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氢燃料电池与电池车,这个投资的新领域,不仅是风口,而且是暴利

钜大LARGE  |  点击量:1035次  |  2019年03月27日  

在今年李克强总理所作的《政府工作报告》中,首提“推动充电、加氢等设施建设”。那么,以氢燃料电池为核心的氢能源及氢能源汽车,究竟是什么?是不是新能源投资的又一风口?小编今天组织了《氢燃料电池与电池车,这个投资的新领域,不仅是风口,而且是暴利》一文,以飨读者,文中观点系作者独立观点,非本站平台观点。

01

为什么要发展氢燃料电池车?

氢气是一种优质的燃料,资源丰富,燃烧热量大,是化石燃料以外的一种可持续发展的清洁能源。神舟飞船中用于发射飞船上天的长征2F运载火箭,就是用的液氢液氧火箭发动机。春节期间刷屏朋友圈的电影《流浪地球》中,氢气更是贯穿整部电影的核心要素,在欧美电影中,大部分科幻电影中飞行器也都是用氢气作为燃料。

氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,化学方程式为:

2H?+O?=2H?O

工作原理图示:

如今市面上见得着的氢燃料电池汽车,都采用了质子交换膜技术路线,通过一张电解质薄膜将氢气分离为氢离子与电子,氢离子穿过薄膜与氧结合生成水,而电子则绕道形成定向运动,产生电流。

与传统汽车相比,燃料电池车能量转化效率高达60~80%,为内燃机的2~3倍。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出。因此,氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车。可以说,氢燃料是完美的汽车能源!

如果把一款紧凑级轿车设计成氢燃料电池、汽油、纯电动轿车三个版本,那么:

氢燃料电池:加注1kg氢气,大约可以行驶100km;

燃油:加注1kg汽油大约可以行驶20km;

纯电:1kg电池存储的电量仅能行驶2km;

因此,在很多业界人士看来,氢能源汽车是新能源车的终极路线。坚持发展氢燃料电池汽车,也就被赋予了抢夺新能源技术制高点的战略意义。

氢燃料电池优势毋庸置疑,缺点也显而易见:成本太大。

氢燃料电池的成本是普通汽油机的100倍,这个价格是市场所难以承受的。

氢气的运输与存储成本也一直居高不下,建设一个加氢站的成本是一个加油站成本的5倍。而全球一年氢燃料电池汽车销量不足6000台的情况下,目前一个加氢站一年服务的车辆有没有500车次都是问题,它们普遍处于亏损状态。

放眼全球,氢燃料汽车在乘用车市场上,其份额也小得可怜。市面上真正的氢燃料电池汽车只有丰田的Mirai、本田的Clarity、现代的NEXO,自2013年氢燃料电池车商业化到2017年年底,全球总计售出6475辆氢燃料电池车。

可以说,到目前为止,全球车企在氢燃料电池乘用车上的商业探索,是失败的。原因无他——氢燃料电池轿车带来的好处,不足以抵消其购置成本与使用成本。

原本是想结合燃油车与纯电动车优点的氢燃料电池乘用车,反而体现出了相对两者的劣势,被夹在中间艰难求生。

02

中国的差距在哪里?

2018年5月,李克强总理参观丰田汽车厂区,丰田特别展示了一款代表其最高技术水平的新能源车——氢燃料电池汽车Mirai。在当天的现场图片中,丰田掌门人丰田章男扮演主讲人角色;日本首相安倍晋三手扶Mirai尾箱,得意之情若隐若现。

事后,有媒体解读称,总理面对日本领先的新能源技术,“表情凝重”。虽然不乏夸张的成分,但也不是没有道理——丰田此次展出的Mirai,不仅是量产车,而且已经迭代到了第二版,而国内尚无一辆投入量产的氢燃料电池乘用车。

资料显示,2017年,中国共生产氢燃料电池车1272辆。行业预计,2018年中国燃料电池车产量将超过3000辆。截至2018年11月,中国共有27座建成的加氢站(其中3座已拆除),另有16座在建。已建成27座加氢站中,多数仅供示范车辆加注使用,尚未完全向社会公开。

截至2017年12月,全球燃料电池乘用车销售累计接近6000辆。丰田Mirai共计销售5300辆,其中美国2900辆,日本2100辆,欧洲200辆,占全球燃料电池乘用车总销量的九成以上。全球共有328座加氢站,欧洲拥有139座正在运行的加氢站,亚洲拥有118座,北美拥有68座。

在去年6月,在“氢能产业创新发展论坛”上,前科技部部长万钢从技术指出了国内与国外的差距:

1.国内车企在氢燃料电池电堆体积功率上平均水平为2KW/L,Mirai已超过3KW/L。

2.氢燃料电池车的关键催化剂铂金,国外最先进技术的用量只需要国内的五分之一。

3.最关键的膜电极,国外的产品寿命能做到国内的三倍——9000个小时。

4.国外的空气压缩机效率更高,而这直接影响到电堆的效率与功率输出。

同时,万钢也指出,我们的燃料电池汽车的商业化、产业化还是滞后的。特别是产业生态和市场还没有建设起来,一些关键技术难题久攻不下,而且差距明显,同时氢能源产业链比较薄弱,工程化能力不足,技术标准、检测体系严重滞后。

虽然氢燃料电池汽车产业这两年在中国快速发展,国家政策方面更是大力支持,但国内外产业仍然存在一定的差异,尤其在技术领域,差异则更为明显。如关键材料,国内无法形成批量生产,仍需要进口,如此受制于人,也进一步导致了氢燃料电池汽车难以稳定生产;另在车控系统中,如空压机、加湿器、氢循环装置等附件系统仍需要进口;另在新能方面,如电池续航能力、电池寿命、温度适应性等均与国外存在较大差异。

03

是否为风口?

在《“十三五”战略性新兴产业发展规划》等国家顶层规划中,已经明确了氢能与燃料电池产业的战略性地位,工信部也已经明确提出在2020年实现特定地区公共服务用车领域的氢燃料电池汽车示范应用。

目前中国能源巨头、车企、发动机企业和众多产业资本均有布局氢燃料电池产业。当前中国年制氢量2000万吨左右,氢气来源广泛且成本较低,燃料电池产业国产化快速提升,中国燃料电池产业迎来导入期。氢燃料电池的发展应用场景不仅仅是汽车,还可以应用于轮船、特种、分布式热电联产和备电系统等,基本可以应用于任何能源应用场景。

目前,国内现阶段已经形成一定的氢能源产业集群,综合实力较强的地区为北部地区、华东地区——北部地区有辽宁省、北京市、河北省、山东等省份;华东地区则有江苏、上海、浙江等省份镇守;同时华中地区、西部地区也实力不俗,华北地区有河南省、湖北省,而西部地区则有山西和山西省。从地域看,氢燃料电池汽车产业在全国各地呈现出全面发力的发展特点。

同时,2019年地方两会期间,广东等10个省份也早将发展氢能写入政府工作报告。“氢能东西南北中”五大发展区域正在全面形成。

可以预测的是,氢能不仅是新能源的下一个确定性投资机会,更重要的是掀起能源革命,可以让国家实现能源自主。作为洁净、高效的二次能源载体,氢燃料电池汽车也会成为纯电动汽车之后的下一个发展拐点。

而且国家在政策层面对氢能源燃料汽车给予了大力支持。2018年2月份,财政部、工信部、科技部、发改委4部委联合发布的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》规定,燃料电池汽车补贴标准不变,同时地方单车补贴额不超过国家单车补贴额度的100%。

在技术领域也有新的突破。中国科学技术大学发布公告称研发出新型催化剂,可解除氢燃料电池一氧化碳“中毒休克”危机,延长电池寿命,拓宽电池使用的温度限制,确保其在寒冬也能正常启动。中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高发出声明“2025年,燃料电池技术将会成熟,累计推广汽车将会达到5万至10万辆”。

尽管当前我国氢燃料电池汽车发展滞后,但从电动汽车热潮中退出的资本与注意力很快会关注到这一方向,政策也会马上跟上。从这个角度而言,氢燃料电池车的风口和春天来了。

届时,随着基础设施逐渐完善,以及技术不断提升,具备高效率、低污染以及长续航等优势的氢燃料电池汽车将得到快速发展,并最终成为新能源汽车产业不可或缺的一部分,也将成为一个暴利产业。

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