鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:953次 | 2019年11月25日
氫燃料汽車拋錨背后:掌握核心技術(shù)的企業(yè)太少
廣東佛山,在淅淅瀝瀝的雨中,一輛標(biāo)著氫燃料電池動(dòng)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(lái)——拋錨了。
“不穩(wěn)定,經(jīng)常出問(wèn)題?!币晃粴淙剂想姵毓卉囁緳C(jī)透露。類似的拋錨等現(xiàn)象,常常在這種國(guó)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(guó)目前大約有20個(gè)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(guó)共有氫燃料電池汽車2000多輛。按照行業(yè)預(yù)計(jì),未來(lái)十幾年的時(shí)間里,這個(gè)數(shù)量要增長(zhǎng)1000倍。
據(jù)調(diào)查,為了搭上氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)這艘“萬(wàn)億元”級(jí)特種母艦,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(duì)外展示,以吸引政府、投資人和公眾。
與美國(guó)、日本等國(guó)家相比,中國(guó)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(wèn)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(guó)大規(guī)模發(fā)展燃料電池汽車,尚未經(jīng)過(guò)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?!眹?guó)家氣候戰(zhàn)略中心學(xué)術(shù)委員會(huì)主任李俊峰表示。
似曾相識(shí)的“氫能”競(jìng)賽
李岑(化名)是中國(guó)一家氫燃料電池汽車關(guān)鍵設(shè)備供應(yīng)商的項(xiàng)目經(jīng)理,在接受采訪時(shí),他剛剛從云南出差回來(lái)。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(gè)行業(yè)在提速。2018年5月以來(lái),尤其是2019年氫能被寫(xiě)入政府工作報(bào)告,以及國(guó)家出臺(tái)加大對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼政策的力度以后,全國(guó)各地開(kāi)始加入一場(chǎng)發(fā)展氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的競(jìng)賽。
最近的例子有,《四川日?qǐng)?bào)》8月1日?qǐng)?bào)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(zhēng)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入超過(guò)500億元,建設(shè)全國(guó)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(jī),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(huì)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(jì)劃在2021年建成國(guó)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(jì)產(chǎn)值達(dá)到1700億元。而2018年,張家口GDP是1536億元。
近日,張家口市引進(jìn)的49輛氫燃料電池公交車和25輛氫燃料電池大客車投入運(yùn)營(yíng),這標(biāo)志著張家口市在河北省率先邁入氫能源時(shí)代。
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(dòng)經(jīng)濟(jì)、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(guó)至少有20個(gè)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(gè)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(jì)劃。根據(jù)“計(jì)劃”,包含北京、上海、成都、蘇州、張家口等在內(nèi)的十個(gè)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(méi)看到相關(guān)文件?!蹦车胤秸囊晃回?fù)責(zé)氫能產(chǎn)業(yè)口的官員說(shuō)。不過(guò),他表示,這也符合現(xiàn)在氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展預(yù)期。
在氫燃料電池汽車行業(yè)多年的李岑發(fā)現(xiàn),這兩年來(lái),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(shí)間賽跑?!拔覀兇掖颐γΦ刈龀鲆粋€(gè)氫燃料電池汽車系統(tǒng),車廠匆匆忙地進(jìn)行組裝。說(shuō)白了,有些企業(yè)就是搶著拿補(bǔ)貼?!?/p>
廣東泰羅斯汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司(下稱“泰羅斯”)總經(jīng)理張銳明表示,目前,氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的核心技術(shù),主要掌握在美國(guó)、加拿大和日本等少數(shù)國(guó)家的手中。氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)在氫燃料電池汽車的成本中,占比大約50%或更高。
“嚴(yán)格來(lái)說(shuō),中國(guó)氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)汽車的核心技術(shù)上,有九成的需要進(jìn)口?!睆堜J明說(shuō),“越是核心的技術(shù)進(jìn)口越貴。”
以膜材料未來(lái)為例,根據(jù)市場(chǎng)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(jià)格幾元甚至近十元,每一輛車需要平方米級(jí)別的膜材料。這意味著,僅膜材料這一個(gè)部件,一輛車就得攤上幾萬(wàn)元甚至十幾萬(wàn)元的成本。
這直接推高了整輛氫燃料電池汽車的造價(jià)。在國(guó)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(shí)環(huán)境下,氫燃料汽車制造商不得不依靠大量的補(bǔ)貼。高額補(bǔ)貼反過(guò)來(lái)成為一些企業(yè)不惜跨界,蜂擁而至的動(dòng)力。
補(bǔ)貼“進(jìn)口技術(shù)”和“組裝車”意義不大
“把車做出來(lái)容易,但做電池實(shí)在太難了?!眹?guó)家新能源汽車創(chuàng)新工程專家組組長(zhǎng)王秉剛在接受采訪時(shí)說(shuō),“現(xiàn)在,我們不宜著急規(guī)?;a(chǎn),不宜到處上馬。沒(méi)有技術(shù),光是把國(guó)外的進(jìn)口技術(shù)引進(jìn)來(lái)去組裝成車,意義不大?!?/p>
由于此前中國(guó)在氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的投入太少,對(duì)產(chǎn)業(yè)化的前期研發(fā)工作也沒(méi)有持續(xù)性的投入,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車“性能差、效率低、壽命短”,與美國(guó)、日本等國(guó)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(lái)說(shuō),張銳明告訴1℃記者,目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)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(guò)程。電堆位于燃料電池動(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)、高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)、主DCDC(即電平轉(zhuǎn)換器)和電動(dòng)機(jī)。其中,高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)儲(chǔ)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(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)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(wèn)題。比如,作為一種高分子材料,膜材料薄如蟬翼,是其制作過(guò)程異常復(fù)雜,對(duì)工藝、設(shè)備等基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)要求極高。雙極板對(duì)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?!爸灰渲腥魏我粋€(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,整個(gè)雙極板就壞掉了?!睆堜J明說(shuō)。
除此之外,在氫能燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的其他領(lǐng)域,如空壓機(jī)、加濕器、氫循環(huán)系統(tǒng)等,國(guó)內(nèi)僅有部分實(shí)驗(yàn)性或小批量產(chǎn)品。
王秉剛的另一身份是科技部國(guó)家“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng),曾在20年前參與了中國(guó)氫燃料電池汽車研發(fā)的相關(guān)工作。
他表示,中國(guó)氫燃電池汽車在產(chǎn)業(yè)鏈和電池技術(shù)問(wèn)題方面還“有很大的問(wèn)題,與國(guó)外差得太遠(yuǎn),國(guó)內(nèi)的電堆研究目前還沒(méi)有走出實(shí)驗(yàn)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(diǎn)。
俊峰持有與王秉剛同樣的觀點(diǎn)。他表示,中國(guó)需要“吸取電動(dòng)汽車的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),部署2——3家企業(yè),高起點(diǎn)起步,努力縮小與豐田的差距”。
李俊峰認(rèn)為,中國(guó)現(xiàn)階段并不需要大規(guī)模發(fā)展氫燃料電池汽車,因?yàn)槿加推囋诮窈?0——20年內(nèi)還是汽車主流,此外電動(dòng)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(jìng)爭(zhēng)沒(méi)有顯著優(yōu)勢(shì)。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(shí)一旦被卡脖,成千上萬(wàn)輛氫燃料汽車集體趴窩的場(chǎng)景將是何等觸目驚心。