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是什么讓氫燃料動力電池商用車成本居高不下?

鉅大LARGE  |  點擊量:754次  |  2021年10月19日  

近年來,氫燃料動力鋰電池汽車的發(fā)展成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。


九月二十一日,財政部、工信部等五部門聯(lián)合公布的《有關(guān)開展燃料動力鋰電池汽車示范應(yīng)用的通知》提出,要重點推動燃料動力鋰電池汽車在中遠(yuǎn)途、中重型商用車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,這將加速氫燃料動力鋰電池汽車在商用車領(lǐng)域更早實現(xiàn)落地。


但能否真正落地和規(guī)模應(yīng)用仍有諸多難題待解,其中之一就是成本高企。“氫燃料動力鋰電池客車的整車采購成本,是燃油車和純電動汽車的兩倍以上?!备L锲囆履茉聪到y(tǒng)集成副總工程師兼燃料動力鋰電池客車產(chǎn)品總監(jiān)魏長河近日在第五屆國際氫能與燃料動力鋰電池汽車大會(FCVC2020)上指出的問題,正是阻礙國內(nèi)氫燃料動力鋰電池商用車推廣應(yīng)用的首要難題。


成本高昂成為阻力


“成本是決定氫燃料動力鋰電池商用車是否能夠全面發(fā)展、快速發(fā)展的關(guān)鍵?!蔽覈嚵魍▍f(xié)會商用車專業(yè)委員會秘書長鐘渭平在接受《我國汽車報》記者采訪時表示,其成本居高不下的真正原因是產(chǎn)業(yè)鏈上核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件技術(shù)尚未突破,對外依賴程度較高;基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足;以及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)不完善等。

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對此,天津大學(xué)內(nèi)燃機燃燒學(xué)國家重點實驗室副主任姚春德也表示認(rèn)同。他指出,整車成本高,原因有很多,原材料、零部件及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)都有涉及。他從技術(shù)角度總結(jié)了以下幾個重要原因:


一是關(guān)鍵原材料和零部件依賴進(jìn)口。如空壓機、氫噴射泵以及質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙及碳布等。其中,作為催化劑重要材料的鉑金是稀有金屬,全球產(chǎn)量很低,價格昂貴,約是黃金的四倍,即使在豐田的精益化生產(chǎn)情況下,每輛氫燃料動力鋰電池客車至少要使用鉑金150克,而且鉑金催化劑多數(shù)依賴進(jìn)口,成本較高;同時,質(zhì)子交換膜也是大量進(jìn)口,一般工作溫度為85℃至90℃,溫度過低過高都不起用途。


二是整車制造成本高。國產(chǎn)氫燃料動力鋰電池汽車的綜合制造成本平均約為150萬元左右/輛,同類性能的電動汽車和燃油車造價僅為其1/6和1/10。


三是制氫技術(shù)落后。目前國內(nèi)制氫大多來自甲醇與煤氣,雜質(zhì)較多且影響使用。適用于氫燃料動力鋰電池汽車的電解水制氫純度較好,但傳統(tǒng)電解水制氫方法——堿性電解槽、壓縮機制冷氫液化等技術(shù)效率較低,成本較高,尚難以大規(guī)模應(yīng)用。


四是氫氣存儲、運輸以及加氫基礎(chǔ)設(shè)施等方面,也有技術(shù)不足和成本過高的問題,這些都使氫燃料動力鋰電池商用車的使用成本新增,不利于規(guī)模推廣。

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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

此外,鐘渭平還表示,政策、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范也對成本有著間接的影響,如我國現(xiàn)行政策將氫氣列入道路運輸?shù)奈kU品,運輸量嚴(yán)格控制,現(xiàn)階段基本沒有經(jīng)濟性可言。


尋求思路破解難題


氫能被普遍認(rèn)為是實現(xiàn)零排放社會的最佳能源解決方法之一。近年來,世界各重要國家和地區(qū)都在加速推進(jìn)氫燃料動力鋰電池商用車的應(yīng)用。因此,破解成本之困,是當(dāng)前首要解決的難題。


那么如何解決?采訪中,姚春德和鐘渭平都認(rèn)為,應(yīng)以技術(shù)創(chuàng)新、專項攻關(guān)來破解成本居高不下的難題。


首先,通過技術(shù)創(chuàng)新,降低氫燃料動力鋰電池汽車關(guān)鍵零部件成本。如氫燃料動力鋰電池的鉑金催化劑、質(zhì)子交換膜和雙極板等關(guān)鍵零部件,國內(nèi)已有公司和機構(gòu)在做相關(guān)研發(fā),通過降低鉑金的用量或?qū)ふ姨娲饘龠_(dá)到降低成本的目的。


據(jù)悉,目前,清華大學(xué)與武漢喜瑪拉雅光電科技公司聯(lián)合,攻克了燃料動力鋰電池催化劑量產(chǎn)技術(shù),以及膜電極、雙極板等關(guān)鍵材料的制備工藝制備,實現(xiàn)了國產(chǎn)化替代。在空壓機方面,無錫毅合捷集團與英國Aeristech已于2019年簽署協(xié)議,將合資建設(shè)燃料動力鋰電池空壓機無錫廠,預(yù)計到2025年實現(xiàn)5萬臺燃料動力鋰電池空壓機的產(chǎn)量。


其次,針對燃料動力鋰電池技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。據(jù)了解,燃料動力鋰電池系統(tǒng)是氫燃料動力鋰電池商用車的核心,成本占比高達(dá)52.9%,再者是高壓儲氫罐及蓄電池,成本占比分別為33.7%和5.8%。目前,燃料動力鋰電池系統(tǒng)和儲氫罐核心技術(shù)均掌握在歐美日公司手中,國內(nèi)公司需在此方面下功夫,突破技術(shù)難題,關(guān)鍵技術(shù)掌握在國內(nèi)公司手中,才能相應(yīng)地降低成本。


第三,擴大加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模。氫燃料動力鋰電池商用車投放市場的數(shù)量,與加氫站建設(shè)的數(shù)量有直接關(guān)系。加氫站數(shù)量持續(xù)上升,才能有效助推氫燃料動力鋰電池商用車大規(guī)模投放市場,確保了車輛的日常使用,才能進(jìn)一步促進(jìn)加氫站的發(fā)展,從而降低使用成本。


“成本回歸到合理水平,取決于車輛在市場上批量化的應(yīng)用,一定要通過市場大規(guī)模的應(yīng)用才能夠把固定成本分?jǐn)偂<偃鐑r格居高不下,就容易把用戶都拒之于氫燃料動力鋰電池商用車應(yīng)用的門檻之外?!辩娢计浇忉尩?,“只有成本降低,才能進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”


降本增效推動發(fā)展


當(dāng)前,世界很多國家已經(jīng)把氫燃料動力鋰電池技術(shù)作為未來能源戰(zhàn)略部署的重要組成部分。破解成本難題,已經(jīng)成為推動氫燃料動力鋰電池商用車發(fā)展的重要基礎(chǔ)。


我國工程院院士、我國汽車工程學(xué)會理事長李駿在FCVC2020上表示,我國氫能與燃料動力鋰電池技術(shù)較5年前有了長足進(jìn)步,但在技術(shù)水平上仍然與國際先進(jìn)水平存在一定的差距,尤其是在燃料動力鋰電池系統(tǒng)的有效性和可靠性上仍有待提高。


“現(xiàn)在一輛氫燃料動力鋰電池客車售價300萬元也屬正常,要想通過不斷降低成本,將售價降到100萬元以內(nèi),這要一個過程,也要不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和迭代,才能夠突破這方面的瓶頸?!辩娢计奖硎?。


在公司層面,已經(jīng)有越來越多的公司針對氫燃料動力鋰電池汽車技術(shù)難題開展技術(shù)攻關(guān)。不僅有上海捷氫科技、重塑新能源科技、長城汽車未勢能源等供應(yīng)商搶先布局,而且福田汽車、華菱星馬等商用車公司已有氫燃料動力鋰電池商用車產(chǎn)品亮相。


“憑借自主創(chuàng)新,華菱星馬已掌握了相關(guān)核心技術(shù),技術(shù)水平位居全國同類車企前列?!比A菱星馬集團新能源汽車研究所所長牛俊告訴記者,通過技術(shù)創(chuàng)新,華菱星馬不斷降低氫燃料動力鋰電池商用車成本,成效顯著。


“截至到目前,我們已經(jīng)開發(fā)了四代產(chǎn)品,正在研發(fā)并進(jìn)行示范應(yīng)用的是我們開發(fā)的第四代氫燃料動力鋰電池商用車,將在2022年服務(wù)于北京冬奧會。”魏長河表示,未來會通過規(guī)模化的示范運行,從多方面降低成本。


政策的支持,受到業(yè)界關(guān)注。“五部門《通知》中提出‘先獎后補’,這比純電動汽車的直接補貼更為切合實際,有利于克服弊端,激發(fā)活力,良性競爭促使公司真正投入技術(shù)研發(fā),破解氫燃料動力鋰電池商用車成本居高不下的難題,推動氫燃料動力鋰電池商用車的發(fā)展?!币Υ旱氯绱吮硎?。



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