中國燃料電池前景廣闊 發展的難點還需要攻克
時間:2019-04-21 17:49來源:中投投資咨詢網 作者:劉波
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氫燃料一直是世界能源領域長期探索的尖端技術，因零排放、清凈清潔、續航里程長、適應環境廣等諸多優點，被諸多學界人士譽為可能是人類能源利用的最終形態，在未來的產業化過程中有著無限的想象空間。
《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書（2016）》顯示：到2020年，中國氫能產業基礎設施目標產值為3000億元；2050年產值目標為40000億元，屆時，氫能將成為我國能源結構及產業結構的重要組成部分，而汽車市場有望成為氫能源最大的消費端。
2017年9月，上海首個氫能源基礎設施投資建設運營平臺成立，計劃在三至五年內建成“環上海加氫站走廊”。規劃到2020年，上海將聚集超過100家燃料電池汽車相關企業，于2025年建成50座加氫站，到2030年實現燃料電池汽車技術和制造總體達到國外同等水平，上海燃料電池汽車全產業鏈年產值突破3000億元。
有專家預測，預計在未來很短的時間內，即2020年左右，中國氫能產業或將會進入一個爆發期。
氫燃料電池的優勢
目前，日本燃料電池車已經進入產業化階段，產業鏈上各主要環節具備核心技術，產品技術指標處于全球領先狀態。燃料電池出貨量和裝機規模占全球60%以上，專利數目占全球的50%以上。
2018年5月，李克強總理在日本首相安倍晉三的陪同下，來到位于北海道的豐田汽車工廠，參觀了氫能源汽車。在參觀前李總理詳細聽取了豐田汽車公司總裁豐田章男有關氫能源汽車的性能和前景的說明，并重點了解氫氣壓縮儲存和加氫站布局等安全問題。
豐田公司早在1992年，就開始著手研究氫能源，并在2014年推出了第一輛氫能源汽車，通過在北美地區，以及零下40度的北海道最北端的嚴寒城市，以及非洲高溫地區進行試驗性運營，不斷地完善后，于2016年，第一代氫能源汽車“未來”正式投放市場。目前該車年產量為3000輛，需要提前1年預訂。2020年后，年產預計將會增加到3萬輛。
豐田章男曾經提到，汽車誕生已經100多年，從一輛時速只有幾公里的交通工具，已經發展到如今時速可以達到300公里，甚至更高的大眾化生活用品。那么接下來的100年，汽車應該作為一種什么樣的形態存在于我們的人類社會？這是我們需要認真思考的問題。
自1885年德國工程師卡爾·本茨(KarlBenz)發明第一臺汽車算起，內燃機造就整個汽車工業的歷史已達100余年。讓人感到沮喪的是，這期間從未有另一種能源動力能夠徹底代替內燃機對于汽車的作用。即便是當下如日中天的電動汽車，也因電池技術的限制，存在續航短、重量大、充電慢的短板，被人廣為詬病。
氫燃料電池車的出現恰恰可以解決純電動車存在的痛點。
據悉，續航650KM的氫燃料只需3分鐘就能填充完畢，相比于即使有Tesla超級充電站加持的特斯拉ModelS，500多公里的續航里程最快也要幾十分鐘才能充滿，更遑論充電時間動輒數小時的普通純電動汽車。
《氫燃料電池行業研究報告》顯示，依據日本氫氣的價格，氫能源汽車續航650KM僅需4600日元，約合278元人民幣，比汽油的價格更為便宜。且氫氣的價格不會像汽油隨石油有較大波動，只會隨著技術的提升越來越便宜。
此外，氫能源汽車的動力原理簡單，由車載氫氣與空氣中的氧氣產生反應生成水，并釋放出能量，所以并不產生尾氣，可真正意義上實現“零排放”，較其他能源更具環保性。
我國氫燃料電池發展的難點
氫燃料電池其歷史可追溯到上世紀50年代，由英國劍橋大學Bacon用高壓氫氧支撐了具有實用功率水平的燃料電池。此后，該項技術一直被軍方所重視，在20世紀90年代后逐步轉為民用。
自此以后，氫能就成為全球能源和交通領域發力的熱點，不僅日本，英國、德國、法國、荷蘭等國都在大力推出燃料電池汽車，并加大加氫站的建設。
我國雖然也在大力推動氫燃料電池汽車產業的發展，但要實現大規模的市場化推廣，還有許多問題需要解決。
4月9日工信部發布的《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄（2019年第3批）》顯示，目錄共包括67家企業的178款車型，其中燃料電池產品僅3家企業3款型號，且以貨車和客車為主，仍舊沒有乘用車的身影。
中國汽車工程學會李主任介紹，與日本成熟的技術相比，我國在燃料電池的關鍵基礎材料，包括零部件、整個高端的集成、電池的壽命、成本、批量制備能力等方面，還存在比較大的差距。
在使用環節上，由于燃料電池汽車比其他汽車更為精密，因此維護成本更高；氫氣在制備、儲存、運輸等過程中也需要更多的技術處理，成本也相應提升；配套設施方面，燃料電池汽車使用需要眾多加氫站支持，加氫站由于需要配置大型壓縮機等大型設備，成本同樣比加油站和充電站更高。
成本層層加碼下，過于高昂的費用，使得市場需求不足，進而阻礙了創新技術的研發熱情。這些制約國內發展氫燃料的要素，導致中國在相關技術指標上落后于日本。
氫燃料電池發展前景廣闊
由于氫能源的大規模應用尚處于導入期，所以燃料電池作為我國新能源汽車“三橫三縱”發展路線的重要分支，分外需要政策的支持引導。
氫能是一種普世性的能源載體，氫能產業發展最大的障礙往往不是技術而是基礎設施建設。
2014年財政部發布《關于新能源汽車充電設施建設獎勵的通知》，其中，對符合國家技術標準且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個站獎勵400萬元。
將加氫站納入補貼范圍，可直接刺激配套產業加速發展，預計后續加氫站的建設會取得突飛猛進的效果。據悉，中石化正在對中國的加油站合建加氫站的問題進行全面布局。2030年，國內將建設加氫站1000座以上，滿足200萬輛燃料電池運輸車輛，同時建成3000公里以上氫氣長輸管。
在此之前，2009年我國就開始對燃料電池汽車實行補貼，其主要形式是免征購置稅，同時給予一次性不同額度的優惠。
2018年四部委聯合發布《關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，與純電汽車不同，明確燃料電池汽車補貼永不退坡，力度不減，逐步帶動燃料電池汽車產業取得實質性進展。
相關數據披露，2006-2017年燃料電池成本由124美元/kW下降至45美元/kW，十年間降幅高達63.7%。隨著技術的成熟和成本的下降，加之政策支持，燃料電池汽車在未來成長性極高。
《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》提出，要系統推進燃料電池汽車研發與產業化，到2020年實現燃料電池汽車批量生產和規模化示范應用。《節能與新能源汽車技術路線圖》明確提出，2020年、2025年和2030年，中國燃料電池汽車的發展目標分別為1萬輛、10萬輛以及100萬輛。
在未來，氫能源燃料電池是全球能源技術革命的重要方向，擁有十幾萬億美元級的廣闊市場，不僅中國，也是各主要國家大力突破的重要核心產業。這將會是一場偉大的變革，很榮幸的是，我們可作為見證人親歷其中，并成為其中的參與者和受益者。
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