中國燃料電池究竟發(fā)展到哪一步了？

　　近日，氫燃料電池再次受到業(yè)內人士的關注。1月10日，國家能源投資集團有限公司董事、總經理，中國工程院院士凌文在北京表示，建議國家組織相關部委研究將氫能納入國家能源體系，推動氫能成為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分，制定氫能產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略及實施路線圖，建立科學長效的產業(yè)發(fā)展扶持與激勵政策。1月12日下午，全國政協副主席、中國科學技術協會主席萬鋼在中國電動汽車百人會(2019)論壇中表示：“發(fā)達國家把氫作為能源管理，創(chuàng)制了科學安全的氫加注站建設和車載氫罐技術標準及監(jiān)測體系，有力推動了燃料電池汽車商業(yè)化。建議借鑒先進經驗，總結試點成果，抓緊研究修訂氫能、加氫站和儲氫技術標準，提升檢測能力，盡快破除標準檢測障礙和市場準入壁壘，加強和完善氫能生產、儲運和供銷體系建設。”

　　而在此前，中國汽車工程學會理事長付于武表示，國家能源戰(zhàn)略很明確，多元化仍然是我國能源戰(zhàn)略的戰(zhàn)略基點，如果大家認為新能源就是電動化，那么這個描述或者引導方向是不完整的。

　　燃料電池技術發(fā)展進程

　　2018年2月11日，由國家能源集團牽頭的中國氫能源及燃料電池產業(yè)創(chuàng)新聯盟在北京正式成立。政策扶持下，國內氫燃料電池市場開始活躍，國內自主品牌以及部分新興造車勢力開始研發(fā)氫燃料電池汽車。1月17日，在北京召開的中國汽車動力電池產業(yè)創(chuàng)新聯盟2018年度會議上，中國汽車動力電池產業(yè)創(chuàng)新聯盟燃料電池分會理事長單位上海重塑科技分享了當前中國氫燃料電池的發(fā)展情況。

　　燃料電池系統核心零部件主要有電堆、空壓機、DC/DC、氫 氣循環(huán)泵、增濕器等，下表介紹了目前國內外燃料電池核心零部件中，電堆與空壓機的技術發(fā)展情況。

　　資料來源：上海重塑能源科技有限公司

　　燃料電池汽車發(fā)展規(guī)模：中國氫燃料電池車保有量到2030年將達100萬輛

　　2018年9月1日召開的第14屆中國汽車產業(yè)發(fā)展泰達國際論壇上，中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高就明確預估了中國燃料汽車的發(fā)展規(guī)模，同時會上公布了中國氫燃料電池汽車近中遠期戰(zhàn)略目標計劃。

　　目前在中國氫燃料電池產品已通過商業(yè)化運營驗證，可靠性得以證實。佛山、上海、張家口、鄭州率先實現氫燃料電池公交常態(tài)化多線路運營;佛山于2018年底，新投入70輛公交，于2019年初，計劃新投入70輛公交;張家口于2018年底，啟動商業(yè)化示范運營。

　　同時，目前在中國上海、廣東、山東、湖北等多地政府均出臺了相關規(guī)劃。

　　上海：2020年建設加氫站5-10座，乘用車示范區(qū)2個，運行規(guī)模達到3000輛;到2025年建成加氫站50座，乘用車不少于2萬輛、其他特種車輛不少于1萬輛。

　　山東：《山東省氫能源產業(yè)發(fā)展路線圖》(建議稿)提出，到2020年，燃料電池汽車數量達到2000輛，加氫站達20座;到2025年，燃料電池汽車數量達到5萬輛，加氫站達200座;到2030年，燃料電池汽車數量達到10萬輛，加氫站達500座。

　　蘇州：到2020年，建成加氫站近10座，燃料電池汽車運行規(guī)模力爭達到800輛;到2025年，建成加氫站近40座，燃料電池車運行規(guī)模力爭達到1000輛。

　　武漢：2018-2020年，建設5-20座加氫站，燃料電池公交車、通勤車、物流車等示范運行規(guī)模達到2000-3000輛。到2025年，建成加氫站30-100座，實現乘用車、公交、物流車及其他特種車輛總計1-3萬輛的運行體量。

　　燃料電池發(fā)展的瓶頸

　　下表為氫燃料電池汽車代表豐田Mirai和動力鋰電池汽車代表特斯拉的性能對比。

　　相比于鋰離子電池，氫燃料電池的電池重量、續(xù)航里程、充電時長等都具有明顯優(yōu)勢。但同時，目前氫燃料電池仍在發(fā)展的初期，許多問題亟需解決，技術難度大、成本高、運輸風險大、加氫站基礎設施的不完善等問題都是制約氫燃料電池大規(guī)模推廣的重要影響因素。

　　目前中國燃料電池產業(yè)主要依靠政府補貼，同時大部分核心零部件需要依賴進口(如上文表格中介紹的電堆等)，部分零部件實現自主批產在2020年后。

　　同時，氫燃料電池是使用氫這種化學元素，制造成儲存能量的電池。氫分子又小又活潑。它透過質子膜時，電子被從分子上剝離，只留下帶正電的氫質子通過，氫質子被吸引到薄膜另一側的電極與氧分子結合。質子交換膜就是這一過程中最核心的技術。然而，質子交換膜中又以鉑金(Pt)為催化劑，Mirai用了約100克鉑，按照現在174元/克計算，催化劑就用了近2萬元。質子交換膜以杜邦的Nafion為例，約為一平方厘米10元人民幣，按照用量一平方米計算，光是質子交換膜的成本就在10萬元左右。另外還需高壓儲氫罐成本6萬。橫向比較，傳統汽油車2L發(fā)動機的成本約為3萬元，目前鋰電池成本已降至1元/wh以下，Tesla主流配置的75 KWh三元鋰電池成本約為8萬。

　　注：政策過渡期內補貼標準不變

　　當下，鋰離子動力電池已形成產業(yè)化，并在政策與市場的雙重驅動力影響下快速發(fā)展;而燃料電池特別是氫燃料電池的發(fā)展仍處于初級階段，行業(yè)專家表示，目前來看，氫燃料電池的發(fā)展前景廣闊，應用場景豐富，但在其大規(guī)模落地之前仍需較長時間去解決存在的痛點。

　　但是，相比于鋰離子電池補貼政策正處于退坡過程中，燃料電池的補貼力度大且具有持續(xù)性，這也顯示了中國政府重視多元化發(fā)展路線，支持新能源電池的決心。對于國家層面明確制定相關發(fā)展目標，2016年工信部頒布的《節(jié)能與新能源技術路線圖》中已經提到，2020年建成100座加氫站;2025年實現建成300座加氫站的目標;2030年建成1000座加氫站。