乘用車企在發(fā)展氫燃料電池乘用車方面并沒有如記者預(yù)期那般積極，其原因何在？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-26 20:26
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最近關(guān)于“甲醇燃料電池迎重磅利好”的消息頻繁見諸網(wǎng)絡(luò)，隨后布局甲醇燃料電池的上市公司股價(jià)受帶動(dòng)上漲，關(guān)于甲醇燃料電池汽車的各路消息也跟著湊上熱鬧……甲醇燃料電池好像一下子躁動(dòng)了起來。
觀察這些鼓吹甲醇燃料電池利好的相關(guān)內(nèi)容中，無一例外都提到了3月，由8部委聯(lián)合下發(fā)的《在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見》。但通讀意見全文即可發(fā)現(xiàn)，以意見稿為由頭大肆宣揚(yáng)甲醇燃料電池頗有喧賓奪主之嫌，而所謂“重磅利好”也有些言過其實(shí)。
甲醇汽車VS甲醇燃料電池汽車
意見確實(shí)在“加快甲醇汽車制造體系建設(shè)”條款下點(diǎn)出“鼓勵(lì)和支持企業(yè)研發(fā)甲醇混合動(dòng)力汽車、甲醇增程式電動(dòng)汽車、甲醇燃料電池汽車產(chǎn)品”。但主要強(qiáng)調(diào)的是“重點(diǎn)在山西、陜西、貴州、甘肅等資源稟賦條件較好且具有甲醇汽車運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，加快M100甲醇汽車的應(yīng)用。”
沒錯(cuò)，“加快M100甲醇汽車應(yīng)用”才是此次意見稿的核心目的。而“M100甲醇汽車”與“甲醇燃料電池汽車”雖然都用到了甲醇，實(shí)際概念卻差著十萬八千里。
甲醇汽車是指使用甲醇和汽油混合物為驅(qū)動(dòng)燃料的汽車產(chǎn)品。M100甲醇汽車則是指甲醇含量100%，不添加任何汽油的純甲醇燃料汽車，燃料直接裝在汽車油箱中。對(duì)應(yīng)以甲醇含量作為標(biāo)記，摻入一定汽油作為燃料的甲醇汽車還有M15、M30、M50、M85等型號(hào)，相應(yīng)甲醇摻入量分別為15%、30%、50%、85%。
而甲醇燃料電池汽車則靠電力驅(qū)動(dòng)，根據(jù)燃料電池工作原理的不同主要被分為兩類：一類采用直接甲醇燃料電池（質(zhì)子交換膜燃料電池中的一類），可使用水溶液及蒸氣甲醇為燃料供給來源發(fā)電，為車輛提供動(dòng)力支持。
另一類采用甲醇重整制氫燃料電池，車輛上配備的甲醇重整器替代儲(chǔ)氫罐裝置，將甲醇和水的混合液被轉(zhuǎn)化為富氫重整氣，作為電池發(fā)電原料，進(jìn)而支持車輛運(yùn)行。
現(xiàn)在運(yùn)用于汽車驅(qū)動(dòng)方面的主要是甲醇重整制氫技術(shù)路線。去年已在昆山投運(yùn)的東風(fēng)T7廂式貨車（輕卡）、愛馳旗下的Gumpert Nathalie燃料電池超跑，以及電咖計(jì)劃跨領(lǐng)域推出的燃料商用車都采用了甲醇重整制氫燃料電池技術(shù)。
“意見加快推動(dòng)甲醇汽車應(yīng)用，與當(dāng)前國內(nèi)燃料電池車推廣的目的還不盡相同。”業(yè)內(nèi)人士表示：“燃料電池車推廣更多的強(qiáng)調(diào)清潔減排，而甲醇汽車的推廣則更多的承擔(dān)著車用燃料多元化、能源安全和替代的壓力。”
另一位資深行業(yè)人人士補(bǔ)充：“我國煤炭資源豐富，但將近40%的高硫煤炭等劣質(zhì)煤炭無法在工業(yè)上應(yīng)用，發(fā)展甲醇有利于喚醒這些沉睡的資源。此外，甲醇資源廣泛且生產(chǎn)技術(shù)成熟，使用成本更低，與汽油車相比，甲醇汽車大約可減少20%-30%的燃料費(fèi)用。”
值得一提的是，當(dāng)前國內(nèi)吉利汽車、陜重汽、宇通汽車、一汽靖燁等企業(yè)已擁有甲醇汽車專有技術(shù)，也是甲醇汽車推動(dòng)的積極參與者。
甲醇燃料電池車的優(yōu)勢
縱然此次甲醇燃料電池汽車的“熱”借意見稿“炒作”的嫌疑頗大，但甲醇燃料電池汽車從20世紀(jì)到現(xiàn)在的發(fā)展歷史卻不容置疑，奔馳、本田都曾是這一領(lǐng)域的先鋒探索者。在國內(nèi)外日益重視燃料電池車發(fā)展的當(dāng)下，甲醇燃料電池技術(shù)也憑借更低的配套設(shè)施建設(shè)代價(jià)、成本優(yōu)勢、儲(chǔ)運(yùn)難度得到了新的關(guān)注。
1997年，奔馳推出了采用甲醇水蒸氣重整技術(shù)的第三代FCV產(chǎn)品Necar 3，該車型配備了38L的甲醇箱，可支持Necar 3續(xù)航里程超300km。后續(xù)推出的電池體積更小、功率更高，續(xù)航里程更長的Necar 5被譽(yù)為可以上市銷售的成熟甲醇燃料電池車產(chǎn)品。豐田也在1999推出了采用甲醇重整器和自制PEFC的FCX-V2車型。國內(nèi)則從2010年起嘗試將甲醇重整燃料電池系統(tǒng)集成到汽車應(yīng)用領(lǐng)域。
從技術(shù)細(xì)分來看，已形成“甲醇重整+高溫燃料電池”、“甲醇重整制氫+氫氣提純+低溫燃料電池”、“甲醇重整+除CO裝置+低溫燃料電池”3條主要技術(shù)路線。
而根據(jù)國內(nèi)外積累的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，甲醇燃料電池汽車具備燃料來源豐富、配套設(shè)施更換難度小、綜合使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。
除了上文提到的煤制甲醇外，甲醇還可通過天然氣、焦?fàn)t氣、生物質(zhì)木材、秸桿等制取，凡是可燃燒的有機(jī)物均可用于甲醇生產(chǎn)，將來甲醇甚至可用二氧化碳與氫合成。
與此同時(shí)，甲醇燃料電池加注配套設(shè)施僅可在現(xiàn)有加油站網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加甲醇加注功能即可，設(shè)備更換操作方便，成本較低，利于汽車產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；茝V應(yīng)用。
低制取成本和減少零部件環(huán)節(jié)等的綜合作用下，甲醇燃料電池汽車的使用成本也更為低廉。相關(guān)車企負(fù)責(zé)人透露，當(dāng)前甲醇燃料電池客車采用的甲醇混合液成本約為1-1.5元/L，折合0.9-1.3元/kWh，低于當(dāng)前汽油和氫燃料電池價(jià)格，較為接近純電動(dòng)客車的電費(fèi)成本（1.2-1.6元/kWh）
商業(yè)化落地仍有阻礙
盡管甲醇燃料電池汽車的優(yōu)點(diǎn)十分顯著，但啟動(dòng)時(shí)間長、系統(tǒng)功率小、部分核心部件和控制系統(tǒng)的復(fù)雜等問題仍阻礙著甲醇燃料電池車的大規(guī)模落地推廣。
以當(dāng)前車用領(lǐng)域主要采用的“甲醇重整+高溫燃料電池”技術(shù)路線為例，為滿足高溫甲醇重整器與高溫電堆的匹配和工作穩(wěn)定性，甲醇重整制氫器的工作溫度需達(dá)200℃以上，僅借助外部加熱使燃燒室溫度升至標(biāo)準(zhǔn)溫度的操作就需耗時(shí)約30分鐘，因此帶來的啟動(dòng)時(shí)間長、響應(yīng)速度慢等問題十分顯著，需要與超級(jí)電容或鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并聯(lián)使用來滿足產(chǎn)品對(duì)電能的動(dòng)態(tài)需求。對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的可靠性也仍有待更多數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
盡管愛馳、東風(fēng)、威馬、電咖等車企都不同程度地表現(xiàn)出對(duì)這一技術(shù)路線的看好，但不少業(yè)內(nèi)人士仍對(duì)甲醇燃料電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用持保守態(tài)度。
“甲醇燃料電池目前的技術(shù)狀態(tài)只適用于固定式發(fā)電，能量密度沒有其他類型的燃料電池高，單模塊功率沒法做到500W，不符合車用需求。”一位燃料電池提供商坦言：“事實(shí)上，車上空間有限，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，再裝一個(gè)小型化工重整裝置并不現(xiàn)實(shí)。”
但也有業(yè)內(nèi)人士持中立看法，認(rèn)為甲醇燃料電池汽車是更接地氣的選擇，在氫燃料電池車運(yùn)營成本未下降到預(yù)期時(shí)，可被視為節(jié)能減排的補(bǔ)充方案。進(jìn)展快慢取決于零部件配套
與全國“兩會(huì)”熱烈討論氫能的氣氛不同，乘用車企在發(fā)展氫燃料電池乘用車方面并沒有如記者預(yù)期那般積極，其原因何在？
“從零部件的角度來看，氫燃料電池應(yīng)用于乘用車上還需時(shí)日。”一位在氫燃料電池領(lǐng)域耕耘多年的供應(yīng)商告訴記者，“與過往相比，我國的氫燃料電池技術(shù)有了非常明顯的進(jìn)步。無論是自身的研發(fā)能力提升，還是通過合資合作與國際先進(jìn)零部件企業(yè)共同研發(fā)，都使國內(nèi)的技術(shù)水平與時(shí)俱進(jìn)。因此，目前我國氫燃料電池的技術(shù)水平應(yīng)用于商用車（客車）領(lǐng)域問題不大，但目前也只能局限在商用車的應(yīng)用。”
這位供應(yīng)商的分析，有幾個(gè)關(guān)鍵問題是擋在氫燃料電池乘用車商業(yè)化道路上的攔路虎。首先，生產(chǎn)一致性問題。例如：氫燃料電池中的高壓閥門，小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠達(dá)到相當(dāng)?shù)木?，但大批量生產(chǎn)的條件下，精度不夠理想。其次，小型化問題。在商用車領(lǐng)域中的應(yīng)用，由于車身長度沒有太多局限，燃料電池、儲(chǔ)氣氣瓶等的體積問題并不是關(guān)鍵，但由于乘用車的車身尺寸小，可謂寸土寸金，因此整個(gè)系統(tǒng)必須小巧精悍，對(duì)部分技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出更高的要求。氫燃料電池中應(yīng)用到的工藝和材料，很多并不是起源于燃料電池的制造生產(chǎn)，其應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域也并非燃料電池領(lǐng)域。這背后的工業(yè)差距需要我們正視并腳踏實(shí)地去追趕。高級(jí)技師、優(yōu)秀工程師等制造領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的缺乏也限制了我國燃料電池汽車的發(fā)展步伐。
車企當(dāng)著手做好商業(yè)化準(zhǔn)備
如果氫燃料電池的零部件隨著技術(shù)進(jìn)步在不斷完善，那么乘用車企業(yè)在商品化的道路上還要做好哪些準(zhǔn)備？
“易用性、穩(wěn)定性、低成本和深度開發(fā)應(yīng)該是乘用車企業(yè)現(xiàn)在就要考慮的。”一位不愿透露姓名的業(yè)內(nèi)資深專家告訴記者。
“乘用車與商用車最大的不同就是，乘用車直接面對(duì)消費(fèi)者。消費(fèi)者不太希望面對(duì)過于復(fù)雜的系統(tǒng)。”這位專家告訴記者，“無論是自動(dòng)擋代替了手動(dòng)擋，還是一系列智能輔助駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用，都說明了這一點(diǎn)。作為駕駛者，消費(fèi)者最希望能夠在坐進(jìn)駕駛室的這一刻，就能夠徹底放松下來，而不是為各種技術(shù)問題擔(dān)憂。所以整車企業(yè)需要把易用性擺在重要位置。”
“穩(wěn)定可靠是乘用車的另一個(gè)特點(diǎn)。商用車在示范運(yùn)行的時(shí)候，可以有專門的技術(shù)團(tuán)隊(duì)來維護(hù)，出現(xiàn)故障，由技術(shù)人員及時(shí)排除，出勤率也沒有那么嚴(yán)苛的要求。但乘用車市場就無法容忍這類情況的發(fā)生。”這位專家表示，“消費(fèi)者需要的是方便的代步工具，那么氫燃料電池汽車的首次故障里程、平均故障間隔里程，至少需要達(dá)到和燃油車相近的水準(zhǔn)，才可能被市場認(rèn)可。”
“制造成本也是繞不開的話題。雖然國家會(huì)有政策傾斜、財(cái)政補(bǔ)貼。但單車成本始終是作為消費(fèi)品繞不開的一個(gè)障礙。”這位專家直言，“即便日本、韓國等國家相對(duì)成熟的氫燃料電池車型，售價(jià)依然不菲。如果不能有效降低制造成本，對(duì)消費(fèi)者吸引力不夠，對(duì)國家財(cái)政也是個(gè)負(fù)擔(dān)。”
商用車先導(dǎo)多元化發(fā)展
“商用車尤其客車作為氫燃料電池汽車的先導(dǎo)，我認(rèn)為這沒有問題，這也符合規(guī)律。從氫燃料電池客車開始示范運(yùn)行，方便管理、加氫，為日后市場化打下了良好基礎(chǔ)。氫燃料電池客車做得好，氫燃料電池乘用車沒有理由做不好。”付于武告訴記者，“回想我國純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也是純電動(dòng)客車先起步。作為新的產(chǎn)品，在成本較高的時(shí)候政府通過補(bǔ)貼來進(jìn)行示范運(yùn)行，是非常合理的。”
“氫燃料電池領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，我們已經(jīng)開始有所突破。”付于武直率地告訴記者，“的確，很多核心零部件的關(guān)鍵技術(shù)掌握在外資企業(yè)手中。但我國車企通過合資合作引進(jìn)技術(shù)，也已經(jīng)開始了消化、吸收再創(chuàng)新的進(jìn)程。據(jù)我所知，濰柴就投入了巨大力量進(jìn)行電堆的研發(fā)。碳纖維氣瓶等核心零部件也有很多企業(yè)利用產(chǎn)學(xué)研合作的機(jī)制，不斷攻堅(jiān)克難。我相信，氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)會(huì)像傳統(tǒng)燃油車產(chǎn)業(yè)走過的道路一樣，在不斷的開放中形成自己的競爭力。”
“近幾年從全球范圍內(nèi)，特別是中、日、韓的氫能燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)在加速發(fā)展，而我對(duì)中國氫燃料電池汽車的發(fā)展抱有極大信心。隨著燃料電池技術(shù)的進(jìn)步，包括儲(chǔ)氫、加氫等技術(shù)的發(fā)展，氫燃料電池汽車的成本在逐年下降，使我們看到了氫燃料電池汽車的光輝前景。”付于武表示。
“我們認(rèn)為純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池三條技術(shù)路線，在不同的階段會(huì)有不同的突破，會(huì)有不同的市場空間。我們的終極目標(biāo)是為了達(dá)到汽車更清潔的排放、更良好的節(jié)能效果。所以人為地制造幾種技術(shù)路線上的對(duì)立，是比較幼稚的一種做法。”付于武最后告訴記者，“新能源汽車要堅(jiān)持多元化的發(fā)展，不同技術(shù)路線的推進(jìn)。我們國家的市場是巨大的，除了產(chǎn)品上的準(zhǔn)備，我們同時(shí)也要在基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域做好充分的準(zhǔn)備。”
