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破解燃料电池汽车发展困境,政策引导与自主创新是关键!

日期:2023-05-31    来源:氢能观察  作者:李航

国际氢能网

2023
05/31
10:21
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关键词: 氢燃料电池汽车 氢气系统 氢能产业

氢燃料电池汽车是使用车载燃料电池产生电力作为动力的汽车,发电的过程中只产生水,具有低污染、高效率的优点。但同时,由于技术和经济政策等方面的原因,这种汽车的发展也面临着困境。

据中汽协数据显示,截至2022年,我国氢燃料电池汽车产销量分别达到3628辆和3367辆,同比增长105.4%和112.8%,虽然产销量增长十分快速,但相比于到2025年燃料电池车辆保有量达5万辆这一目标,其整体产业仍处于萌芽期。究其原因,政策推行力度不足和关键材料国产化进展缓慢是制约氢燃料电池汽车发展的两大因素。

顶层设计与实际推广存在距离

在“十四五”规划中,提出了《氢能产业中长期发展规划 (2021-2035)》,确定了氢气的能源定位,各地也出台了相应的政策,但在氢燃料电池汽车的实际推广上依然困难重重。

原因一,补贴政策有偏向,购车用车成本高。

现在各地的补贴政策上更倾向于中、重型卡车。北京市补贴政策为:对轻型车辆和中重型车辆的运营补贴分别为0.3万元/万公里、1万元/万公里。上海市补贴政策为:对通勤客车的运营补贴每年不超过1万元,对重型卡车(设计总质量超过31吨)每车每年奖励不超过2万元。

自补贴政策推行以来,商用氢燃料电池车发展较为迅速,目前已经处于产业化初期阶段,多地开始尝试运营氢燃料电池客车,2022北京年冬奥会是氢燃料电池汽车迄今为止最大规模的一次应用。

但在民用车方面,氢燃料电池车仍旧发展缓慢。价格是制约产业发展的一大因素。

一方面售价较高,目前市面上在售的氢能源车,一台为长安深蓝SL03氢电版,补贴后售价为69.99万元,另一台是进口的丰田MIRAI,售价为75万元,而普通电车的平均售价在20-30万元左右。

另一方面,氢燃料电池车使用成本较高,各地加氢价格不统一,部分地区补贴后价格可以达到一公斤30-50元,部分地区却有一公斤70-80元这样的高价。

过高的使用成本使氢燃料电池车在市场中处于尴尬位置,即使有购买补贴销量依然不佳,至今年4月,产销环比甚至有所下降。

政策引导方面,首先是各地要出台对氢燃料电池汽车明确的补贴政策,商用车与民用车的补贴做好区分,氢燃料电池汽车与电动汽车、混合动力汽车等其他新能源汽车的补贴政策做好区分,降低购车用车成本。

原因二,社会认可度不高。

虽然氢气的能源定位在政策上已经明确,但多数人还是将氢气定位成易燃易爆的危险化学品,对氢燃料电池汽车的安全性也很担忧。部分地方政府缺乏对氢能的理解,导致加氢站审批困难,配套设施的不足,限制氢燃料汽车产业发展。

这种现象出现的主要原因是宣传力度不足,导致社会上对氢燃料电池车认可不不高。

宣传方面,需要政府及车企相互配合,加大宣传力度,扩大使用群体,让人们了解氢燃料电池车的安全性,不再谈“氢”色变。对于宣传手段,可以多利用如微博、公众号、抖音等新媒体宣传渠道,向大众介绍氢燃料电池汽车的特点、优势以及未来发展方向,同时展示更真实的氢燃料汽车情况,让消费者放心购买。还可以引导各车企与文化、体育、艺术领域产开合作,加强企业品牌建设,拉近与消费者的距离,增强品牌影响力。

核心技术亟待创新 关键材料仍需自主

虽然我国对燃料电池汽车的研究已经取得了长足的进展,初步掌握了燃料汽车动力系统、核心部件的核心技术,但与国际先进水平依然存在着差距。

燃料电池动力系统主要由燃料电池电堆和氢气系统两部分构成,其中电堆以膜电极和双极板为主,氢气系统以空压机、加湿器、氢循环泵、高压氢瓶为主。

其中膜电极可以说是燃料电池的“心脏”,其主要材料为质子交换膜、催化剂、碳纸和扩散层,当前这三种材料主要依赖进口。数据显示,目前国内燃料电池质子交换膜被美国戈尔的e-PTFE复合膜占据了绝大部分市场,而催化剂市场基本被日本田中贵金属、英国庄信万丰和比利时优美科等几家海外供应商垄断,这几家厂商已经实现批量化生产(大于10kg/批次),且产品性能稳定、可靠性高。国内的催化剂、质子膜等材料还处于小规模生产阶段,特别是国产质子交换膜在电堆中的应用需要长期验证,距离形成规模化商业化生产还有一段距离。

膜电极结构图

提高产业竞争力,降低电池成本,需要核心技术的突破,对此,需要政策支持和企业自主双线并行,政策上统筹规划,发挥对薄弱环节的引导和支持作用,并加强对氢能企业研究方面的支持,支持企业的自主创新,推动关键技术的研发和国产关键材料产业的发展,致力解决燃料电池材料“卡脖子”问题。

至今年年初,很多公司加快了研究膜电极、电堆的步伐。如成立于2021年的清驰科技,在2022年底已建成可年产20万m2的质子交换膜生产线,元携氢能主打的12微米质子交换膜已经在国内头部电堆企业测试验证。

加速氢燃料电池汽车商业化进程,政策引导是前提,自主创新是关键。当前我国正处于燃料电池汽车发展的关键时期,近年来,为了提高竞争力,国家对氢能和燃料电池的支持政策层层加码,“双碳”的提出更是燃料电池行业发展的机遇。想要达到《氢能产业中长期发展规划 (2021-2035)》中的目标,也就是到2025年氢燃料电池汽车保有量达到5万辆,到2030年氢燃料电池汽车产销规模达到10万辆,需要各地大力推行补贴政策,研发补贴不能断、购车用车补贴不能省,以产代销,以销促产,保证企业自主创新热情,加速氢燃料电池汽车的研究进程,尽早形成规模化的氢燃料电池汽车产业。


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