首頁 > 行業(yè)資訊

氫燃料汽車"拋錨"背后:核心技術(shù)不多 "野雞"企業(yè)不少

來源:新能源網(wǎng)
時間:2019-08-23 09:10:37
熱度:

氫燃料汽車"拋錨"背后:核心技術(shù)不多 "野雞"企業(yè)不少[與美國、日本等國家相比,中國氫燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)缺失、自主化程度不高、產(chǎn)業(yè)化不足等一系列問題,造成了車輛可靠性和耐久性較差

[與美國、日本等國家相比,中國氫燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)缺失、自主化程度不高、產(chǎn)業(yè)化不足等一系列問題,造成了車輛可靠性和耐久性較差的現(xiàn)狀。但為了搭上氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)這艘“萬億元”級航母,行業(yè)亂象此起彼伏。現(xiàn)實中,氫燃料汽車制造商不得不依靠大量的補貼,而高額補貼反過來成為一些企業(yè)不惜跨界,蜂擁而至的動力。]

[6月,2022年即將舉辦冬奧會的張家口,發(fā)布《氫能張家口建設(shè)規(guī)劃(2019—2035年)》,計劃在2021年建成國內(nèi)氫能一流城市,到2035年全市氫能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)累計產(chǎn)值達(dá)到1700億元。而2018年,張家口GDP是1536億元。]

8月1日,廣東佛山。在淅淅瀝瀝的雨中,一輛標(biāo)著氫燃料電池動力的公交車正駛進(jìn)南海瑞暉加氫站準(zhǔn)備加氫。然而,當(dāng)它剛剛駛進(jìn)站門,突然就停了下來——拋錨了。

“不穩(wěn)定,經(jīng)常出問題。”一位氫燃料電池公交車司機對第一財經(jīng)1℃記者說。1℃記者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),類似的拋錨等現(xiàn)象,常常在這種國產(chǎn)新型“新能源”車身上出現(xiàn),這背后,是該行業(yè)的“高歌猛進(jìn)、大干快上”。

全國目前大約有20個省市在極力推廣這種新型能源汽車。數(shù)據(jù)顯示,截至2018年年底,全國共有氫燃料電池汽車2000多輛。按照行業(yè)預(yù)計,未來十幾年的時間里,這個數(shù)量要增長1000倍。

1℃記者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),為了搭上氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)這艘“萬億元”級航母,行業(yè)亂象此起彼伏,僅僅成立幾年就宣稱掌握氫能燃料電池核心技術(shù)、具有產(chǎn)業(yè)化能力的企業(yè)不在少數(shù),甚至有的企業(yè)把燃油車直接改裝成氫燃料電池汽車對外展示,以吸引政府、投資人和公眾。

與美國、日本等國家相比,中國氫燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)缺失、自主化程度不高、產(chǎn)業(yè)化不足等一系列問題,造成了車輛可靠性和耐久性較差的現(xiàn)狀。這讓部分業(yè)內(nèi)人士頗感擔(dān)憂。

“中國大規(guī)模發(fā)展燃料電池汽車,尚未經(jīng)過嚴(yán)格的科學(xué)論證,產(chǎn)業(yè)鏈更不完備,仍需要認(rèn)真準(zhǔn)備,厚積薄發(fā),而不是大干快上。”國家氣候戰(zhàn)略中心學(xué)術(shù)委員會主任李俊峰對1℃記者說。

似曾相識的“氫能”競賽

李岑(化名)是中國一家氫燃料電池汽車關(guān)鍵設(shè)備供應(yīng)商的項目經(jīng)理,8月2日,在接受1℃記者采訪時,他剛剛從云南出差回來。在云南的那幾天,他與一家汽車整車廠為一批即將上路的氫燃料電池汽車做前期的準(zhǔn)備工作。

整個行業(yè)在提速。2018年5月以來,尤其是2019年氫能被寫入政府工作報告,以及國家出臺加大對氫能產(chǎn)業(yè)補貼政策的力度以后,全國各地開始加入一場發(fā)展氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的競賽。

最近的例子有,《四川日報》8月1日報道稱,成都最近印發(fā)的《成都市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2019—2023年)》提出,到2023年,成都?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)力爭實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入超過500億元,建設(shè)全國知名的氫能產(chǎn)業(yè)高端裝備制造基地。

相比成都,“借助冬奧契機,建立清潔、低碳、安全、高效的能源體系”的河北省張家口市目標(biāo)更高。6月12日,將在2022年舉辦冬奧會的張家口發(fā)布的《氫能張家口建設(shè)規(guī)劃(2019—2035年)》提出,計劃在2021年建成國內(nèi)氫能一流城市,到2035年全市氫能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)累計產(chǎn)值達(dá)到1700億元。而2018年,張家口GDP是1536億元。

如今,“清潔、低碳、安全、高效”已經(jīng)成為了氫能的標(biāo)簽,甚至有推崇者稱,氫能將是21世紀(jì)的“終極能源”。

作為打通龐大而復(fù)雜的氫能產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),氫燃料電池汽車似乎成了各地方政府拉動經(jīng)濟、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的最佳選擇。和佛山一樣,在成都和張家口的馬路上,就已經(jīng)有一批氫燃料電池汽車在到處奔跑。

如今,全國至少有20個省市做出類似成都和張家口一樣的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,而且形成華東、華中、華南、華北、東北、西南六個氫能和氫燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)群,涌現(xiàn)出像如皋、佛山、張家口、武漢等有代表性的一些城市。

行業(yè)甚至傳出有關(guān)部門要發(fā)布“十城千輛”氫燃料電池汽車的推廣計劃。根據(jù)“計劃”,包含北京、上海、成都、蘇州、張家口等在內(nèi)的十個城市將率先在2019年推廣這種汽車。

“有這樣的傳聞,但目前還沒看到相關(guān)文件。”某地方政府的一位負(fù)責(zé)氫能產(chǎn)業(yè)口的官員對1℃記者說。不過,他表示,這也符合現(xiàn)在氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展預(yù)期。

由中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院和全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會聯(lián)合組織編著的《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》預(yù)計,到2020年,中國氫燃料電池車輛將達(dá)到1萬輛;到2030年,氫燃料電池車輛保有量將達(dá)到200萬輛,占全國汽車總產(chǎn)量的比重約5%,屆時,中國有望成為全球最大的燃料電池汽車市場,氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望突破萬億元大關(guān)。

歷史是相似的,“十城千輛”計劃在10年前就出現(xiàn)在電動汽車中。2009年,科技部、財政部、發(fā)改委、工業(yè)和信息化部四部委共同發(fā)布了“十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程”。該計劃實施后,中國掀起了一場轟轟烈烈的新能源電動汽車競賽。

能源巨頭紛紛加入到這場“氫能”競賽。這些巨頭有國家能源集團、國家電投集團、中國石油、中國石化等能源央企。

1℃記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),一些與氫能幾乎沒有關(guān)系的企業(yè)也加入了這場造車運動,其中有不少上市公司:五龍集團(00729.HK)、雄韜股份(002733.SZ)、尤夫股份(002427.SZ)、超威集團(00095.HK)、先導(dǎo)智能(300450)、浩能科技、星云科技、凱恩股份(002012.SZ)、銀隆新能源、新宙邦(300037)等,這些企業(yè)此前主營鋰離子動力電池等業(yè)務(wù)。但如今,它們都將氫燃料電池當(dāng)作公司未來的主營業(yè)務(wù)之一。

此外,來自專門研究氫能產(chǎn)業(yè)的香橙會研究院的數(shù)據(jù)顯示,目前,全國氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上市公司高達(dá)139個。

在氫燃料電池汽車行業(yè)浸淫多年的李岑發(fā)現(xiàn),這兩年來,不管是氫燃料電池汽車設(shè)備供應(yīng)商,還是整車企業(yè)都在與時間賽跑。“我們匆匆忙忙地做出一個氫燃料電池汽車系統(tǒng),車廠匆匆忙地進(jìn)行組裝。”他對1℃記者說,“說白了,有些企業(yè)就是搶著拿補貼。”

高補貼正成為氫燃料電池車商業(yè)化的重要推手。比如,2017年廣州車展期間,有車企推出燃料電池寬體輕客車,官方指導(dǎo)價130萬元,其中,國家補貼50萬元、地方補貼50萬元之后,終端售價僅需30萬元,補貼高達(dá)77%。根據(jù)國家新能源汽車購車補貼政策,氫燃料電池汽車的補貼到2020年前不退坡。

贈補的“野雞”企業(yè)與缺失的核心技術(shù)

李岑發(fā)現(xiàn),目前中國的氫燃電池汽車整車廠,嚴(yán)格來說都是組裝廠。“幾乎沒有一家整車廠有核心技術(shù),很多都是臨時性找供應(yīng)商提供設(shè)備進(jìn)行組裝。”

一家正在進(jìn)軍氫燃料電池汽車整車業(yè)務(wù)的汽車企業(yè)高管就向1℃記者坦誠:“我們就是一家‘江湖’公司。”

1℃記者在中國裁判文書網(wǎng)輸入“氫燃料電池汽車”等關(guān)鍵詞時發(fā)現(xiàn),有的氫能企業(yè)為了向外界展示自己擁有氫燃電池汽車的實力,甚至把燃油車改裝成氫燃料電池汽車。

比如,2018年11月1日,中國裁判文書網(wǎng)公布的由江蘇省昆山市人民法院審理的一起民事案件的判決書顯示,“為了給政府、投資人展示氫燃料電池汽車技術(shù),包括拍攝企業(yè)宣傳片、《影響力人物》、參加北京國際車展等活動需要”,2016年,中氫公司(蘇州中氫能源科技有限公司)找到了奧思源公司。根據(jù)雙方簽訂的合同,奧思源公司需要幫助對方把一輛燃油車改裝為氫燃電池汽車。

簽訂合同后,由于種種原因,中氫公司把奧思源公司告上了法院,此事也由此公之于眾。資料顯示,中氫公司總部位于昆山,主要從事“氫能及燃料電池動力系統(tǒng)的相關(guān)研發(fā)、推進(jìn)氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化與落地”的工作。

2015年才成立的中氫公司,其母公司為中氫集團,后者是在中氫公司的基礎(chǔ)上成立起來的。目前,中氫集團在河北滄州、廣東深圳都成立了氫能科技公司。1℃記者從該集團官網(wǎng)公布的消息中發(fā)現(xiàn),中氫集團正在與河北、山西等地方政府和相關(guān)企業(yè)就氫能產(chǎn)業(yè)開展合作。

“在與我們合作的整車企業(yè)中,有一些是‘野雞企業(yè)’。”另一名氫燃料電池汽車設(shè)備供應(yīng)商高管這樣對1℃記者說,“你無法知道,他們在組裝過程中是否存在各種各樣的問題。”

在以上受訪者看來,這就是目前中國氫燃料電池汽車出現(xiàn)故障機率太高的重要原因之一。魚龍混雜的現(xiàn)實背后,是核心技術(shù)的窘困與尷尬。

談及目前國內(nèi)氫燃料電池汽車的現(xiàn)狀時,李岑向1℃記者直言,由該公司提供設(shè)備的氫燃料電池汽車,平均每個月有七成的車輛因為在路上拋錨等各種問題需要回廠返修。

“車輛出現(xiàn)故障很正常,但出故障的幾率太高的時候就不正常了。故障幾率太高,是國內(nèi)氫燃料電池汽車的通病。”李岑說,有時候,一些氫燃料電池汽車在路上跑著跑著就不動了。

張銳明是廣東泰羅斯汽車動力系統(tǒng)有限公司(下稱“泰羅斯”)總經(jīng)理,他在接受1℃記者采訪時這樣總結(jié)國內(nèi)的氫燃料電池汽車:性能差、效率低、壽命短。

目前,氫燃料電池動力系統(tǒng)的核心技術(shù),主要掌握在美國、加拿大和日本等少數(shù)國家的手中。氫燃料電池動力系統(tǒng)在氫燃料電池汽車的成本中,占比大約50%或更高。

就像張銳明所說的那樣,中國氫能產(chǎn)業(yè)鏈的短板尤其明顯。由上海智能新能源汽車科創(chuàng)功能平臺今年編寫的《長三角氫能與燃料電池汽車創(chuàng)新發(fā)展白皮書》顯示,中國氫燃料電池領(lǐng)域核心技術(shù)仍未完全突破,部分核心零部件尚未產(chǎn)業(yè)化。

2017年,東風(fēng)、福田、宇通等8家車企共生產(chǎn)1272輛氫燃料電池商用車。但清華大學(xué)氫燃料電池實驗室主任王誠曾向媒體指出:“這1272輛車的催化劑大部分都是進(jìn)口的,膜電極(膜材料)幾乎是全部進(jìn)口。”

“嚴(yán)格來說,中國氫燃料電池動力系統(tǒng)汽車的核心技術(shù)上,有九成的需要進(jìn)口。”張銳明說,“越是核心的技術(shù)進(jìn)口越貴。”

以膜材料未來為例,根據(jù)市場現(xiàn)狀,1平方厘米的杜邦公司Nafion膜(全氟磺酸質(zhì)子交換膜)價格幾元甚至近十元,每一輛車需要平方米級別的膜材料。這意味著,僅膜材料這一個部件,一輛車就得攤上幾萬元甚至十幾萬元的成本。

這直接推高了整輛氫燃料電池汽車的造價。在國內(nèi),同樣一款公交車,使用氫燃料電池的是燃油車的三至五倍。

在這樣的現(xiàn)實環(huán)境下,氫燃料汽車制造商不得不依靠大量的補貼。高額補貼反過來成為一些企業(yè)不惜跨界,蜂擁而至的動力。

補貼“進(jìn)口技術(shù)”和“組裝車”意義不大

“把車做出來容易,但做電池實在太難了。”國家新能源汽車創(chuàng)新工程專家組組長王秉剛在接受1℃記者采訪時說,“現(xiàn)在,我們不宜著急規(guī)?;a(chǎn),不宜到處上馬。沒有技術(shù),光是把國外的進(jìn)口技術(shù)引進(jìn)來去組裝成車,意義不大。”

由于此前中國在氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的投入太少,對產(chǎn)業(yè)化的前期研發(fā)工作也沒有持續(xù)性的投入,導(dǎo)致國內(nèi)氫燃料電池汽車“性能差、效率低、壽命短”,與美國、日本等國家還存在著巨大差距。

這種差距,主要表現(xiàn)在核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方面。以催化劑來說,張銳明告訴1℃記者,目前國內(nèi)還沒有一家企業(yè)可以做到批量化生產(chǎn),以滿足目前商業(yè)化的需求。

催化劑是燃料電池電堆(下稱“電堆”)的關(guān)鍵材料之一,其作用是促進(jìn)氫、氧的氧化還原過程。電堆位于燃料電池動力系統(tǒng)內(nèi)部,是后者的核心設(shè)備。

氫燃料電池汽車主要有四大核心部件:燃料電池動力系統(tǒng)、高壓儲氫系統(tǒng)、主DCDC(即電平轉(zhuǎn)換器)和電動機。其中,高壓儲氫系統(tǒng)儲存高壓氫氣,燃料電池負(fù)責(zé)發(fā)電,主DCDC負(fù)責(zé)將燃料電池發(fā)出的電調(diào)整至汽車所需電壓,電動機負(fù)責(zé)驅(qū)動車輛。

和催化劑一樣,電堆里的膜材料、雙極板等關(guān)鍵材料也存在同樣的問題。比如,作為一種高分子材料,膜材料薄如蟬翼,是其制作過程異常復(fù)雜,對工藝、設(shè)備等基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)要求極高。雙極板對切割、成型、涂層、密封、焊接工藝水平等基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)也有極高的要求。“只要其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,整個雙極板就壞掉了。”張銳明說。

除此之外,在氫能燃料電池動力系統(tǒng)的其他領(lǐng)域,如空壓機、加濕器、氫循環(huán)系統(tǒng)等,國內(nèi)僅有部分實驗性或小批量產(chǎn)品。

王秉剛的另一身份是科技部國家“863”計劃電動汽車重大科技專項特聘專家,曾在20年前參與了中國氫燃料電池汽車研發(fā)的相關(guān)工作。

他向1℃記者表示,中國氫燃電池汽車在產(chǎn)業(yè)鏈和電池技術(shù)問題方面還“有很大的問題,與國外差得太遠(yuǎn),國內(nèi)的電堆研究目前還沒有走出實驗室”。因此,在技術(shù)尚未取得明顯突破前,最好是在有條件的區(qū)域和車企進(jìn)行試點。

李俊峰持有與王秉剛同樣的觀點。他向1℃記者表示,中國需要“吸取電動汽車的經(jīng)驗教訓(xùn),部署2~3家企業(yè),高起點起步,努力縮小與豐田的差距”。

李俊峰認(rèn)為,中國現(xiàn)階段并不需要大規(guī)模發(fā)展氫燃料電池汽車,因為燃油汽車在今后10~20年內(nèi)還是汽車主流,此外電動汽車,尤其是小型轎車已經(jīng)具備規(guī)?;a(chǎn)的條件,燃料電池汽車與之競爭沒有顯著優(yōu)勢。如確需發(fā)展,必須掌握核心技術(shù),建立自己完備的產(chǎn)業(yè)鏈,不能像傳統(tǒng)汽車工業(yè)一樣,全行業(yè)是洋品牌的“加工廠”。

如果核心技術(shù)一直這樣掌握在別人手中,屆時一旦被卡脖,成千上萬輛氫燃料汽車集體趴窩的場景將是何等觸目驚心。

王秉剛等受訪者表示,國家出臺的補貼政策,氫燃料電池汽車企業(yè)應(yīng)該用來進(jìn)行基礎(chǔ)性研究,而不是著急地生產(chǎn)汽車。

在這方面,張銳明持有相同的觀點。

張銳明是一名美籍華裔科學(xué)家,在美國的20余年間,他一直從事氫能燃料電池產(chǎn)品的開發(fā),曾參與全球第一輛燃料電池巴士的開發(fā)。2016年,作為國際知名燃料電池專家的他,回國組建了泰羅斯。目前,該公司以研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車用燃料電池動力系統(tǒng)為主。

在一些公開場合,常常有人這樣問張銳明:“你從美國回來,你們泰羅斯正在干什么?”他的回答是:“不求快,不求新,不求多,不求拋頭露面,只求慢慢地整合供應(yīng)鏈,把產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)做扎實。”

但現(xiàn)實中,張銳明說他自己做得太苦、太難了。“這需要很多時間,但不這樣做,那就沒有意義了。沒有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和核心的技術(shù),我們拿什么去跟外國人拼?”他說,“我一直相信,只要扎扎實實去做,假以時日,中國氫燃料電池汽車行業(yè)一定會起來的。”