如何看待燃料电池在未来五年的发展?

  • 2019-04-12 09:38
  • 来源:朱玉龙

摘要:在经历了多年的纯电动汽车为主的新能源汽车发展后,燃料电池在2019年越来越火热。

在经历了多年的纯电动汽车为主的新能源汽车发展后,燃料电池在2019年越来越火热。如下图所示,我们可以看到中国的燃料电池也是从很早开始起步,经历了萌芽、早期阶段、规划阶段和热度提升阶段。其中,燃料电池和与之配套的氢能源产业的状态还是需要我们了解的:

1. 燃料电池目前是政府的政策为导向、处在资源投入期的状态:目前的政府政策,主要是通过路线图和展望的性质影响到高校和科研机构,产业链各个环节的企业前端研发,根据自身的情况出发,针对各个阶段提出了燃料电池产量、燃料电池汽车规划、加氢站建设数量等具体目标。

2. 工程技术和产业化问题:燃料电池技术特性在峰值效率、系统能量密度、低温启动等性能已经与商业化应用很接近了,中国需要做的事情和韩国类似,在关键材料和技术上实现完全的国产化,进一步降低成本(降低铂等贵金属催化剂用量)和提高系统耐久性。这个过程的参考对象并不是和纯电动汽车来比,而是和自身的发展特性相比较。 

3. 各国政府面向2030和2040年宏大的期许和规模,是建立在有足够长的时间可以在技术层面逐渐突破,有更多的科研和探索资源随着引导方向同步投入进来,解决瓶颈问题之后的预期结果,这些结果短期内是无法探测的。

有点像15年前的纯电动汽车,这个领域也需要一家类似特斯拉这样的公司。

第一部分:政府的氢能源方向和规划

如何看待燃料电池在未来五年的发展?

▲图1 中国燃料电池方向的政策和态度变化

1)萌芽阶段:从2006年更早开始,中国在燃料电池和氢能源科研上面提供科研经费,并且在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》就进入了初步筹备的萌芽阶段,为商业化和产业化做尝试和准备。

2)早期阶段:燃料电池在2009-2014年,在补贴有、免购置税等与锂电相当的措施下,受到早期技术压制的状态,大量的研究人员、从业人员从燃料电池转入锂电行业。我们可以看到这个阶段最主要的问题,在于燃料电池方向中国的核心材料国产化程度低,成本降低很困难,与锂电池的不断降低成本和提升的性能来对照,燃料电池在商用车和乘用车方面的表现,没有体现出与纯电动汽车相当的快速成熟性。

3)规划阶段:在我们持续加码动力电池的阶段,中国主要是把氢能作为一种技术路线对冲,参照隔壁日韩由于国家能源战略的原因(搞电力方面没有中国这么好的禀赋和优势),在规划上面是战略的,这个阶段还处于对冲的考虑。

4)热度提升阶段:2018年是个很特殊的年份,我们从5月份开始复盘,国家领导人去日本访问参观是个转折点,接下来开始一系列的变化。2019年3月份,也就是上个月,不管是政府工作报告、补贴政策还是博鳌论坛的提法,整个走向开始变化了。

从国外的环境变化来看,尤其东亚两个邻国在氢能和燃料电池方面的投入态度非常关键,这种规划和投入对于我们也是有着很大的影响——

1. 2018年6月日本经济产业省公布了第五期《能源基本计划》,提出了面向2030年及2050年的能源中长期发展战略,其中燃料电池和氢能作为一个重要的战略抓手——氢能作为日本的能源血液,就有了极大的二级能源的战略价值,构建氢能制备、储存、运输和利用的国际产业链,积极推进氢燃料发电、氢燃料汽车发展,推进“氢能社会”的构建。

2. 2019年1月份,韩国政府发布了《氢能经济活性化路线图》,把氢能产业定为三大战略投资领域之一。韩国的目标是到2030 年,力争在氢动力汽车和燃料电池领域占据全球市场份额第一的位置。到 2040 年可创造出 43 万亿韩元(约合 2592 亿元人民币)的年附加值。 在燃料电池方面,韩国府争取到 2040 年把燃料电池产量扩大至 15GW,到2040年在居民和用电领域提供2.1GW(940,000个家庭)的燃料电池。而氢动力汽车将在 2019 年普及 4000 辆,到 2022 年普及 8.1 万辆,2030 年普及180 万辆。 2040年氢燃料电池汽车累计产量增至620万辆。

3. 2018年美国燃料电池汽车销量 2368 辆(丰田Mirai 销量为 1700 辆,占比达到 71.79%)美国加氢站保有量居世界第三,截至2018年底美国拥有42座公共加氢站,主要集中在加利福尼亚和东北部城市。

4. 欧洲将继续加大对氢能及燃料电池的投入。2019年2月,燃料电池和氢能联合组织(FCH JU)发布“欧洲氢能路线图”,该路线图提出了欧洲氢能未来 30 年的发展规划,到2030年,氢的预计部署将为欧盟公司的燃料和相关设备创造约1300亿欧元的产业。

如何看待燃料电池在未来五年的发展?

▲图2 美国燃料电池汽车的应用情况

客观来说,现实的燃料电池的推进情况,和各国政府的宏伟蓝图相比有很大的差异,燃料电池对于现在当下车企推进产品走向市场,还是很早的。早期投入氢能产业链的前端所需要的资金,也需要政府一步步的推进兑现。2018 年全球新增 48 座加氢站,在建的加氢站需要逐渐投进去。而且,各国政府的目标,并没有基于现实的燃料电池所面临的技术和工程瓶颈,在细节层面需要的突破需要很多科研和探索的资源,政府只能提供引导方向但是不能依靠自己把目标变成现实。

第二部分:燃料电池和纯电动汽车比较

随着汽车产业有关于排放、油耗和新能源积分政策,甚至在讨论“禁止燃油车”的时间表,全球来看众多车企需要检讨自身在动力总成方面的选择,在现实的产品组合和未来的规划方面需要尽早做决定。我们可以看到从去年开始,不少的车企在乘用车燃料电池领域做出策略上的调整,优先满足车企集团在2025年与竞争对手保持一致,统一的在燃料电池的问题上做一些延迟的决定。

如福特汽车公司、戴姆勒公司以及加拿大巴拉德动力系统公司三方成立的汽车燃料电池合资公司,也在6月初宣布即将关闭;戴姆勒集正将业务重点转向电动汽车领域,未来戴姆勒将自主研发汽车燃料电池技术;日产-雷诺-三菱联盟将冻结2013年与戴姆勒、福特签署的燃料电池车(FCV)商用化计划——日产-雷诺-三菱联盟指出,由于燃料电池车开发耗资巨大,难以同时开发多项技术,所以决定冻结日产-雷诺、戴姆勒和福特三方氢燃料电池汽车联盟的商用化计划,并将未来经营资源集中用于纯电动汽车汽车的研发;奥迪与现代汽车就氢燃料电池电动汽车(FCEV)组件和技术,签订了多年期专利交叉许可协议,现代和奥迪将共同努力发展FCEV,现代汽车集团将授予合作方获得基于现代汽车专有技术零部件的权利,包括ix35氢燃料电池车和NEXO上积累的技术。

如何看待燃料电池在未来五年的发展?

▲图3 在燃料电池项目坚定投入的,以丰田、本田和现代为主导,都是本国政府规划的延申

以目前较为激进的现代汽车集团为例,到2025年的整体规划,HEV、PHEV、EV和FCV几条技术路线,目前2018年整体的规模在13.5万台,未来到2025年要推进到167万台。目前在规划中能够看到的是一款燃料电池车型,规划的数量为1.3万台。与之对比的,现代会在中国推出不少的专门纯电动车型,并且开发面向纯电动汽车的专用平台,以提升自己的纯电动汽车竞争力。

而纯电动汽车得益于成本降低的速度,在过去的一段时间内使得其面向普通消费者的竞争力远远超过了现阶段的燃料电池汽车。

如何看待燃料电池在未来五年的发展?

▲图4 现代清洁能源汽车总体规划和燃料电池汽车发展

小结:中国在燃料电池和氢能领域的政府政策引导,从世界范围内来看是对于未来氢能领域技术研发、关键材料国产化的一种战略跟随,有助于在动力电池产业之外开辟另一个有价值的研究方向,但是对于车企来说,在面临新能源汽车补贴退坡的情况下,需要从政府补助下快速发展的轨道转到市场化方向,而燃料电池并不一样。

如何看待燃料电池在未来五年的发展?

网友评论文明上网理性发言,请遵守评论服务协议
账号登录注册后参与评论

燃料电池行业 氢与燃料电池产业链:补贴政策渐近 转向看优质区域

燃料电池产业短期内不具备全面推广的条件,预计将率先在氢能区位优、市场容量大、财政实力强的区域呈集群化发展。
关键字: 燃料电池 氢能
2019-09-20

燃料电池行业 强化燃料电池 康明斯完成收购水吉能

9月9日,康明斯公司宣布已完成对燃料电池及制氢技术公司Hydrogenics Corporation的收购。在液化空气集团的支持下,此次收购将加速在氢燃料电池技术上的创新,并应用于更广泛的商用市场。
关键字: 燃料电池 氢燃料
2019-09-11

燃料电池行业 煤制氢仍存“致命”弱点 “灰氢”难题如何破解?

“氢能这把火被点起来了!”在中国工程院院士彭苏萍看来,这把火正是源自煤炭行业,“随着产能过剩问题凸显,行业也提出下游制氢的发展思路。氢能开始与传统能源高度融合,作为化石能源转型过程中的一条产业链。”
关键字: 燃料电池 氢能
2019-09-06

燃料电池行业 HRC与Voith合作 开发碳纤维氢燃料储罐系统

《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》中提到,目前燃料电池关键技术与技术瓶颈已经逐步取得突破。截至2018年底,全球氢燃料电池的装机量超过2,090.5MW,乘用车累计销量9900辆,初步实现商业化。
关键字: 氢燃料 储罐系统
2019-09-06

燃料电池行业 氢能汽车产业发展三步走:2030年实现百万辆

我国氢能产业的发展,离不开对加氢站及储运能上游基础设施的规划、投入与扶持。近年来,能源安全问题和环保压力愈发凸显,全球各国都在大力推动新能源汽车发展。在此大背景下,新能源汽车得到了高速发展。
关键字: 燃料电池 加氢站
2019-08-30
电车资源2019年活动排期
关闭
东风俊风纯电动物流车秒杀