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中国氢燃料电池汽车与国际先进水平有多大差距?

 
  【压缩机网】FCV产销量:美国最多、中日接近;加氢站数量:中国全面落后于欧美日;FCV核心技术:中国与日韩差距大。
 
  作为新能源汽车领域最新的风口,中国氢燃料电池产业发展现状如何,与国际先进水平相比有多大差距,商业化的挑战有哪些?
 
  9月26-27日,在江苏如皋举办的第四届国际氢能与燃料电池汽车大会(FCVC 2019)上,这些问题得到了解答。
 
中国氢燃料电池汽车与国际先进水平有多大差距?
 
  国际氢能与燃料电池汽车大会是全球氢燃料电池汽车领域的顶级盛会,由中国汽车工程学会和国际氢能燃料电池协会(筹)共同举办,南通市人民政府和如皋市人民政府承办。
 
  此次大会也得到了联合国开发计划署(UNDP)、中国国际经济技术交流中心、韩国氢能促进局、英美资源公司、丰田汽车公司、现代汽车公司、中国汽车技术研究中心有限公司、清华大学、同济大学等企业、机构及高校的支持。
 
  FCV产销量:美国最多、中日接近
 
  根据中国工程院院士、中国汽车工程学会理事长李骏提供的信息,截止2018年,全球燃料电池汽车累计销量已超过1.2万辆,中国累计运行氢燃料电池汽车超过3000辆。
 
  关于全球氢燃料电池销量,欧盟燃料电池及氢能合作组织执行董事巴特·比耶比克也提供一些数据:
 
中国氢燃料电池汽车与国际先进水平有多大差距?
 
  从销量来看,美国最多,截止今年第一季度达到7450辆,日本次之,也有3219辆,欧洲氢燃料电池汽车销量是1731辆(中国和韩国数据待确认)。如果按照李骏的数据,中国与日本的销量规模差不多。
 
  中国的氢燃料电池汽车的销量数据缺乏权威统计。9月1日,中国工程院院士衣宝廉在“2019中国汽车产业发展(泰达)国际论坛”上演讲时说,中国大概投放了4000多辆氢燃料汽车,但他得到的消息是有2000多辆车在运行。
 
  上汽集团副总裁、总工程师祖似杰提供的数据显示,过去三年,中国的氢燃料电池汽车销量分别是629辆、1272辆和1527辆,今年前8个月销量为1125辆。
 
中国氢燃料电池汽车与国际先进水平有多大差距?
 
  企业层面。国内氢燃料电池乘用车的主要代表就是上汽集团。上汽是目前国内唯一具备燃料汽车商用车和乘用车技术和生产能力的企业,过去5年,上汽的燃料电池汽车产量分别是6辆、20辆、55辆、100辆和306辆。
 
  其中,上汽荣威950燃料电池轿车实现产销50台,用于租赁和UNDP的示范运行,累计运营历程超过50万公里。
 
中国氢燃料电池汽车与国际先进水平有多大差距?
 
  日本的主要代表车企是丰田汽车,主要代表车型是丰田的Mirai。丰田汽车燃料电池事业领域领域长滨村芳彦提供的信息显示,丰田Mirai自2014年推出以来,至今已经销售了超过1万辆。Mirai的主要市场是在美国和日本本土。
 
  简单从销量对比来看,丰田是遥遥领先的。另外一点值得注意的是,中国的氢燃料电池汽车基本上都是客车或者物流车等商用车,美国和日本主要是乘用车。
 
  相比而言,氢燃料电池客车和商用车的技术含量较低,燃料电池电堆的体积比功率、燃料电池系统功率都比较低,但是对系统的耐久性要求比乘用车要高一些。
 
  加氢站数量:中国全面落后于欧美日
 
  在加氢基础设施方面,欧盟燃料电池及氢能合作组织执行董事巴特·比耶比克提供的信息显示,截止到今年第一季度,欧洲有134座加氢站,日本有108座,美国有41座。
 
  李骏院士提供的数据显示,全球已经建成运营加氢站近400座,中国运行加氢站近30座。相比来说,中国的加氢站数量是比较少的。
 
中国氢燃料电池汽车与国际先进水平有多大差距?
 
  关于未来全球加氢站的数量和分布,巴特·比耶比克援引麦肯锡的预测称,2025年之后,欧洲的加氢站数量将远多于中国、美国和日本。到2030年,欧洲的加氢站数量将达到3750座。
 
  FCV发展阶段:中国不及日韩
 
  关于国外氢燃料电池汽车的发展阶段和技术水平,李骏院士的评价是“以丰田、本田、现代为代表的部分车企,经过多年的关键技术攻关、技术考核验证和特定用途领域商业化示范,突破了若干重要的燃料电池电堆及整车核心技术,整车性能已能够达到传统汽车水平”。
 
  中国的发展阶段和技术水平是“初步形成了从燃料电池电堆、燃料电池系统到燃料电池整车设计集成的自主研发体系能力和小批量生产制造能力。并且在北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳大运会等重大活动期间进行了小规模的示范考核”。
 
  从李骏的评价不难看出,中国氢燃料电池汽车产业的整车研发和技术水平落后于日本和韩国。
 
  关于国内氢燃料电池汽车的示范运行,目前形成了以上海、如皋为主要示范点的长三角地区、以及以佛山为代表的珠三角地区,以及以北京、张家口为代表的环渤海地区。
 
  比如,江苏省已经投入试运行200多辆氢燃料电池汽车,并建成了5座加氢站。并且集聚了30多家氢燃料电池汽车重点研发和制作生产企业。
 
  联合国开发计划署,亚洲及太平洋区域局高级经济顾问、一带一路战略顾问郝博霖说,联合国开发计划署正在中国8个示范城市开展氢能和燃料电池项目(如皋是联合国开发计划署在中国第一个氢能示范城市),当今中国的氢能和燃料电池产业形成了覆盖四个产业集群,拥有超过33家上市公司,以及40家汽车制造商。
 
  FCV核心技术:中国与日韩差距大
 
  在燃料汽车核心技术方面,中国与国际先进水平有多大差距?这部分我们通过整车的性能参数来进行对比。选取的对比车型上汽荣威950FCV和丰田Mirai。
 
  荣威950FCV最早出现在2016年10月工信部发布的第289批《道路机动车辆生产企业及产品公告》中,此后并未公开销售,基本上只做示范运行。
 
  根据上文上汽集团副总裁、总工程师祖似杰提供的数据,荣威950FCV总产销为50辆,用于租赁和UNDP的示范运行。由于国内汽车车企都未推出燃料电池乘用车,因此,荣威950FCV可以看作是中国燃料电池乘用车的代表车型。

丰田Mirai于2014年上市销售,是全球氢燃料电池汽车市场的明星车型,但其实全球首款量产的氢燃料电池汽车是现代汽车的iX35 FCV,比Mirai量产早一年。
 
  但Mirai的销量是比较可观的。上文已经提到,从2014年上市至今,Mirai已经销售了1万辆。
 
中国氢燃料电池汽车与国际先进水平有多大差距?
 
  *丰田Mirai燃料电池系统额定功率52kW非官方公布数据,为业内人士透露。另外,荣威950FCV的电堆体积比功率数据缺失,但根据目前国内燃料电池电堆的发展情况判断,应该在2kW/L上下。
 
  通过上图可以发现,荣威950FCV的续航里程显著低于丰田Mirai,燃料电池系统额定功率为36kW,低于Mirai的52kW(氢燃料电池客车和商用车方面,从今年进入工信部《道路机动车辆生产企业及产品公告》的一些车型来看,燃料电池系统的额定功率基本在40-60kW之间)。
 
  从额定功率判断,荣威950FC燃料电池系统峰值功率应该也低于Mirai的114kW。
 
  两款车驱动电机的峰值功率接近,预计额定功率差距也不大。储氢量方面,Mirai比荣威950FCV多0.66kg,两款车所用的储氢罐的压力都系统都是70MPa。
 
  在最低启动温度方面,Mirai可以达到-30℃,但荣威950FCV只能达到-20℃。
 
  总体来说,除电机以外,上汽荣威950FCV的燃料电池系统功率、电堆体积比功率、车辆续航里程、最低启动温度等方面的性能都不及丰田Mirai。
 
  上汽集团副总裁、总工程师祖似杰表示,搭载第三代大功率电池电堆的P390燃料电池系统也将在明年初正式量产,电堆功率达到115kW(此处所指的应该是峰值功率),
 
  可以实现零下30度的低温启动,接近国际一流的燃料电池科技的关键的技术指标。
 
  EV君在此次大会的现场展览中看到了上汽旗下捷氢动力生产的P390燃料电池系统,体积比较大,可以搭载在上汽MAXUS的氢燃料电池轻客FCV0上,但是以目前的体积无法搭载在荣威品牌的任何一款轿车或者SUV上。
 
  另外,值得注意的是,丰田也将于明年推出第二代Mirai,其性能还将继续提升。目前已知的信息是,其续航里程将从第一代的500公里提升至700-750公里,另外,燃料电池系统功率也将继续提升。
 
  中国发展氢燃料电池汽车的挑战
 
  综合本次大会上一些专家和企业代表的发言,中国燃料电池汽车仍属于产业导入期,实现商业化仍是一个中长期的发展过程。目前,中国氢燃料电池汽车产业发展仍然面临以下几方面挑战。
 
  首先,氢燃料电池的核心技术与国际先进水平仍有差距。比如燃料电池电堆和系统功率、体积比功率、低温启动性能、燃料电池系统寿命、耐久性等方面。
 
  其次,氢燃料电池汽车的产业链基本形成,但一些核心零部件的技术水平、生产能力、成本等方面与国际先进水平比仍有差距,尤其是质子交换膜、膜电极、催化剂、空压机等零部件,要么不具备量产能力,要么国内虽然能生产,但是质量和技术水平不如进口产品。
 
  第三,氢气作为能源管理的体系尚未建立,标准法规尚不完善。比如,目前政策法规不允许储氢瓶使用非金属内胆,车载氢瓶还要拆卸后检测等等。
 
  第四、加氢站数量少,分布不均。并且,加氢成本高。
 
  专家和企业的建议是尽快完善氢能和燃料电池汽车领域相关的政策法规和标准。在确保安全的前提下,科学合理地鼓励产业创新。
 
  其次,政府加大对核心技术研发的支持力度,同时鼓励企业加大投入。国家对合规加氢站建设和加氢费予以补贴支持,鼓励社会资本参与加氢站建设,鼓励运营企业购置燃料电池汽车投入运营。
 

来源:史宝华 EV世纪

标签: 中国燃料差距  

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