屢遭“拋棄”的背后：氫燃料電池的核心技術是硬傷

據外媒報道，日產宣布暫停與戴姆勒和福特合作開發燃料電池汽車的計劃，并專注于電動汽車的開發。氫燃料電池技術一度很受歡迎，但在其日本本土卻遇到了障礙。無獨有偶，福特汽車公司也在6月13日發表聲明稱，其與戴姆勒在不列顛哥倫比亞省本納比的燃料電池合資企業將于2018年夏天關閉。然而，企業分拆是很常見的，他們正忙于分拆。在這里，奧迪和現代宣布，他們已經達成了一項專利交叉許可協議，并將共同開發氫燃料電池汽車。與純電動汽車的技術路線相比，氫燃料電池汽車為什么在世界上引起如此大的爭議？要解決這個問題，我們不僅要了解氫燃料電池的技術問題和挑戰，還要了解政府推廣這項技術背后的動機。氫燃料電池汽車為何一再被“拋棄”？從技術角度來看，燃料電池是一種能量轉換裝置。與普通電池不同，氫燃料電池是一種將氫氣和氧氣結合以產生電、水和熱的電化學裝置。除了微量二氧化碳和氮氧化物外，反應產生的廢物主要是水。燃料電池的效率是單獨氫氣燃燒的2-3倍，而且安靜無污染。然而，為什么擁有如此多優勢的燃料電池汽車會被許多車企“拋棄”呢？這將從氫能產業鏈開始。氫能全產業鏈由氫氣制備、氫氣儲存、運輸和填充以及氫氣應用組成。其中，氫氣的制備是氫能應用的基礎，氫氣的儲存、運輸和填充是氫能運用的核心保障，不同方向的應用是氫能實際應用的主要方式和最佳體現。根據產業鏈的位置，鏈中的企業大致可以分為三部分：上游，主要包括氫資源的生產和運輸；中游是燃料電池系統，主要是電池堆和儲氫設備及附件；

下游是應用領域，包括加氫站和新能源汽車應用。區分這三個環節，讓我們看看每個部分面臨的問題和挑戰：首先，關鍵技術難以克服。了解燃料電池堆組件的人都熟悉燃料電池的核心技術——“質子交換膜”。然而，到目前為止，除了美國的杜邦公司，世界上還沒有其他公司能夠商業供應氫燃料電池的質子交換膜材料。日本也有一家公司可以生產同樣的產品，但由于眾所周知的原因，這家公司拒絕向任何國家銷售產品。第二，成本太高1。燃料電池汽車相對獨立和復雜的動力系統直接導致燃料電池汽車成本的增加。例如，豐田Mirai售價6.9萬美元，遠高于同級別的其他汽車。2、根據數據顯示，目前建設一座加氫能力超過200公斤的加氫站需要1000多萬元，如此高昂的建設成本顯然是阻礙加氫站快速發展的最大障礙。3.在目前的技術條件下，氫燃料電池的催化劑是鉑。鉑在世界上非常便宜（大約是黃金的兩倍）。全球年產量約為200噸，其中60%還用作珠寶材料。此外，鉑作為催化劑需要高純度的氫氣，氫氣純度需要達到99.99%以上。第三，安全問題在燃料電池加氫的背后，需要一套完整的氫能生產和運輸網絡作為支撐。氫氣本身的安全、加注氫燃料時的安全以及操作過程中的安全都需要解決。一般來說，加氫站的儲氫裝置應滿足耐高壓、在線監測功能、發生危險時自動報警以及良好的經濟性的要求。顯然，滿足這些要求的加氫站的初始建設成本不會低。國內燃料電池支持政策陸續出臺，但仍不受專家青睞。得益于國家的優惠政策和支持，我國燃料電池汽車技術已初步掌握整車、動力系統和核心部件的核心技術，基本建立了具有自主知識產權的燃料電池汽車和燃料電池城市公交車動力系統技術平臺。在產業鏈支撐方面，我國初步形成了燃料電池發動機、動力電池、DC/DC轉換器、驅動電機、供氫系統等關鍵零部件的配套研發體系，實現了100個汽車動力系統和整車的生產能力。目前具有“動力系統平臺的車輛自適應、電動混合能源的功率控制、車載高壓儲氫系統和工業副產品氫氣的凈化利用”的技術特點。“十二五”期間，同濟大學、一汽集團、東風汽車、奇瑞汽車和長安汽車分別制造了燃料電池汽車。2018年6月14日，同濟大學與嘉興市政府、嘉興市秀洲區政府簽約，在上海同濟大學建設新能源汽車產業基地項目。三方將共同推動在嘉興市秀洲區設立新能源汽車研發生產項目。新能源汽車產業基地包括以下四部分：（1）同濟大學（嘉興）新能源汽車研究院。（2） 商用車和乘用車生產制造基地。（3） 氫能產業基地。（4） 氫能應用項目。其中，新能源汽車研究院作為同濟大學二級非獨立法人研究機構，將設立五個研發中心：氫燃料動力總成研發中心、智能網聯系統研發中心、商用車研發中心、乘用車研發中心和國際氫能合作研發中心。上汽集團制定了燃料電池汽車發展的五年計劃，以鑫源動力為燃料電池組供應商，并開始在燃料電池汽車的研發上投入大量資金。據OFweek產業研究院統計，自2017年1月以來，全國共生產了150輛氫燃料公交車……

其中北汽福田汽車有限公司和有限公司的總市場份額為84%。2018年6月14日，廣東省人民政府發布《關于加快新能源汽車產業創新發展的意見》，指出要全面推進公共交通（氫燃料電池汽車）電動化，是繼北京、上海、蘇州、武漢之后，又一個發布氫燃料電池汽車相關政策的省市。與此同時，大同、青島、揚州等地也在計劃支持氫燃料電池的發展。據不完全統計，2017年，我國燃料電池汽車商業化訂單實現了1000輛的突破。據同花順財經了解，幾乎所有與燃料電池、上游制氫儲氫、材料相關的公司，如福田汽車、富瑞特設備、華昌化工、同濟科技等，都相繼宣布將加大對氫燃料電池的投資。看起來市場前景光明，資本熱情高漲，投資加碼，但與外國同行相比，中國起步太晚了。自2001年以來，中國才開始研發氫燃料電池汽車。氫能產業的發展規劃首先在2016年10月發布的《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書（2016）》中提出，隨后在《中國制造2025》中明確提出了燃料電池汽車的發展規劃。在美國，通用汽車從1966年開始開發氫燃料電池汽車，日本的本田從1992年開始。同濟大學新能源汽車工程中心張存滿教授表示， “中國的氫燃料汽車技術落后于外國發達國家5-10年，起步較晚的中國面臨著外國燃料電池汽車突破技術難題，開始克服成本和服務設施，而中國仍然面臨技術問題。如果差距保持在5年左右，仍有機會趕上如果超過10年，就很難趕上。“盡管學術界和工業界普遍認為氫氣將極大地豐富未來的能源系統，各國和企業對燃料電池汽車市場都抱有極大的熱情和希望，但不斷清潔的傳統石化能源和更多能源儲備的挖掘將給氫氣的大規模利用帶來不確定性核心技術、車輛和加氫站的成本和安全問題是政府和企業之間不可逾越的鴻溝。清華大學汽車研究所所長、博士生導師陳全石教授在接受媒體采訪時表示，政府和車企應該與大學和其他研究機構合作，解決膜、催化劑和板材等基礎問題，而不是制造多少輛汽車。在他看來，燃料電池技術無法取代純電動技術。據外媒報道，日產宣布暫停與戴姆勒和福特合作開發燃料電池汽車的計劃，并專注于電動汽車的開發。氫燃料電池技術一度很受歡迎，但在其日本本土卻遇到了障礙。無獨有偶，福特汽車公司也在6月13日發表聲明稱，其與戴姆勒在不列顛哥倫比亞省本納比的燃料電池合資企業將于2018年夏天關閉。然而，企業分拆是很常見的，他們正忙于分拆。在這里，奧迪和現代宣布，他們已經達成了一項專利交叉許可協議，并將共同開發氫燃料電池汽車。與純電動汽車的技術路線相比，氫燃料電池汽車為什么在世界上引起如此大的爭議？要解決這個問題，我們不僅要了解氫燃料電池的技術問題和挑戰，還要了解政府推廣這項技術背后的動機。氫燃料電池汽車為何一再被“拋棄”？從技術角度來看，燃料電池是一種能量轉換裝置。與普通電池不同，氫燃料電池是一種將氫氣和氧氣結合以產生電、水和熱的電化學裝置。除了微量二氧化碳和氮氧化物外，反應產生的廢物主要是水。燃料電池的效率比單獨氫氣燃燒的效率高2-3倍，而且安靜……

無污染。然而，為什么擁有如此多優勢的燃料電池汽車會被許多車企“拋棄”呢？這將從氫能產業鏈開始。氫能全產業鏈由氫氣制備、氫氣儲存、運輸和填充以及氫氣應用組成。其中，氫氣的制備是氫能應用的基礎，氫氣的儲存、運輸和填充是氫能運用的核心保障，不同方向的應用是氫能實際應用的主要方式和最佳體現。根據產業鏈的位置，鏈中的企業大致可以分為三部分：上游，主要包括氫資源的生產和運輸；中游是燃料電池系統，主要是電池堆和儲氫設備及附件；

下游是應用領域，包括加氫站和新能源汽車應用。區分這三個環節，讓我們看看每個部分面臨的問題和挑戰：首先，關鍵技術難以克服。了解燃料電池堆組件的人都熟悉燃料電池的核心技術——“質子交換膜”。然而，到目前為止，除了美國的杜邦公司，世界上還沒有其他公司能夠商業供應氫燃料電池的質子交換膜材料。日本也有一家公司可以生產同樣的產品，但由于眾所周知的原因，這家公司拒絕向任何國家銷售產品。第二，成本太高1。燃料電池汽車相對獨立和復雜的動力系統直接導致燃料電池汽車成本的增加。例如，豐田Mirai售價6.9萬美元，遠高于同級別的其他汽車。2、根據數據顯示，目前建設一座加氫能力超過200公斤的加氫站需要1000多萬元，如此高昂的建設成本顯然是阻礙加氫站快速發展的最大障礙。3.在目前的技術條件下，氫燃料電池的催化劑是鉑。鉑在世界上非常便宜（大約是黃金的兩倍）。全球年產量約為200噸，其中60%還用作珠寶材料。此外，鉑作為催化劑需要高純度的氫氣，氫氣純度需要達到99.99%以上。第三，安全問題在燃料電池加氫的背后，需要一套完整的氫能生產和運輸網絡作為支撐。氫氣本身的安全、加注氫燃料時的安全以及操作過程中的安全都需要解決。一般來說，加氫站的儲氫裝置應滿足耐高壓、在線監測功能、發生危險時自動報警以及良好的經濟性的要求。顯然，滿足這些要求的加氫站的初始建設成本不會低。國內燃料電池支持政策陸續出臺，但仍不受專家青睞。得益于國家的優惠政策和支持，我國燃料電池汽車技術已初步掌握整車、動力系統和核心部件的核心技術，基本建立了具有自主知識產權的燃料電池汽車和燃料電池城市公交車動力系統技術平臺。在產業鏈支撐方面，我國初步形成了燃料電池發動機、動力電池、DC/DC轉換器、驅動電機、供氫系統等關鍵零部件的配套研發體系，實現了100個汽車動力系統和整車的生產能力。目前具有“動力系統平臺的車輛自適應、電動混合能源的功率控制、車載高壓儲氫系統和工業副產品氫氣的凈化利用”的技術特點。“十二五”期間，同濟大學、一汽集團、東風汽車、奇瑞汽車和長安汽車分別制造了燃料電池汽車。2018年6月14日，同濟大學與嘉興市政府、嘉興市秀洲區政府簽約，在上海同濟大學建設新能源汽車產業基地項目。三方將共同推動在嘉興市秀洲區設立新能源汽車研發生產項目。新能源汽車產業基地包括以下四部分：（1）同濟大學（嘉興）新能源汽車研究院。（2） 商用車和乘用車生產制造基地。（3） 氫能產業基地。（4） 氫能應用項目。其中，新能源汽車研究院作為同濟大學二級非獨立法人研究機構，將設立五個研發中心：氫燃料動力總成研發中心、智能網聯系統研發中心、商用車研發中心、乘用車研發中心和國際氫能合作研發中心。上汽集團制定了燃料電池汽車發展的五年計劃，以鑫源動力為燃料電池組供應商，并開始在燃料電池汽車的研發上投入大量資金。據OFweek產業研究院統計，自2017年1月以來，全國共生產了150輛氫燃料公交車……

其中北汽福田汽車有限公司和有限公司的總市場份額為84%。2018年6月14日，廣東省人民政府發布《關于加快新能源汽車產業創新發展的意見》，指出要全面推進公共交通（氫燃料電池汽車）電動化，是繼北京、上海、蘇州、武漢之后，又一個發布氫燃料電池汽車相關政策的省市。與此同時，大同、青島、揚州等地也在計劃支持氫燃料電池的發展。據不完全統計，2017年，我國燃料電池汽車商業化訂單實現了1000輛的突破。據同花順財經了解，幾乎所有與燃料電池、上游制氫儲氫、材料相關的公司，如福田汽車、富瑞特設備、華昌化工、同濟科技等，都相繼宣布將加大對氫燃料電池的投資。看起來市場前景光明，資本熱情高漲，投資加碼，但與外國同行相比，中國起步太晚了。自2001年以來，中國才開始研發氫燃料電池汽車。氫能產業的發展規劃首先在2016年10月發布的《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書（2016）》中提出，隨后在《中國制造2025》中明確提出了燃料電池汽車的發展規劃。在美國，通用汽車從1966年開始開發氫燃料電池汽車，日本的本田從1992年開始。同濟大學新能源汽車工程中心張存滿教授表示， “中國的氫燃料汽車技術落后于外國發達國家5-10年，起步較晚的中國面臨著外國燃料電池汽車突破技術難題，開始克服成本和服務設施，而中國仍然面臨技術問題。如果差距保持在5年左右，仍有機會趕上如果超過10年，就很難趕上。“盡管學術界和工業界普遍認為氫氣將極大地豐富未來的能源系統，各國和企業對燃料電池汽車市場都抱有極大的熱情和希望，但不斷清潔的傳統石化能源和更多能源儲備的挖掘將給氫氣的大規模利用帶來不確定性核心技術、車輛和加氫站的成本和安全問題是政府和企業之間不可逾越的鴻溝。清華大學汽車研究所所長、博士生導師陳全石教授在接受媒體采訪時表示，政府和車企應該與大學和其他研究機構合作，解決膜、催化劑和板材等基礎問題，而不是制造多少輛汽車。在他看來，燃料電池技術無法取代純電動技術。

標簽：福特福田奧迪本田北京

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