燃料電池公交車上路，燃料電池的春天來了嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-27 11:56
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10月，首條燃料電池公交車現(xiàn)在在鄭州正式上線運行，至此已有佛山、成都、上海等地開通燃料電池公交車運行線路，燃料電池在中國的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入“加速發(fā)展”階段。那么，和傳統(tǒng)電池相比，燃料電池有哪些優(yōu)勢，有哪些劣勢呢？在未來，燃料電池能否取代現(xiàn)有傳統(tǒng)電池業(yè)務(wù)，獨霸電池市場嗎？
首先從電池的工作原理來說，我們知道，現(xiàn)有傳統(tǒng)電池的工作原理是：化學(xué)反應(yīng)帶來電能變化，實現(xiàn)電池的充放電，在整個過程中，會用到鉛酸、鈦酸、高鐵酸鹽等化學(xué)物質(zhì)。而燃料電池的工作原理是，利用物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)換為電能，整個過程中轉(zhuǎn)換率高，無污染。從這一點講，燃料電池在未來的發(fā)展中占據(jù)優(yōu)勢。
其次從能源發(fā)展的規(guī)律上講，新能源汽車之所以快速發(fā)展，主要考慮的就是環(huán)保問題，用新型能率轉(zhuǎn)換高的環(huán)保能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，為此，石油、天然氣代替了煤炭，新能源汽車逐步取代傳統(tǒng)動力汽車。
但是，隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰電池、鈦酸電池、鐵電池等主流電池技術(shù)的應(yīng)用中，仍然存在化學(xué)污染的風(fēng)險。無污染、高能率轉(zhuǎn)換的燃料電池技術(shù)提上了日程，雖然面臨著氫原料的采集、存儲、運輸費用高、難度大的問題，但是隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，后期推廣使用的需求不會降低。
12月15日，政協(xié)副主席前科技部長萬鋼在人民日報發(fā)表了署名文章，文章中提到新能源汽車產(chǎn)業(yè)化重點向燃料電池汽車拓展，財政補(bǔ)貼要更多的向燃料電池傾斜。
一石激起千層浪。有人驚呼：中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略或?qū)⒂瓉碇卮笳{(diào)整，中央的政策路線發(fā)生重大改變。
雖然，這么說是小題大做或者說是錯誤解讀，鋰電池作為主流的技術(shù)路線短期應(yīng)該不會改變，但隨著燃料電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，其距離大型產(chǎn)業(yè)化越來越近也是不爭的事實。
市面上賣方關(guān)于燃料電池的研報其實不多，我這里就做下簡單的概括加上本人的看法。
燃料電池工作原理及優(yōu)勢
燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，它是按電化學(xué)原理，即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。其實本質(zhì)就是每個初中生都學(xué)過的電解水的逆反應(yīng)，將氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而不是通過燃燒轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
燃料電池的核心部件主要包括電堆、膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層。
氫燃料電池的最大優(yōu)勢就是環(huán)保，排放物為水，被譽(yù)為終結(jié)能源。
站在人類的燃料使用歷史角度來看，發(fā)展的總體趨勢就是一個“減碳加氫”的過程——能源載體從柴草到煤炭、到汽柴油、再到天然氣，可以看到這些能源載體中的碳元素越來越少，氫元素越來越多。
如果按照這個趨勢，全部使用氫能源當(dāng)然是人類能源的終極目標(biāo)。
第二個優(yōu)勢就是添加方便，當(dāng)然這個優(yōu)勢是和充電設(shè)備比較的，加氫本質(zhì)上和添加汽油道理和時間也差不多。
第三個優(yōu)勢是轉(zhuǎn)換效率高，燃料電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可達(dá)100%,實際效率已達(dá)60%～80%,是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2～3倍。
燃料電池推廣存在的主要問題及應(yīng)對
燃料電池目前在國內(nèi)還是示范運營階段，不具備大規(guī)模商業(yè)化的條件，主要有一些問題：
【1】造價昂貴
里面的主要核心部件造價昂貴，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鋰電池車和燃油車。特別是貴金屬鉑需求量大，不過隨著技術(shù)進(jìn)步，豐田的技術(shù)已經(jīng)將催化劑鉑含量降低到燃油車的2倍左右。
至于其他的造價，需要的是放量，根據(jù)某企業(yè)的測算如果氫燃料電池汽車產(chǎn)能能達(dá)到百萬輛級別的話是要低于鋰電池汽車的。
【2】安全性
目前氫氣的安全性主要來自于心理層面，國家對氫氣采用的是?；返墓芸兀藗冃闹袑錃夤奘呛懿环判牡?，沒人敢?guī)е粋€隨時爆炸的罐子上路。
其實按照豐田的實驗，氫燃料電池安全性是高于燃油汽車的，碰撞甚至子彈射擊對于氫氣罐都沒問題，極端情況下泄露起火的情況下由于氫氣密度很低，逃逸性好，火迅速升到天空對車輛傷害和燃油車比起來小的多。這里只要做好普及工作，問題是不大的。
【3】氫氣的來源和氫氣站的建設(shè)
氫氣的來源其實很簡單的：化工行業(yè)的副產(chǎn)品和風(fēng)水光伏電的棄電用來制氫。
給你個精確的數(shù)據(jù)，光氯堿工業(yè)每年以點天燈的形式釋放的氫氣就夠1240萬輛車行駛，四川省每年棄水電用來制氫可以滿足275萬輛車輛使用，2017年風(fēng)電和光伏棄電量可供2000萬輛以上氫能源汽車使用。所以這里氫氣來源和成本應(yīng)該問題不大。
目前有問題的是氫氣站的建設(shè)，一個站得1000萬以上的成本（不含土地），太貴了，只能寄希望于兩桶油來推動這事了。沒有加氫站的大面積開建，燃料汽車根本沒有普及的基礎(chǔ)。
【4】燃料電池本身的技術(shù)問題
燃料本身也存在一些技術(shù)問題，包括單個燃料電池可以續(xù)航時間不多，雖然實驗室階段過了10000小時，但是商業(yè)化的還徘徊在5000小時左右，這個是不夠的。
隨著技術(shù)的進(jìn)度，產(chǎn)業(yè)資本的涌入，上述問題隨著時間的推移應(yīng)該都能逐步解決，但是時間是多久誰也不知道。同時你在進(jìn)步，你的競品也在進(jìn)步，現(xiàn)在就看誰進(jìn)步的更快。
我們都知道，電動汽車在100多年前就能續(xù)航160公里，100多年后續(xù)航達(dá)到了400公里，后面會不會有突破，這個誰也說不好。
按照小鵬汽車的副總裁劉明輝博士的說法，5年后燃料汽車才能正面硬杠鋰電池，所以這里就是把這些交給時間和市場。
國內(nèi)外燃料電池的研發(fā)差距
1994年，奔馳公司率先研發(fā)出燃料電池汽車，上個世紀(jì)末，燃料電池技術(shù)領(lǐng)先的兩大汽車公司，一個是德國的戴姆勒，另一個是美國的通用。
但是在奧巴馬政府上臺后，美國就暫停了對燃料電池的研發(fā)和關(guān)注。奧巴馬政府對燃料電池的發(fā)展前景有較大的質(zhì)疑，認(rèn)為動力電池才是未來汽車動力源的主要方向，因此就把燃料電池的研發(fā)擱置了，后面兩大汽車公司都半放棄了燃料電池技術(shù)的研發(fā)。
后面就形成了北美專業(yè)燃料電池廠商和日韓汽車廠商壟斷這個行業(yè)，北美這塊以巴拉德(NASDAQ:BLDP)、普拉格(NASDAQ:PLUG)和水吉能為代表。
巴拉德基本上是電堆做的最好的，也是燃料電池的典范。中國的技術(shù)很多都是走的這條路線，經(jīng)過這些年學(xué)習(xí)也好、融合加自主創(chuàng)新也好，還是收購股權(quán)技術(shù)授權(quán)也好，中國的燃料電池技術(shù)和北美的差距已經(jīng)不大了，主要衡量指標(biāo)功率密度差距不大了。
這里未知的就是日韓技術(shù)。豐田雖然之前公開了很多專利來推廣燃料汽車技術(shù)，但是核心還是在自己手里面；5月份總理去參觀的生產(chǎn)線，正常情況是禁止參觀的，這是一個燃料電池前輩親口說的。
這里面就涉及到核心技術(shù)是中國人都不知道的，以中國人的模仿能力，但凡知道了了解了很快就能仿制甚至超越你。
但是不管怎么樣，隨著2018年幾百億的產(chǎn)業(yè)資本涌進(jìn)來，技術(shù)突破只是時間的問題，前提是國家繼續(xù)支持這個行業(yè)。
對國內(nèi)主流燃料電池廠商的點評
國內(nèi)的主流廠商其實是個很泛泛的概念，今年的主流說不定明年就被別人超越了。我面列舉的大部分都是配套入了工信部示范目錄的燃料電池汽車的企業(yè)。
從企業(yè)的技術(shù)來源來說，有來自科研院校的，有科研人員自主創(chuàng)業(yè)的，有購買北美大廠技術(shù)授權(quán)的，有和國外大廠合資獲得授權(quán)的，有國外廠商技術(shù)人員回國創(chuàng)業(yè)的。
國內(nèi)的科研院所技術(shù)實力最強(qiáng)的當(dāng)然是中科院大連化物所，然后同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、武漢理工三家是各有千秋，基本上國內(nèi)的主流廠商有核心技術(shù)的都是來自這幾家。
【1】新源動力
這是中科院大連所孵化的，這家企業(yè)理論上市技術(shù)水平國內(nèi)最好的?？蓪嶋H上其實他更多的是個科研平臺，造出來的東西更多是為了發(fā)論文使用而不是為了商用。
他的業(yè)務(wù)更多是用于軍方和他的股東上汽配套，別的汽車廠商貌似都不愿意用，因為文章是給別人看的，不想給自己惹麻煩，自己可以看下別人對他的燃料電池的評價吧。
【2】億華通
是家剛從新三板摘牌的要上主板或者科創(chuàng)板的企業(yè)，是清華汽車研究院孵化出來的。我始終認(rèn)為清華人努力去做的事情大部分都能代表國內(nèi)最高水平。事實上億華通也是，不僅技術(shù)好，而且商業(yè)推廣也好，資本運作和政府的公關(guān)都很棒。
他的技術(shù)是融合國外廠商技術(shù)再自主創(chuàng)新的，他們的60KW已經(jīng)商業(yè)化，明年號稱要做100kw以上了。
他們團(tuán)隊技術(shù)底蘊(yùn)好，和海淀區(qū)政府以及張家口政府關(guān)系也好，在張家口建了產(chǎn)業(yè)園，在海淀和張家口建了2個加氫站，借力冬奧會機(jī)會發(fā)展氫能源產(chǎn)業(yè)。
他的股東方也是多個汽車廠商參與，本來技術(shù)就好，所以大家都愿意用的燃料電池?？聪鹿ば挪?8年截止10月份推薦的燃料汽車車型60多種，有17種裝了億華通的燃料電池，毫無爭議的第一，無論技術(shù)底蘊(yùn)、政商關(guān)系、股東助力都是最棒的。
【3】雄韜氫雄
這是上市企業(yè)雄韜股份(SZ:002733)下屬公司。雄韜這家公司我研究的太透了，正所謂愛過恨過。
這家企業(yè)在鉛酸電池時代是個小霸主，有點鋰電池時代寧德時代的感覺——當(dāng)然優(yōu)勢沒這么明顯?。缓髞砝习蹇醋哐哿?，轉(zhuǎn)型鋰電池遲了點，雖然現(xiàn)在他的鋰電池也放量了，但是再也回不到第一梯隊了。
這回這個老板就想彎道超車，投巨資搞燃料電池。別說，到目前為止搞得還像模像樣。
他是武漢理工的技術(shù)，收購的武漢理工氫電，然后到處挖角，融合了新源和同濟(jì)的技術(shù)，1年多時間，在武漢理工技術(shù)基礎(chǔ)上，就鼓搗出62KW的燃料電池，批量生產(chǎn)出40多千瓦的燃料電池。
在建的燃料電池產(chǎn)能如果沒記錯的話應(yīng)該是全國第一，不管是電堆、膜電極、雙極板、催化劑都能自己生產(chǎn)，膜電極還出口到普拉格。然后在武漢和大同在建和建成了3個加氫站。
工信部18年推薦的燃料汽車中截止10月份排名第三，作為一個才融合了1年多的草臺班子，只能說這個效率是真牛啊。當(dāng)然張老板是花了大錢的不管是收購武漢理工技術(shù)團(tuán)隊作為基礎(chǔ)還是大價格挖角，只能說資本的力量是無窮的，1年半前張老板吹過的牛都慢慢兌現(xiàn)了。
【4】明天氫能
這是一家新源動力和同濟(jì)技術(shù)為主的團(tuán)隊，領(lǐng)頭人當(dāng)年號稱江淮汽車四大導(dǎo)師。這家企業(yè)坐落于安徽大別山深處小城六安，網(wǎng)紅財上海的老家。
這家企業(yè)別看不起眼，從去年開始異軍突起的感覺，基本上燃料電池的全產(chǎn)業(yè)鏈都能自主研發(fā)，和安徽的地方政府也合作的不錯，開通了氫能源汽車示范線路，配套了工信部推薦的燃料汽車，也建成了加氫站，燃料電池車間也開始批量生產(chǎn)。
并且這些成績的取得是沒有資本的介入情況下，一群技術(shù)人員默默無聞的開發(fā)出來的，可以預(yù)期的是，后期一旦外部資本介入，必將是風(fēng)起云涌。
