鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年10月14日
我國氫燃料動(dòng)力電池汽車與國際先進(jìn)水平有多大差距?
作為新能源汽車領(lǐng)域最新的風(fēng)口,我國氫燃料動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何,與國際先進(jìn)水平相比有多大差距,商業(yè)化的挑戰(zhàn)有什么?
九月26-二十七日,在江蘇如皋舉辦的第四屆國際氫能與燃料動(dòng)力鋰電池汽車大會(huì)(FCVC2019)上,這些問題得到了解答。
國際氫能與燃料動(dòng)力鋰電池汽車大會(huì)是全球氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車領(lǐng)域的優(yōu)秀盛會(huì),由我國汽車工程學(xué)會(huì)和國際氫能燃料動(dòng)力鋰電池協(xié)會(huì)(籌)共同舉辦,南通市人民政府和如皋市人民政府承辦。
此次大會(huì)也得到了聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署(UNDP)、我國國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)交流中心、韓國氫能促進(jìn)局、英美資源公司、豐田汽車公司、現(xiàn)代汽車公司、我國汽車技術(shù)研究中心有限公司、清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等公司、機(jī)構(gòu)及高校的支持。
FCV產(chǎn)銷量:美國最多、中日接近
根據(jù)我國工程院院士、我國汽車工程學(xué)會(huì)理事長李駿供應(yīng)的信息,截止2018年,全球燃料動(dòng)力鋰電池汽車?yán)塾?jì)銷量已超過1.2萬輛,我國累計(jì)運(yùn)行氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車超過3000輛。
有關(guān)全球氫燃料動(dòng)力鋰電池銷量,歐盟燃料動(dòng)力鋰電池及氫能合作組織執(zhí)行董事巴特·比耶比克也供應(yīng)一些數(shù)據(jù):
從銷量來看,美國最多,截止今年第一季度達(dá)到7450輛,日本次之,也有3219輛,歐洲氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車銷量是1731輛(我國和韓國數(shù)據(jù)待確認(rèn))。假如按照李駿的數(shù)據(jù),我國與日本的銷量規(guī)模差不多。
我國的氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車的銷量數(shù)據(jù)缺乏權(quán)威統(tǒng)計(jì)。九月一日,我國工程院院士衣寶廉在“2019我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達(dá))國際論壇”上演講時(shí)說,我國大概投放了4000多輛氫燃料汽車,但他得到的消息是有2000多輛車在運(yùn)行。
上汽集團(tuán)副總裁、總工程師祖似杰供應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示,過去三年,我國的氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車銷量分別是629輛、1272輛和1527輛,今年前8個(gè)月銷量為1125輛。
公司層面。國內(nèi)氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車的重要代表就是上汽集團(tuán)。上汽是目前國內(nèi)唯一具備燃料汽車商用車和乘用車技術(shù)和生產(chǎn)量力的公司,過去5年,上汽的燃料動(dòng)力鋰電池汽車產(chǎn)量分別是6輛、20輛、55輛、100輛和306輛。
其中,上汽榮威950燃料動(dòng)力鋰電池轎車實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷50臺(tái),用于租賃和UNDP的示范運(yùn)行,累計(jì)運(yùn)營歷程超過50萬公里。
日本的重要代表車企是豐田汽車,重要代表車型是豐田的Mirai。豐田汽車燃料動(dòng)力鋰電池事業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)域長濱村芳彥供應(yīng)的信息顯示,豐田Mirai自2014年推出以來,至今已經(jīng)銷售了超過1萬輛。Mirai的重要市場是在美國和日本本土。
簡單從銷量比較來看,豐田是遙遙領(lǐng)先的。另外一點(diǎn)值得注意的是,我國的氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車基本上都是客車或者物流車等商用車,美國和日本重要是乘用車。
相比而言,氫燃料動(dòng)力鋰電池客車和商用車的技術(shù)含量較低,燃料動(dòng)力鋰電池電堆的體積比功率、燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)功率都比較低,但是對(duì)系統(tǒng)的耐久性要求比乘用車要高一些。
加氫站數(shù)量:我國全面落后于歐美日
在加氫基礎(chǔ)設(shè)施方面,歐盟燃料動(dòng)力鋰電池及氫能合作組織執(zhí)行董事巴特·比耶比克供應(yīng)的信息顯示,截止到今年第一季度,歐洲有134座加氫站,日本有108座,美國有41座。
李駿院士供應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示,全球已經(jīng)建成運(yùn)營加氫站近400座,我國運(yùn)行加氫站近30座。相比來說,我國的加氫站數(shù)量是比較少的。
有關(guān)未來全球加氫站的數(shù)量和分布,巴特·比耶比克援引麥肯錫的預(yù)測稱,2025年之后,歐洲的加氫站數(shù)量將遠(yuǎn)多于我國、美國和日本。到2030年,歐洲的加氫站數(shù)量將達(dá)到3750座。
FCV發(fā)展階段:我國不及日韓
有關(guān)國外氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車的發(fā)展階段和技術(shù)水平,李駿院士的評(píng)價(jià)是“以豐田、本田、現(xiàn)代為代表的部分車企,經(jīng)過多年的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)考核驗(yàn)證和特定用途領(lǐng)域商業(yè)化示范,突破了若干重要的燃料動(dòng)力鋰電池電堆及整車核心技術(shù),整車性能已能夠達(dá)到傳統(tǒng)汽車水平”。
我國的發(fā)展階段和技術(shù)水平是“初步形成了從燃料動(dòng)力鋰電池電堆、燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)到燃料動(dòng)力鋰電池整車設(shè)計(jì)集成的自主研發(fā)體系能力和小批量生產(chǎn)制造能力。并且在北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、深圳大運(yùn)會(huì)等重大活動(dòng)期間進(jìn)行了小規(guī)模的示范考核”。
從李駿的評(píng)價(jià)不難看出,我國氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)的整車研發(fā)和技術(shù)水平落后于日本和韓國。
有關(guān)國內(nèi)氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車的示范運(yùn)行,目前形成了以上海、如皋為重要示范點(diǎn)的長三角地區(qū)、以及以佛山為代表的珠三角地區(qū),以及以北京、張家口為代表的環(huán)渤海地區(qū)。
比如,江蘇省已經(jīng)投入試運(yùn)行200多輛氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車,并建成了5座加氫站。并且集聚了30多家氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車重點(diǎn)研發(fā)和制作生產(chǎn)公司。
聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署,亞洲及太平洋區(qū)域局高級(jí)經(jīng)濟(jì)顧問、一帶一路戰(zhàn)略顧問郝博霖說,聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署正在我國8個(gè)示范城市開展氫能和燃料動(dòng)力鋰電池項(xiàng)目(如皋是聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署在我國第一個(gè)氫能示范城市),當(dāng)今我國的氫能和燃料動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)形成了覆蓋四個(gè)產(chǎn)業(yè)集群,擁有超過33家上市公司,以及40家汽車制造商。
FCV核心技術(shù):我國與日韓差距大
在燃料汽車核心技術(shù)方面,我國與國際先進(jìn)水平有多大差距?這部分我們通過整車的性能參數(shù)來進(jìn)行比較。選取的比較車型上汽榮威950FCV和豐田Mirai。
榮威950FCV最早出現(xiàn)在2016年十月工信部公布的第289批《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)公司及產(chǎn)品通告》中,此后并未公開銷售,基本上只做示范運(yùn)行。
根據(jù)上文上汽集團(tuán)副總裁、總工程師祖似杰供應(yīng)的數(shù)據(jù),榮威950FCV總產(chǎn)銷為50輛,用于租賃和UNDP的示范運(yùn)行。由于國內(nèi)汽車車企都未推出燃料動(dòng)力鋰電池乘用車,因此,榮威950FCV可以看作是我國燃料動(dòng)力鋰電池乘用車的代表車型。
豐田Mirai于2014年上市銷售,是全球氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車市場的明星車型,但其實(shí)全球首款量產(chǎn)的氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車是現(xiàn)代汽車的iX35FCV,比Mirai量產(chǎn)早一年。
但Mirai的銷量是比較可觀的。上文已經(jīng)提到,從2014年上市至今,Mirai已經(jīng)銷售了1萬輛。
*豐田Mirai燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)額定功率52kW非官方公布數(shù)據(jù),為業(yè)內(nèi)人士透露。另外,榮威950FCV的電堆體積比功率數(shù)據(jù)缺失,但根據(jù)目前國內(nèi)燃料動(dòng)力鋰電池電堆的發(fā)展情況判斷,應(yīng)該在2kW/L上下。
通過上圖可以發(fā)現(xiàn),榮威950FCV的續(xù)航里程顯著低于豐田Mirai,燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)額定功率為36kW,低于Mirai的52kW(氫燃料動(dòng)力鋰電池客車和商用車方面,從今年進(jìn)入工信部《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)公司及產(chǎn)品通告》的一些車型來看,燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的額定功率基本在40-60kW之間)。
從額定功率判斷,榮威950FC燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)峰值功率應(yīng)該也低于Mirai的114kW。
兩款車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的峰值功率接近,預(yù)計(jì)額定功率差距也不大。儲(chǔ)氫量方面,Mirai比榮威950FCV多0.66kg,兩款車所用的儲(chǔ)氫罐的壓力都系統(tǒng)都是70MPa。
在最低啟動(dòng)溫度方面,Mirai可以達(dá)到-30℃,但榮威950FCV只能達(dá)到-20℃。
總體來說,除電機(jī)以外,上汽榮威950FCV的燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)功率、電堆體積比功率、車輛續(xù)航里程、最低啟動(dòng)溫度等方面的性能都不及豐田Mirai。
上汽集團(tuán)副總裁、總工程師祖似杰表示,搭載第三代大功率電池電堆的P390燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)也將在明年初正式量產(chǎn),電堆功率達(dá)到115kW(此處所指的應(yīng)該是峰值功率),
可以實(shí)現(xiàn)零下30度的低溫啟動(dòng),接近國際一流的燃料動(dòng)力鋰電池科技的關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。
EV君在此次大會(huì)的現(xiàn)場展覽中看到了上汽旗下捷氫動(dòng)力生產(chǎn)的P390燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng),體積比較大,可以搭載在上汽MAXUS的氫燃料動(dòng)力鋰電池輕客FCV0上,但是以目前的體積無法搭載在榮威品牌的任何一款轎車或者SUV上。
另外,值得注意的是,豐田也將于明年推出第二代Mirai,其性能還將繼續(xù)提升。目前已知的信息是,其續(xù)航里程將從第一代的500公里提升至700-750公里,另外,燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)功率也將繼續(xù)提升。
我國發(fā)展氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車的挑戰(zhàn)
綜合本次大會(huì)上一些專家和公司代表的發(fā)言,我國燃料動(dòng)力鋰電池汽車仍屬于產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入期,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化仍是一個(gè)中長期的發(fā)展過程。目前,我國氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然面對(duì)以下幾方面挑戰(zhàn)。
首先,氫燃料動(dòng)力鋰電池的核心技術(shù)與國際先進(jìn)水平仍有差距。比如燃料動(dòng)力鋰電池電堆和系統(tǒng)功率、體積比功率、低溫啟動(dòng)性能、燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)壽命、耐久性等方面。
其次,氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車的產(chǎn)業(yè)鏈基本形成,但一些核心零部件的技術(shù)水平、生產(chǎn)量力、成本等方面與國際先進(jìn)水平比仍有差距,尤其是質(zhì)子交換膜、膜電極、催化劑、空壓機(jī)等零部件,要么不具備量產(chǎn)量力,要么國內(nèi)雖然能生產(chǎn),但是質(zhì)量和技術(shù)水平不如進(jìn)口產(chǎn)品。
第三,氫氣作為能源管理的體系尚未建立,標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)尚不完善。比如,目前政策法規(guī)不允許儲(chǔ)氫瓶使用非金屬內(nèi)膽,車載氫瓶還要拆卸后檢測等等。
第四、加氫站數(shù)量少,分布不均。并且,加氫成本高。
專家和公司的建議是盡快完善氫能和燃料動(dòng)力鋰電池汽車領(lǐng)域相關(guān)的政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。在確保安全的前提下,科學(xué)合理地鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。
其次,政府加大對(duì)核心技術(shù)研發(fā)的支持力度,同時(shí)鼓勵(lì)公司加大投入。國家對(duì)合規(guī)加氫站建設(shè)和加氫費(fèi)予以補(bǔ)貼支持,鼓勵(lì)社會(huì)資本參與加氫站建設(shè),鼓勵(lì)運(yùn)營公司購置燃料動(dòng)力鋰電池汽車投入運(yùn)營。