鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:638次 | 2021年10月14日
成本限制 燃料動力電池車產(chǎn)業(yè)化還有多遠(yuǎn)?
“充電(加氫)5分鐘、續(xù)航600公里。”這是很多車主對新能源車的期待,相有關(guān)要“背著”重重電池的純電動汽車,氫燃料動力鋰電池車被認(rèn)為更容易實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。實(shí)際上,早在去年初,現(xiàn)代氫燃料動力鋰電池車Nexo公布之際,即宣布NEDC工況續(xù)航里程達(dá)700公里,但時(shí)至今日,該車還未正式上市銷售,而日本豐田旗下的燃料動力鋰電池車Mirai雖已上市多年,銷量平平。究其原因,重要在于較高的價(jià)格,以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的不完善。那么,作為新能源車最大市場,我國燃料動力鋰電池車發(fā)展如何,距離購買國產(chǎn)燃料動力鋰電池乘用車還遠(yuǎn)嗎?我們一起來探討一下。
30秒讀懂全文:
■我國燃料動力鋰電池車市場還處于剛剛起步階段,一些關(guān)鍵零部件技術(shù)缺失,且以商用車為主。但在政策和公司的推動下,目前也已經(jīng)取得了一定的成果;
■當(dāng)下我國已有41家整車廠商,參與了氫能燃料動力鋰電池汽車的生產(chǎn)制造,其中上汽集團(tuán)和長城汽車都成立了獨(dú)立零部件公司,以期作為燃料動力鋰電池系統(tǒng)供應(yīng)商,占領(lǐng)先機(jī);
■技術(shù)和成本,是阻礙燃料動力鋰電池車產(chǎn)業(yè)化的重要因素,有觀點(diǎn)希望,補(bǔ)貼政策可以向核心技術(shù)傾斜。
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-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
以商用車為主,燃料動力鋰電池車還剛起步
“從全球來看,歐美日等重要國家和地區(qū)紛紛將氫能和燃料動力鋰電池技術(shù)作為能源技術(shù)革命的重要方向和未來能源戰(zhàn)略的重要組成部分,并已進(jìn)入系統(tǒng)執(zhí)行階段。”九月二十六日,我國工程院院士李駿在第四屆國際氫能與燃料動力鋰電池汽車大會上表示,我國經(jīng)過多年的研發(fā),也初步形成了從燃料動力鋰電池電堆、燃料動力鋰電池系統(tǒng)到燃料動力鋰電池整車設(shè)計(jì)集成的自主研發(fā)體系能力和小批量生產(chǎn)制造能力。
我國汽車工程學(xué)會的數(shù)據(jù)也顯示,2018年,我國氫燃料動力鋰電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)投資及規(guī)劃資金超過850億元。此外,截止到2018年底,累計(jì)運(yùn)行車輛超過3000輛,運(yùn)行的加氫站近30座。
今年以來,燃料動力鋰電池發(fā)展更是持續(xù)火熱,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),今年前八月,國內(nèi)氫能和燃料動力鋰電池領(lǐng)域的投資項(xiàng)目已超過千億,其中包括多個(gè)百億級項(xiàng)目。從銷量來看,也是大幅提速,今年前八月,燃料動力鋰電池車完成1125輛,比上年同期上升7.3倍。不過,雖然氫燃料動力鋰電池汽車的銷量快速上升,但因市場基數(shù)太小,市場占有率還不值一提。
總體來看,我國氫燃料動力鋰電池車以客車、物流等商用車型為主。最新一批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》信息顯示,共有13款燃料動力鋰電池新能源車型入選,包括9款客車和4款專用車。乘用車方面,細(xì)數(shù)近三年新能源汽車推薦目錄發(fā)現(xiàn),僅在2016年有上汽榮威950一款燃料動力鋰電池車型進(jìn)入。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
制表:汽車之家行業(yè)頻道
“整個(gè)我國市場,燃料動力鋰電池還處于剛剛起步階段,技術(shù)并不是100%成熟,特別是在一些關(guān)鍵部件技術(shù)方面還比較缺乏,與國外一些公司相比有一定的差距。”不過,同濟(jì)大學(xué)教授章桐稱,我國近年來在燃料動力鋰電池領(lǐng)域積極布局,且從整車到系統(tǒng)、核心硬部件、關(guān)鍵材料等,都有涉及。
事實(shí)上,早在2016年,工信部就組織制定了《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》,彼時(shí)計(jì)劃到2020年實(shí)現(xiàn)5000輛級規(guī)模在特定地區(qū)公共服務(wù)用車領(lǐng)域的示范應(yīng)用,建成100座加氫站;2025年實(shí)現(xiàn)5萬輛規(guī)模的應(yīng)用,建成300座加氫站;2030年實(shí)現(xiàn)百萬輛氫燃料動力鋰電池汽車的商業(yè)化應(yīng)用,建成1000座加氫站。今年來,我國又啟動了面向2035的路線圖2.0的修訂工作,想進(jìn)一步推動燃料動力鋰電池發(fā)展。
上汽/長城設(shè)獨(dú)立公司,都想做第三方供應(yīng)商
政策助力,公司也不落步。在國內(nèi)整車公司中,上汽集團(tuán)和長城汽車的氫燃料動力鋰電池汽車布局較早,且二者旗下皆成立了獨(dú)立的相關(guān)領(lǐng)域公司。
其中,上汽集團(tuán)從2001年開始啟動了燃料動力鋰電池汽車的研究,是國內(nèi)最早從事相關(guān)領(lǐng)域研究的車企之一。2016年推出的榮威950燃料動力鋰電池轎車,為國內(nèi)第一款完成通告、銷售、上牌的燃料動力鋰電池轎車;2017年大通FCV80燃料動力鋰電池輕客上市,已完成商業(yè)化運(yùn)營,目前運(yùn)營歷程超過了210萬公里。
此外,在自主開發(fā)的第二代200型燃料動力鋰電池電對的基礎(chǔ)上,上汽集團(tuán)還研發(fā)了P240燃料動力鋰電池系統(tǒng),用于FCV80等車型上,系統(tǒng)功率達(dá)到40千瓦;搭載第三代大功率電池電堆的P390燃料動力鋰電池系統(tǒng)也將在明年初正式量產(chǎn),電堆的功率達(dá)到115千瓦,體積功率密度達(dá)到3.1千瓦/升,空氣系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)零下30度的低溫啟動。同時(shí),上汽集團(tuán)也已啟動面向未來的第四代燃料動力鋰電池電堆和系統(tǒng)研發(fā)工作。
為了加快上汽燃料動力鋰電池產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,上汽集團(tuán)于2018年六月成立了上海捷氫科技有限公司,自主研發(fā)燃料動力鋰電池、電堆電池系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng),旨在為整車供應(yīng)整套的燃料動力鋰電池驅(qū)動解決方法,目前已形成30-92kW較為完整燃料動力鋰電池系統(tǒng)產(chǎn)品,為上汽未來整車產(chǎn)品開發(fā)打下基礎(chǔ)。根據(jù)計(jì)劃,未來上汽集團(tuán)將結(jié)合市場需求,在燃料動力鋰電池領(lǐng)域陸續(xù)推出MPV、輕卡、中重卡等產(chǎn)品。
“我們定位是所有車企的供應(yīng)商。”上海捷氫科技有限公司總經(jīng)理盧兵兵稱,作為燃料動力鋰電池供應(yīng)商,公司希望即服務(wù)于上汽集團(tuán),也服務(wù)于上汽集團(tuán)外的所有車企。
與上汽類似,長城汽車同樣將氫能板塊相關(guān)業(yè)務(wù),作為第三方供應(yīng)商獨(dú)立發(fā)展。2018年八月,長城控股集團(tuán)收購了上海燃料動力鋰電池汽車動力有限公司,作為未來拓展商用車燃料動力鋰電池系統(tǒng)的橋頭堡。為應(yīng)對市場化運(yùn)營,2019年四月長城控股成立了未勢能源,其與長城汽車并列,在未勢能源下面還設(shè)有上燃動力,后者重要負(fù)責(zé)燃料動力鋰電池動力系統(tǒng)的集成,包括乘用車和商用車。
長城汽車副總裁唐海鋒介紹稱,未來,長城汽車重要聚焦于車的業(yè)務(wù),同時(shí)還留有氫能檢測中心。而未勢能源重要業(yè)務(wù)和產(chǎn)品是燃料動力鋰電池動力系統(tǒng),以及相關(guān)核心部件的開發(fā)。此外,針對氫儲運(yùn)的特殊環(huán)節(jié),長城還進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)開發(fā),并與產(chǎn)業(yè)鏈的制氫公司、儲運(yùn)公司、設(shè)備供應(yīng)商一起聯(lián)合來提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)的競爭力。
實(shí)際上,不止上汽、長城,截至目前,我國市場已有吉利、一汽、福田等41家整車廠商,參與了氫能燃料動力鋰電池汽車的生產(chǎn)制造,市場上已有56款燃料動力鋰電池車型、25家燃料動力鋰電池系統(tǒng)集成商、20多個(gè)省市公布相關(guān)政策和規(guī)則。
盡管如此,業(yè)界短時(shí)間內(nèi)對氫燃料動力鋰電池的發(fā)展還是持有保守態(tài)度。唐海鋒認(rèn)為,未來5年至10年產(chǎn)業(yè)還是處于持續(xù)投入期,目前都是以示范運(yùn)營為主,真正的大規(guī)模商業(yè)化可能要在十年以后。一汽新能源開發(fā)院電池研究所所長趙子亮也認(rèn)為,未來5至10年后,燃料動力鋰電池才能形成一定的規(guī)模效應(yīng)。
技術(shù)/成本制約發(fā)展,補(bǔ)貼或可以更多考慮核心技術(shù)
阻礙燃料動力鋰電池車產(chǎn)業(yè)化的原因很簡單:技術(shù)和價(jià)格。“氫燃料動力鋰電池汽車在商業(yè)化過程中,仍面對核心技術(shù)有待進(jìn)一步提升、車輛購置和運(yùn)營成本較高、政策標(biāo)準(zhǔn)仍不完善、公司用途要充分發(fā)揮等一系列問題。”李駿稱,當(dāng)下燃料動力鋰電池汽車仍屬于產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)入期,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化仍是一個(gè)中長期的發(fā)展過程。
當(dāng)前國內(nèi)公司在燃料動力鋰電池領(lǐng)域布局,多以整車和系統(tǒng)為主,對進(jìn)口材料和核心部件的依賴較為普遍。唐海鋒介紹稱,國外燃料動力鋰電池汽車的開發(fā)路徑基本上是從原材料到部件,再到系統(tǒng),再到整車,是層層遞進(jìn)的正向開發(fā)流程。據(jù)悉,我國氫能制儲、加氫基礎(chǔ)設(shè)施、燃料動力鋰電池及應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)公司占比分別為48.5%、9.7%、41.8%。
行業(yè)人士希望,燃料動力鋰電池產(chǎn)業(yè)能堅(jiān)持自主開發(fā),掌握燃料動力鋰電池電堆核心技術(shù),建立完善的核心零部件產(chǎn)業(yè)鏈。而這并非一家能夠完成,因此,上海汽車集團(tuán)股份有限公司副總裁祖似杰呼吁,各相關(guān)方能夠積極合作,通過規(guī)模化降低燃料動力鋰電池核心零部件及用氫的成本,以市場應(yīng)用倒逼技術(shù)進(jìn)步,共建燃料動力鋰電池產(chǎn)業(yè)的朋友圈。
另一個(gè)阻礙燃料動力鋰電池車發(fā)展的是車輛價(jià)格。根據(jù)國際氫能理事會對燃料動力鋰電池的使用場景預(yù)測,2050年燃料動力鋰電池重要應(yīng)用場景為客車、大型乘用車及中重型卡車。其中,很大原因在于燃料動力鋰電池系統(tǒng)及氫氣價(jià)格因素。
“成本居高不下。”趙子亮稱,就算氫燃料動力鋰電池車產(chǎn)銷從每年1000輛,增至50萬輛,成本還是太高。目前電堆要占據(jù)整個(gè)燃料動力鋰電池系統(tǒng)的50%以上,而其價(jià)格降低難度很大。此外,目前無論是制氫還是運(yùn)輸、用氫等,總體成本都偏高。
以豐田mirai為例,其燃料動力鋰電池組的成本高達(dá)17.4萬元左右,而同等續(xù)航的鋰離子電池成本約為9萬元,燃油車約為2.5萬元。而針對續(xù)航所需氫氣的成本,豐田Mirai每百公里燃料動力鋰電池的耗氫量約為1kg,以美國為例,美國加氫的成本約為14$/kg,大大高于鋰離子電池汽車及燃油車的成本。
想能夠推動普及,毫無疑問,降本是關(guān)鍵。因此,有行業(yè)人士建議,2019年氫燃料動力鋰電池汽車中央財(cái)政補(bǔ)貼還未下發(fā),政策可考慮向核心技術(shù)傾斜,助力技術(shù)研發(fā)和成本降低。
全文總結(jié)
如何降低燃料動力鋰電池系統(tǒng)成本?如何加快布局加氫站、進(jìn)一步降低氫氣成本?這是燃料動力鋰電池車實(shí)現(xiàn)商業(yè)化必須解決的兩大難題。當(dāng)下來看,短時(shí)間內(nèi)這些問題還很難得到解決。在行業(yè)發(fā)展之初,核心技術(shù)的正向研發(fā),以及持續(xù)穩(wěn)定的政府支持必不可少,只有成本持續(xù)降低,實(shí)現(xiàn)市場驅(qū)動,燃料動力鋰電池產(chǎn)業(yè)才能從導(dǎo)入期進(jìn)入成長期,并有可能進(jìn)入到普通用戶手中。那么,更沒有里程焦慮的燃料動力鋰電池車,你期待嗎?