鉅大LARGE | 點擊量：269次 | 2022年12月13日
燃料動力電池客車市場化的關鍵是什么
構(gòu)成燃料電池客車最大成本的是燃料電池系統(tǒng)，而構(gòu)成燃料電池系統(tǒng)的最大成本是電池堆，電池堆占據(jù)燃料電池系統(tǒng)成本的比例大約在61%，其次是氫氣供給系統(tǒng)，再次是冷卻系統(tǒng)，第四是控制系統(tǒng)，第五是加濕及水分系統(tǒng)，第六是氫氣供給，第七是氫氣檢測。如何降低電池堆成本是降低燃料電池客車成本的關鍵，也是促使氫燃料電池客車加速產(chǎn)業(yè)化進程的關鍵。
根據(jù)市場調(diào)研，當前燃料電池主要使用貴金屬鉑來作為催化劑，再加上昂貴的質(zhì)子交換膜和石墨雙極板加工成本，使得燃料電池組的成本達到了1000~2000美元/kW，約為汽油機和燃油機（50美元/kW）的10~20倍，因此，如何降低鉑的使用量、降低質(zhì)子交換膜及雙極板成本，進而讓燃料電池組成本降到50美元/kW，就成了燃料電池客車商用化的最大課題。
電池堆中最大的成本是催化劑，占比達到53%，其次是氣體擴散層，再次是質(zhì)子交換膜，第四是雙極板，第五是連接部件。因此，如何降低電池堆中的催化劑的成本，已成為降低燃料電池客車電池系統(tǒng)成本的關鍵所在，也是促進燃料電池客車市場化的關鍵因素。
燃料電池客車會成為氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化的突破口
在《中國制造2025》中明確支持燃料電池汽車的發(fā)展，推動新能源汽車與國際先進水平接軌的戰(zhàn)略，提出三個發(fā)展階段，首先是關鍵材料及及零部件實現(xiàn)國產(chǎn)化；其次是燃料電池及電池堆整車性能逐步提升；再者是到2020實現(xiàn)1000輛、2025年實現(xiàn)5萬輛、2030年實現(xiàn)100萬輛燃料電池汽車應用規(guī)模。
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同時，到2025年基本完善制氫及加氫基礎設施；在削減純電動客車補貼標準同時，加大對高功率及高續(xù)駛里程燃料電池客車的補貼力度，輕型客車及貨車補貼標準為30萬/輛，大中型客車及貨車補貼標準為50萬/輛。
燃料電池客車作為純電動客車技術(shù)路線的重大補充，它和動力電池深度混合，可以解決純電動客車續(xù)航里程及快速補充能源的問題，因此，燃料電池客車雖然存在燃料電池成本高、關鍵零部件技術(shù)不成熟、氫燃料制備及儲存技術(shù)有待提升及加氫站基礎措施不夠完善四大行業(yè)發(fā)展制約因素，但依舊是我國各級政府倡導的技術(shù)路線，可以得到持續(xù)性的政策補貼支持。
在中國，按照我國實際情況，由于燃料電池乘用車技術(shù)要求比高，目前在國內(nèi)乘用車領域，技術(shù)與國外相差較大，要研發(fā)推廣氫燃料電池乘用車的難度顯然要大于氫燃料電池客車領域，而在客車領域，由于我國客車技術(shù)較為先進。
同時，客車車身尺寸較大，研發(fā)氫燃料客車具有一定的自身優(yōu)勢，因此在我國，政府將燃料電池客車市場化擔當氫燃料電池汽車市場化的先頭特種，作為氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)積累和運作經(jīng)驗的示范車型，目前各級政府都在出臺政策扶持燃料電池汽車尤其是燃料電池客車的發(fā)展，促使燃料電池客車能盡快成為我國氫燃料電池汽車發(fā)展的排頭兵和突破口。
燃料電池車客車推廣的難題簡析
目前，國外基本是氫燃料電池乘用車發(fā)展比較先行，而國內(nèi)則呈現(xiàn)出燃料電池客車先行，燃料電池乘用車跟進的趨勢。在燃料電池客車領域，宇通客車自2009年先后完成四代燃料電池城市客車的升級，當前燃料電池系統(tǒng)壽命可達1萬h；中通客車則在2017年1月下線了首款9m氫燃料電池客車LCK6900FCEVG，燃料電池堆輸出功率超過32kW，使用壽命超過1萬h；蘇州金龍、中植集團和福田汽車亦各自推出即將量產(chǎn)的燃料電池客車車型，其技術(shù)核心都在于輸出功率、電池壽命及續(xù)駛里程的升級。從上述分析來看，國內(nèi)企業(yè)在燃料電池客車領域的探索已經(jīng)達到了一定的高度，換句話講，國內(nèi)的客車企業(yè)已經(jīng)具備了生產(chǎn)燃料電池客車的能力，那為何卻遲遲不見氫燃料電池客車的廣泛使用？
在國外，推廣難的問題也一樣困擾著不少專注氫燃料電池汽車的企業(yè)。據(jù)了解，自2015年以來，豐田汽車、本田汽車及現(xiàn)代汽車等車企，逐漸開始向市場推出相對成熟的燃料電池產(chǎn)品，再加上國內(nèi)補貼政策的調(diào)整，不少業(yè)內(nèi)人士堅信在經(jīng)過早年間的兩次推廣“”后，燃料電池客車的“熱潮”即將來臨，燃料電池客車的商業(yè)化和民用化也將要實現(xiàn)。然而，這波“熱潮”想要帶動燃料電池客車走向商用化，還有諸多難處。
對于燃料電池客車商用化遲遲不能實現(xiàn)的原因，行業(yè)內(nèi)的看法都一致，那就是如何在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，大規(guī)模地降低成本。
首先是生產(chǎn)端，相關行業(yè)人士稱，作為動力源的氫氣的制造成本并不高，但通過后期脫硫、純化、加壓運輸、氣站儲存、升壓等工序，再加上加氣站的建造成本高昂，綜合以上因素，氫氣的成本則很高。而大部分氫能企業(yè)也認為以目前氫能的供給規(guī)模，還不足以支持其作為交通能源并大規(guī)模推廣。
從產(chǎn)業(yè)鏈方面來看，核心零部件和關鍵材料的批量生產(chǎn)也是一大難題。據(jù)了解，目前多數(shù)燃料電池催化劑、質(zhì)子膜等核心材料的制造技術(shù)還掌握在少數(shù)企業(yè)手中，車企只能以高價購買這些零部件，無形中提高了車輛制造的成本。
另一方面，燃料電池電堆和系統(tǒng)可靠性和耐久性也是一大難題。為此，業(yè)內(nèi)專家也提出過相對應的解決方法，并建議研究車用工況下燃料電池衰減機理的科研單位與生產(chǎn)電堆和電池系統(tǒng)的單位真誠合作，開發(fā)控制電堆衰減的實用方法，從而大幅度提高電堆與電池系統(tǒng)的可靠性與耐久性。
最后，加強整車的示范運行與安全實驗，擴大燃料電池電汽車示范運行，消除用戶端對于燃料電池客車的質(zhì)疑，也是必不可少的。
但也有學者指出，相較于豐田、通用等車廠每年在燃料電池研發(fā)方面幾億美元的投資，國內(nèi)主機廠的投入遠遠不夠。筆者認為，國內(nèi)的主機廠應當順應國家對燃料電池客車高度支持的背景，借助客車對燃料電池技術(shù)和加氫站布局要求不高的優(yōu)勢，加大對技術(shù)提升的投資，推動中國氫燃料電池汽車的發(fā)展，拓展出屬于中國的燃料電池汽車商圈。
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