?。另外,商用車的客戶群也相對集中,更容易進行能源管理和風(fēng)險管控。

  過去幾年,純電動汽車獲得了政府的大力支持,隨著純電動汽車補貼的退坡,氫燃料電池汽車有望成為下一個獲得政策支持的重要車型。

  在今年全國兩會上,不少專家學(xué)者紛紛發(fā)聲,提出要加強氫能的戰(zhàn)略定位,加大技術(shù)投入,完善政策和基礎(chǔ)設(shè)施。政府工作報告中也明確要推進加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),強化了發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的信心。

  3月26日,財政部官網(wǎng)發(fā)布了《關(guān)于進一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》,針對燃料電池汽車方面,主要有三點:

  一是過渡期期間銷售上牌的燃料電池汽車按2018年對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的0.8倍補貼;

  二是地補取消規(guī)定并不針對燃料電池汽車,同時突出需要增加加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補貼;

  三是燃料電池汽車補貼政策還未真正落定。

  與純電動及插電混動汽車補貼大幅退坡相比,本次補貼政策對燃料電池汽車十分“友好”,從中也能看出國家對發(fā)展燃料電池汽車的堅定信心。

  “鑒于使用環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施的因素,氫燃料電池技術(shù)能夠更好地滿足商用車的運營需求,如果氫燃料電池汽車能夠在政策上獲得大力支持,那么商用車+氫燃料很可能會成為下一個風(fēng)口。”杜芳慈指出,豐田選擇中國商用車市場作為推廣氫燃料電池技術(shù)的突破口,是明智之舉。

  政策熱、市場冷 大規(guī)模商業(yè)化仍前路漫漫

  國家政策的大力扶持加之先進技術(shù)的不斷引入,讓氫燃料電池汽車發(fā)展呈現(xiàn)出一派欣欣向榮的景象。

  日本富士集團和美國麥肯錫預(yù)測,到2050年,氫燃料電池汽車將占總體汽車保有量的20%,氫能將承擔(dān)18%的能源需求。據(jù)此可以推測,未來氫能將在生產(chǎn)、生活中扮演重要角色。

  《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍皮書》指出:到2020年,中國燃料電池車輛將達到1萬輛,加氫站數(shù)量達到100座,行業(yè)總產(chǎn)值達到3000億元;到2030年,燃料電池車輛保有量將“撞線”200萬輛,加氫站數(shù)量達到1000座,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將突破1萬億元。

  雖然氫燃料電池汽車得到了各方扶持和看好,但市場卻遲遲無法上量,真正上路的氫燃料電池汽車更是寥寥無幾。

  據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2018年國內(nèi)燃料電池汽車產(chǎn)量為1619輛,而實際新增氫燃料電池汽車運行數(shù)量僅為875輛,未上牌運行的車輛多達744輛。

  2019年1~5月,氫燃料電池汽車銷量為545輛,占新能源汽車整體銷量(464489輛)比例極低。

  為何會出現(xiàn)政策熱、市場冷的怪相?

  業(yè)內(nèi)專家認為,目前從制氫、儲氫、加氫,到氫燃料電池技術(shù)集成和應(yīng)用,每個環(huán)節(jié)都存在不同程度的安全或技術(shù)難題,理論支持、實驗室數(shù)據(jù)往往是理想的,但要真正實現(xiàn)商業(yè)化,路程還很漫長。

  全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分會秘書長周榮表示,未來5年甚至10年,氫燃料電池汽車的市場競爭力都不會太強,遠遠達不到大范圍商業(yè)化的條件。在他看來,很多基礎(chǔ)設(shè)施短期內(nèi)無法完善,儲氫、加氫相關(guān)安全問題也有待解決。

  清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授王誠認為,我國發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)依然面臨四大瓶頸。

  第一、技術(shù)瓶頸。

  當(dāng)下,從清潔能源中提取的氫氣占比非常小,制氫效率很低,氫氣儲存和整個供應(yīng)鏈體系依然使用的是傳統(tǒng)技術(shù),沒有創(chuàng)新。同時,氫能的應(yīng)用范圍也比較小,目前主要集中在交通領(lǐng)域。另外,氫燃料電池的主要原材料碳紙、催化劑等仍然依靠進口,國內(nèi)企業(yè)沒有掌握核心技術(shù)。從實際情況來看,國外的材料供應(yīng)商在支撐國內(nèi)氫燃料電池汽車的發(fā)展。

  第二、產(chǎn)業(yè)瓶頸。

  氫氣的供應(yīng)鏈體系還不健全,制氫、儲氫、運氫沒有形成完備高效的供應(yīng)鏈體系。規(guī)模化、廉價的氫氣資源依然非常匱乏。另外,基礎(chǔ)設(shè)施缺口比較大,目前國內(nèi)在用的加氫站有十幾座,在建的有30多座,并且大部分都是二三級加氫站,儲氫量比較小,管閥等氫用部件主要依靠進口。

  第三、政策和標(biāo)準(zhǔn)瓶頸。

  系統(tǒng)性的氫能政策比較少,國家層面對氫能的產(chǎn)業(yè)地位和發(fā)展規(guī)劃模糊不清,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)老化,測試標(biāo)準(zhǔn)缺失。

  第四、成本瓶頸。

  氫燃料電池重要的不是使用什么材料,采用什么工藝,怎么進行集成控制,而是電池輸出的性能、成本和壽命。成本是氫燃料電池的核心事項。而目前氫燃料電池亟待破解的問題就是成本問題。

  針對上述痛點,業(yè)內(nèi)專家認為,推動氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)該由政府部門主導(dǎo)規(guī)劃建設(shè),不僅需要有政策和補貼扶持,更需要持續(xù)推動制氫、儲氫、加氫技術(shù)升級,完善安全法規(guī)。

  除此之外,氫燃料電池系統(tǒng)和核心材料供應(yīng)商應(yīng)該避免各自為戰(zhàn),要加強產(chǎn)業(yè)鏈資源的整合,加強核心零部件的國產(chǎn)化和技術(shù)升級。

  再者,豐田已公開近5800項氫燃料電池專利,包括加氫站相關(guān)專利使用權(quán),目的就是促進全產(chǎn)業(yè)共同進步。中國相關(guān)公司應(yīng)與國外企業(yè)加強合作,汲取優(yōu)秀技術(shù)成果,共同做大氫能產(chǎn)業(yè),降低氫燃料電池汽車應(yīng)用成本。王誠認為,要解決成本問題,就要建立氫燃料電池的量產(chǎn)線,通過量產(chǎn)來分攤成本。另一方面,要加強關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的國產(chǎn)化,同時加強對廢舊燃料電池的回收、溯源和重新利用,以此推動氫燃料電池成本降低。

  專家觀點

  羅蘭貝格全球合伙人、大中華區(qū)副總裁方寅亮

  氫燃料電池汽車市場換技術(shù)是雙贏

  豐田汽車與中國商用車廠家在氫燃料電池技術(shù)方面進行合作,總體來看,還是市場換技術(shù)的模式。對于豐田汽車來說,需要一個潛力很大的市場將技術(shù)落地應(yīng)用,在氫燃料電池汽車領(lǐng)域建立自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),降低使用成本,占據(jù)市場的先發(fā)優(yōu)勢。對于中國企業(yè)來說,在氫燃料核心技術(shù)研發(fā)方面并沒有太大突破,市場換技術(shù)的模式對中國企業(yè)整體而言是有利的。氫燃料電池技術(shù)的門檻非常高,完全靠中國企業(yè)自己去摸索、開發(fā),并不是合理、有效的方式,合資合作對雙方而言是雙贏。

  中氫科技總經(jīng)理穆懷萍

  自主創(chuàng)新是中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本

  雖然中國氫能產(chǎn)業(yè)前景光明,但目前國內(nèi)整車企業(yè)和零部件企業(yè)并沒有完全掌握氫燃料電池汽車的核心技術(shù)。

  一份資料顯示,電堆占氫燃料電池系統(tǒng)總成本的25%以上,而其核心材料幾乎全部依賴國外廠家:催化劑來自Johnson Matthey、TKK、3M、BASF等企業(yè),質(zhì)子交換膜來自Dupont、Gore等企業(yè),氣體擴散層來自巴拉德、SGL、Toray等企業(yè),膜電極來自Gore、Johnson Matthey、3M、Solvicore等企業(yè)。國內(nèi)大部分科研機構(gòu)、供應(yīng)商的同類產(chǎn)品都處于研發(fā)驗證階段。

  如今,國內(nèi)企業(yè)在氫燃料電池電堆核心技術(shù)研發(fā)方面,成功的案例并不多,很多氫燃料電池車型的電堆技術(shù)都是從國外直接引進的,氫燃料電池電堆的關(guān)鍵組成構(gòu)件包括質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑等基礎(chǔ)材料也主要依靠進口。拿來主義導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)無法觸及氫燃料電池的核心技術(shù),制約了氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自主研發(fā)電堆技術(shù)是推動氫燃料汽車發(fā)展的關(guān)鍵。

  材料是基礎(chǔ),設(shè)計是靈魂,工藝是關(guān)鍵,測試是保障,國內(nèi)企業(yè)必須掌握核心技術(shù),才能較好地推進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。(文:袁孝尚)