深度分析：中國氫燃料電池汽車發(fā)展落后國外5~10年

時(shí)間:2015-12-22 10:04來源:蓋世汽車 作者:西顧
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　　《中國制造2025》提出“節(jié)能與新能源汽車”作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，明確了“繼續(xù)支持電動(dòng)汽車、燃料電池汽車發(fā)展，掌握汽車低碳化、信息化、智能化核心技術(shù)，推動(dòng)自主品牌節(jié)能與新能源汽車與國際先進(jìn)水平接軌”的發(fā)展戰(zhàn)略，為我國節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。其中對燃料電池汽車做出了以下的規(guī)劃內(nèi)容。
 
　　1、關(guān)鍵材料、零部件逐步國產(chǎn)化。到2020年，實(shí)現(xiàn)燃料電池關(guān)鍵材料批量化生產(chǎn)的質(zhì)量控制和保證能力；到2025年，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)關(guān)鍵材料、零部件實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化和批量供應(yīng)。
 
　　2、燃料電池堆和整車性能逐步提升。到2020年，燃料電池堆壽命達(dá)到5000小時(shí)，功率密度超過2.5千瓦/升，整車耐久性到達(dá)15萬公里，續(xù)駛里程500公里，加氫時(shí)間3分鐘，冷啟動(dòng)溫度低于-30℃；到2025年，燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性大幅提高，和傳統(tǒng)汽車、電動(dòng)汽車相比具有一定的市場競爭力，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和市場化推廣。
 
　　3、燃料電池汽車運(yùn)行規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。到2020年，生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并進(jìn)行示范運(yùn)行；到2025年，制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善，燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行。
 
　　電動(dòng)汽車毫無疑問是今年新能源汽車的增長的中堅(jiān)力量，同樣是國家政策的寵兒，燃料電池車卻顯得默默無聞。
 
　　氫燃料電池的發(fā)展被國際公認(rèn)為終極的新能源汽車，完全零污染、零排放。電動(dòng)汽車如此火熱必然會對燃料電池車的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。所以，業(yè)界對于《中國制造2025》關(guān)于燃料電池汽車的規(guī)劃是否能完成持有懷疑態(tài)度。通過對比國外的氫燃料電池汽車的發(fā)展情況，可以知道我們與之存在的差異。
 
　　同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心張存滿教授表示，中國比較重視氫燃料電池汽車的發(fā)展，前幾年我們的研究進(jìn)展比較明顯，最近幾年有些停滯。張存滿教授認(rèn)為，中國氫燃料汽車技術(shù)落后國外發(fā)達(dá)國家5—10年，“差距保持在5年左右我們還有機(jī)會追趕，若超過10年，我們追趕起來就會非常吃力了”。
 
　　氫燃料電池汽車發(fā)展階段分析
 
　　1、國外
 
　　張存滿教授介紹說，氫燃料電池汽車的發(fā)展經(jīng)歷幾個(gè)時(shí)間段。
 
　　通用在1966年開始研發(fā)氫燃料電池汽車，本田開始于1992年，豐田起步于1996年，掀開開始于1998年。
 
　　2002—2008年，尚屬于實(shí)驗(yàn)研究階段，沒有正式的運(yùn)營使用；2008—2015年，屬于產(chǎn)品與社會結(jié)合的階段，開始投入使用。在2008年，本田生產(chǎn)FCXClarity首款氫能源汽車用于租賃業(yè)務(wù)，到2014年豐田Mirai燃料電池車。韓國在2013年批量生產(chǎn)現(xiàn)代TucsonFCEV燃料電池車。
 
　　2015—2020年，氫能源汽車進(jìn)入普及階段。張存滿教授表示，2015年是氫燃料電池汽車的元年。根據(jù)計(jì)劃，2016年本田正式銷售新一代的Clarity氫燃料電池汽車，戴姆勒2017年也將正式銷售旗下的氫能源汽車。據(jù)介紹，戴姆勒本來預(yù)計(jì)在2014—2015年就推出氫燃料電池汽車，但是為了進(jìn)一步降低成本，去年開始與日產(chǎn)、福特合作開發(fā)氫燃料系統(tǒng)。
 
　　2020—2025年，普及擴(kuò)大階段，氫能源汽車快速發(fā)展，到2025便開始商業(yè)化。
 
　2、國內(nèi)
 
　　中國在2001年開始進(jìn)行氫燃料電池汽車的研發(fā)工作，起步相對國外較晚。
 
　　2001—2008年，屬于技術(shù)研發(fā)階段，還沒有具備生產(chǎn)氫能源汽車的能力。直到2008年北京奧運(yùn)會推出的氫燃料電池示范車，才引起關(guān)注。
 
　　2008—2020年，技術(shù)與社會結(jié)合階段，在2010年，氫燃料電池汽車再次以示范車的身份出現(xiàn)在上海世博會上。2014年，上汽啟動(dòng)的“創(chuàng)新征程——2014年新能源汽車萬里行”活動(dòng)中，榮威750燃料電池車以其動(dòng)力強(qiáng)勁且操控性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，成為國內(nèi)氫燃料電池汽車技術(shù)的代表。
 
　　2020—2025年，從2020年開始，預(yù)計(jì)國內(nèi)氫燃料電池汽車開始普及，到2025年是普及擴(kuò)大化階段。很多企業(yè)也開始著手布局氫能源汽車項(xiàng)目，為新能源終極目標(biāo)做準(zhǔn)備。
 
　　2030年——商業(yè)化階段開始。
 
　　張存滿教授表示，我國從2001年中國才開始注重氫燃料電池的研發(fā)工作，從起步階段進(jìn)入到商業(yè)化階段，整體來看，我國氫能源汽車技術(shù)要落后國外5—10年的時(shí)間。目前，我國以蓄電池電動(dòng)汽車為主要的發(fā)展方向，大量的物力、人力、財(cái)力投入，至于氫能源的發(fā)展?fàn)顩r并不樂觀。并且國家政策沒有主導(dǎo)作用，所以氫能源汽車的發(fā)展會有一定的滯后。
 
　　中國車企的發(fā)展方向政府的影響很大，自主研發(fā)的自由靈活、引領(lǐng)作用不明顯。張存滿教授指出，與國外相比，無論日本、韓國等亞洲國家，還是美國、德國等歐美國家的汽車企業(yè)的自主研發(fā)占主導(dǎo)作用，具有前瞻性，市場自由靈活度高。“未來國內(nèi)外氫燃料汽車發(fā)展的差距縮小可能性不大，令人擔(dān)心的還是差距的拉大，主要還是看國內(nèi)自主品牌是否持續(xù)投入發(fā)力。”
 
　　國內(nèi)外氫燃料電池汽車現(xiàn)狀對比
 
　　汽車工業(yè)的差距，技術(shù)的積累是其中的一個(gè)重要因素。從傳統(tǒng)汽車的發(fā)展史來看，中國的技術(shù)積累時(shí)間相對短，落后于那些擁有百年歷史的汽車強(qiáng)國。
 
　　通過以下幾個(gè)方面的比較分析，可以看出當(dāng)前我國氫燃料電池汽車技術(shù)與國外存在的差距。
 
　   1、成本。國外已經(jīng)把氫燃料電池汽車的成本控制在30—40萬元人民幣，與起步階段相比，成本已經(jīng)減少一半左右。未來還會有新的突破。
 
　　2、續(xù)航里程。已經(jīng)能夠達(dá)到500—700公里，與電動(dòng)汽車相比，不再有“續(xù)航焦慮”。
 
　　3、加注時(shí)間。氫燃料加注時(shí)間能夠控制在3—5分鐘。續(xù)航里程和加注時(shí)間已經(jīng)完全能夠與傳統(tǒng)燃油車相媲美，但是環(huán)保效益更明顯。
 
　　4、抗低溫和高溫性能出色�？梢栽�-35℃~45℃的溫度區(qū)間運(yùn)行，抗低溫和高溫性能出色。這點(diǎn)與電動(dòng)汽車相比優(yōu)勢更突出，溫度過高或過低都影響電動(dòng)汽車的運(yùn)行。
 
　　5、壽命能夠達(dá)到10年，或20萬公里。
 
　　由上可知，國外氫燃料電池汽車的續(xù)航里程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了500—700公里，水平已經(jīng)超過《中國制造2025》中實(shí)現(xiàn)500公里的目標(biāo)要求。“國外的氫燃料電池汽車現(xiàn)階段的發(fā)展水平是中國2025年要實(shí)現(xiàn)的發(fā)展目標(biāo)。中國要在氫燃料電池汽車的研發(fā)方面加把勁了。”
 
　　當(dāng)前中國氫燃料電池汽車存在的瓶頸，以及未來的發(fā)展目標(biāo)
 
　　中國氫燃料電池汽車目前在下列幾個(gè)方面還存在著亟需解決的難題：
 
　　1、燃料電池堆技術(shù)：可靠性差，功能密度低，成本高；
 
　　2、高壓儲氫系統(tǒng)：高壓儲氫瓶以及閥減壓的制造；
 
　　3、電池組件：質(zhì)子膜、碳紙、催化劑以及雙極板產(chǎn)業(yè)鏈的不完善；
 
　　4、電池輔助系統(tǒng)部件：風(fēng)、氫氣循環(huán)泵的缺失；
 
　　5、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)集成與控制：穩(wěn)定可靠性；
 
　　6、組建系統(tǒng)：投入不足。
 
　　燃料電池汽車是指利用氫氣和空氣中的氧在催化劑作用下，在燃料電池中電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能作為主要?jiǎng)恿υ吹钠嚒?/span>
 
　　正如張存滿教授所言，目前我國在氫燃料電池汽車的發(fā)展方面與國外還存在著明顯的差距。為了縮短這種差距，《中國制造2025》確定了氫燃料電池汽車技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)和方向。
 
　　1、燃料電池催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙、膜電極組件、雙極板等關(guān)鍵材料批量生產(chǎn)能力建設(shè)和質(zhì)量控制技術(shù)研究。開展高功率密度電堆用的低Pt催化劑、復(fù)合膜、擴(kuò)散層（碳紙、碳布）、高性能及耐受性質(zhì)子交換膜材料、高可靠性及低鉑擔(dān)量的膜電極（MEA）、高性能及高可靠性的金屬雙極板的開發(fā)和質(zhì)量控制技術(shù)的研究，形成批量生產(chǎn)能力。
 
　　2、燃料電池堆系統(tǒng)可靠性提升和工程化水平的研究。提高催化劑及其載體的抗氧化能力，質(zhì)子膜的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性；改進(jìn)燃料電池材料制備工藝和質(zhì)量控制，提高電堆設(shè)計(jì)水平；驗(yàn)證電堆運(yùn)行壽命，解決車輛運(yùn)行條件下的電堆均一性問題；結(jié)合車輛動(dòng)態(tài)運(yùn)行特征，對系統(tǒng)級運(yùn)行與操作條件做匹配優(yōu)化；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級壽命驗(yàn)證與參數(shù)表征，提高產(chǎn)品級壽命；提高系統(tǒng)零部件的可靠性，開展系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計(jì)改進(jìn)。
 
　　3、汽車、備用電源、深海潛器等燃料電池通用化技術(shù)研究。開展燃料電池通用化技術(shù)研究，2020年，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)出新一代的金屬雙極板電堆，2025年，完成商業(yè)化產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)。
 
　　4、燃料電池汽車整車可靠性提升和成本控制技術(shù)。開展燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)集成與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)燃料電池整車可靠性提高；推動(dòng)燃料電池關(guān)鍵材料（膜、炭紙、催化劑、MEA、雙極板等）及系統(tǒng)關(guān)鍵部件（空壓機(jī)、膜增濕器、電磁閥、車載70MPa氫瓶等）國產(chǎn)化，開發(fā)超低鉑，非鉑催化劑，降低材料成本，促進(jìn)燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品化和工程化，實(shí)現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊化，并改進(jìn)生產(chǎn)制造工藝。
 
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  • 工信部部長苗圩：提高技術(shù)準(zhǔn)入門檻，嚴(yán)防新能源汽車及產(chǎn)品低水平

    目前，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)做到全球領(lǐng)先，技術(shù)水平在顯著提升，產(chǎn)業(yè)體系基本建立，企業(yè)競爭力得到了顯著增長。在1月14日的電動(dòng)車百人會2017年論壇上，工信部部長苗圩在談及我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)指出。 我國新能源汽車的發(fā)展和提升首先體現(xiàn)在連續(xù)
    2017-01-16 09:24

  • 太陽能成投資新熱點(diǎn) 中國領(lǐng)跑全球可再生能源投資

    不知從何時(shí)起，抬頭就能看見藍(lán)天變成了人們最大的愿望，彌漫在全國各地的霧霾難以消散，不斷地卷土重來令人苦不堪言。而霧霾的威脅也令更多的人開始關(guān)注環(huán)境保護(hù)以及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整問題，力求尋找到根治霧霾的良方。 事實(shí)上，霧霾問題曾出現(xiàn)在全球多個(gè)國家，紐
    2017-01-13 15:37
本月熱點(diǎn)

  • 注冊資本近1.15億元！兩巨頭成立電池回收企業(yè)

    近日，廣州優(yōu)美再生技術(shù)有限公司（以下簡稱廣州優(yōu)美）正式成立，公司由優(yōu)湃能源科技（廣州）有限公司與格林美集團(tuán)下屬武漢動(dòng)力電池再生技術(shù)有限公司有限公司（以下簡稱動(dòng)力再生）攜手打造。 據(jù)了解，廣州優(yōu)美注冊資本約1.15億人民幣，經(jīng)營范圍含化工產(chǎn)品銷售
    2024-04-16 10:29

  • 寧德時(shí)代、科達(dá)利、特斯拉等發(fā)力這一新賽道！

    4月22日，科達(dá)利發(fā)布公告稱，公司與臺灣盟立臺灣盟立、臺灣盟英擬共同投資深圳市科盟創(chuàng)新機(jī)器人科技有限公司（以下簡稱深圳科盟）并簽署《投資合作協(xié)議書》。深圳科盟并簽署《投資合作協(xié)議書》。深圳科盟注冊資本擬為人民幣1億元，其中公司以現(xiàn)金方式投入人
    2024-04-24 10:11

  • 續(xù)航里程1000公里！寧德時(shí)代發(fā)布神行PLUS電池

    4月25日，在2024北京車展上，寧德時(shí)代舉行乘用車新品發(fā)布會，發(fā)布神行PLUS電池，續(xù)航里程1000公里。同時(shí)，充電10分鐘可續(xù)航600公里。
    2024-04-25 17:53

  • 天奇股份牽手長安汽車 共同打造動(dòng)力電池全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)！

    天奇股份4月18日公告，擬與中國長安、長安汽車共同投資設(shè)立合資公司，并以合資公司為主體合作開展電池回收、梯次利用及再生業(yè)務(wù)。目標(biāo)打造成為西南區(qū)域領(lǐng)先的電池回收標(biāo)桿企業(yè)。 合資公司的注冊資本為1.8億元，其中公司擬出資8820萬元，持有合資公司49%的股
    2024-04-19 08:42

  • 50億元！這家公司擬在摩洛哥投建鋰電池負(fù)極材料項(xiàng)目

    4月26日晚間， 中科電氣 發(fā)布公告，宣布公司計(jì)劃通過其控股子公司湖南中科星城石墨有限公司，在中國香港或其他海外地區(qū)新設(shè)全資子公司， 以間接投資方式設(shè)立摩洛哥項(xiàng)目公司，實(shí)施一項(xiàng)年產(chǎn)10萬噸鋰離子電池負(fù)極材料一體化基地項(xiàng)目 。 據(jù)了解， 項(xiàng)目計(jì)劃總投資
    2024-04-29 18:25

  • 全固態(tài)電池三大技術(shù)路線，誰將最終勝出？

    近年來，憑借高密度、更安全性、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是“最具潛力的下一代鋰電池技術(shù)”的固態(tài)電池受到市場關(guān)注，最新消息不斷。
    2024-04-22 18:17

  • 鋰礦龍頭一季度預(yù)虧超36億元，收深交所關(guān)注函！

    4月23日晚間，天齊鋰業(yè)發(fā)布業(yè)績預(yù)告，預(yù)計(jì)今年第一季度同比由盈轉(zhuǎn)虧。 同日晚間，深交所對天齊鋰業(yè)下發(fā)關(guān)注函，要求其結(jié)合主營業(yè)務(wù)開展情況、產(chǎn)品產(chǎn)銷量、產(chǎn)品價(jià)格等，分析2024年一季度虧損較2023年四季度大幅增加的原因，并說明是否存在持續(xù)虧損風(fēng)險(xiǎn)等。 鋰
    2024-04-25 09:30

  • 又有車企公布全固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間！

    當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月16日，日產(chǎn)汽車公開全固態(tài)電池試生產(chǎn)線的預(yù)定設(shè)置場所，在生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)等的橫濱工廠建筑內(nèi)確保了約1萬平方米空間，為搬入設(shè)備推進(jìn)施工。 日產(chǎn)計(jì)劃2025年3月開始生產(chǎn)全固態(tài)電池，目標(biāo)2028年度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)日產(chǎn)介紹，全固態(tài)電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離
    2024-04-18 08:43
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