【】复制特斯拉:氢燃料电池的能源革命2020-07-30 09:58:230阅( 二 )


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图6/12正如当年总设计师乘坐新干线时的感叹 , 总理的关注和好奇 , 也带动了氢燃料电池产业链的热度 。 不过 , 风口之上 , 也需要冷静的思考:日本、美国跑在前头 , 核心技术的国产化进度究竟如何?
02. 燃料电池:电堆和膜电极的国产练级之路
日本跑得快是因为布局早 , 早在上世纪末本世纪初就进入氢燃料电池领域 。 仅丰田一家企业 , 相关技术的专利就超过16000件 。
中国则在近些年才开始发力 , 目前整个行业的专利数量尚不达五千件 , 差距巨大 。 同济大学教授张存满表示 , 国产技术落后国外达五至十年 。
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图7/12关键技术不如人 , 行业发展势头随之落后 。 2019年 , 现代一款Nexo轿车就卖出了近五千辆 , 而中国整个行业有六千家企业 , 整车总销量才2737辆 , 大部分还只是试点的公交车和物流车 。
不过 , 在下游先行带动下 , 国产关键技术在近几年也有了较大突破 , 我们下面来简单捋一捋 。
以电池系统的关键部分电堆为例 , 国产电堆已经大批量应用在整车之上 。 按装机功率计算 , 国内电堆使用自主技术的比例已从2018年的4%上升到2019年的42% 。
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图8/12自主突破主要体现在“性价比”上 , 分为两条主线:性能提升和成本降低 。 目前 , 国产电堆不断向高功率发展 , 部分企业单个电堆的额定功率已经突破100kW , 正在缩小和国际一流水平的差距 。 同时 , 价格也在以每年20%-30%的速度降低 。
这个领域目前连续三年国内市占率第一(据高工数据)的企业是国鸿氢能 。 这家公司位于广东云浮市 , 据说当年作为扶贫互助项目引进云浮 。 当地政府没有选择大热的锂电池 , 而是选择新兴技术 , 也是一种远见 。
2016年 , 国鸿氢能出资引入了巴拉德的关键技术 , 之后建起全球最大的电堆生产线 , 年产量达到2万台 。 依靠着佛山地区的政策鼓励、以及整车商用验证的促进下 , 国鸿的市占率和技术都在改善 , 这也促进公司的客户群更加多样化 。
国鸿氢能的燕博士也出席了会议 , 他介绍了国鸿的一款自主化产品“模压石墨鸿芯电堆” , 寿命、可靠性、成本都有了大幅提升 。
但是 , 和半导体设备、高端机床等被“卡脖子”的领域一样 , 目前国产电堆的主要问题还是商用验证期短 , 生产规模化程度仍较低 , 许多关键零部件仍然暂时依赖进口 。 比如被比作“燃料电池芯片”的最核心零部件:膜电极 。
膜电极领域目前被巴拉德、庄信万丰、戈尔等外企掌控 , 不过幸运的是 , 国产企业也已涌现出来 。
位于广东的鸿基创能则请来了前巴拉德首席科学家、加拿大工程院院士叶思宇博士 , 以及几个技术大牛 。 目前 , 公司自主研发的膜电极产品已打入多家外国车企 。 值得一提的是 , 这家公司和国鸿氢能背后有几个共同股东(佛汽集团和美锦能源) , 产业协同有助于双方发展 。
而武汉理工、苏州擎动等公司也已实现了膜电极量产供货 。 与此同时 , 像电堆企业新源动力、系统公司上海重塑等 , 也在尝试自产膜电极 。 越来越多的企业加入 , 必然会加速国产化的进程 。
高工产研数据显示 , 2019年中国膜电极市场规模约为2.28亿元 , 国产化占有率仅为30% , 而在2025年 , 市场规模有望达到23亿元 。
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图9/12巴拉德是氢燃料界的鼻祖 , 但目前正被大家可着劲儿“薅”:国鸿氢能技术引进 , 鸿基创能人才挖掘 , 而潍柴动力更是直接花11.12亿元人民币收购了19.9%的股份 , 同时参股的还有大洋电机等公司 。
这是个略显尴尬的现象 , 不过 “师夷长技以制夷” , 也不失为国产厂商加速追赶的有效招术 。 而最根本的 , 还是要真正实现自主化的突破 。
氢燃料电池的国产大幕在“政策引导 , 技术突破 , 外企加成”的促进下 , 徐徐拉开 。 大浪淘沙之后 , 很有希望诞生几家氢电时代的宁德时代和比亚迪 , 而下游应用端又将怎样发展呢?
03. 整车展望:重卡先行 , 互补而非竞争
尽管总理参观的丰田MIRAI是一款乘用车 , 但乘用车可能并不是氢燃料电池未来的应用主体 。 行业目前的共识是:氢电商用车将率先发力 , 并占据市场主体 。 而且 , 并不是替代锂电 , 而是去实现锂电不能实现的场景 。
锂电技术目前有两个尚未攻克的弊端:一是续航里程不足 , 二是充电时间过长 。 也许乘用车车主尚且能将就一下 , 在市区代步、尽量少跑长途 。 但对于需要长距离运行 , 且对成本更加敏感的商用车而言 , 氢燃料电池才是性价比更高的选择 。
以传统汽车为参照系 , 载重量越小 , 行驶里程越短 , 纯电动汽车越占优;反之 , 氢燃料电池汽车更占优 。 氢能在客车、公交车、卡车、物流车、工程车辆等商用车上的应用是一大行业趋势 , 而重型卡车尤其是35吨以上 , 则前景尤其广阔 , 发展潜力巨大 。


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