燃料电池公交车上路，燃料电池的春天来了吗？
来源：宝鄂实业
2019-03-27 11:56
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10月，首条燃料电池公交车现在在郑州正式上线运行，至此已有佛山、成都、上海等地开通燃料电池公交车运行线路，燃料电池在中国的应用已经进入“加速发展”阶段。那么，和传统电池相比，燃料电池有哪些优势，有哪些劣势呢？在未来，燃料电池能否取代现有传统电池业务，独霸电池市场吗？
首先从电池的工作原理来说，我们知道，现有传统电池的工作原理是：化学反应带来电能变化，实现电池的充放电，在整个过程中，会用到铅酸、钛酸、高铁酸盐等化学物质。而燃料电池的工作原理是，利用物质发生化学反应时产生的能量直接转换为电能，整个过程中转换率高，无污染。从这一点讲，燃料电池在未来的发展中占据优势。
其次从能源发展的规律上讲，新能源汽车之所以快速发展，主要考虑的就是环保问题，用新型能率转换高的环保能源代替传统能源，为此，石油、天然气代替了煤炭，新能源汽车逐步取代传统动力汽车。
但是，随着技术的发展，锂电池、钛酸电池、铁电池等主流电池技术的应用中，仍然存在化学污染的风险。无污染、高能率转换的燃料电池技术提上了日程，虽然面临着氢原料的采集、存储、运输费用高、难度大的问题，但是随着技术进一步发展，后期推广使用的需求不会降低。
12月15日，政协副主席前科技部长万钢在人民日报发表了署名文章，文章中提到新能源汽车产业化重点向燃料电池汽车拓展，财政补贴要更多的向燃料电池倾斜。
一石激起千层浪。有人惊呼：中国新能源汽车产业战略或将迎来重大调整，中央的政策路线发生重大改变。
虽然，这么说是小题大做或者说是错误解读，锂电池作为主流的技术路线短期应该不会改变，但随着燃料电池技术的不断进步，其距离大型产业化越来越近也是不争的事实。
市面上卖方关于燃料电池的研报其实不多，我这里就做下简单的概括加上本人的看法。
燃料电池工作原理及优势
燃料电池是一种能量转化装置，它是按电化学原理，即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能。其实本质就是每个初中生都学过的电解水的逆反应，将氢的化学能转化为电能，而不是通过燃烧转化为机械能。
燃料电池的核心部件主要包括电堆、膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂、气体扩散层。
氢燃料电池的最大优势就是环保，排放物为水，被誉为终结能源。
站在人类的燃料使用历史角度来看，发展的总体趋势就是一个“减碳加氢”的过程——能源载体从柴草到煤炭、到汽柴油、再到天然气，可以看到这些能源载体中的碳元素越来越少，氢元素越来越多。
如果按照这个趋势，全部使用氢能源当然是人类能源的终极目标。
第二个优势就是添加方便，当然这个优势是和充电设备比较的，加氢本质上和添加汽油道理和时间也差不多。
第三个优势是转换效率高，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率已达60%～80%,是普通内燃机热效率的2～3倍。
燃料电池推广存在的主要问题及应对
燃料电池目前在国内还是示范运营阶段，不具备大规模商业化的条件，主要有一些问题：
【1】造价昂贵
里面的主要核心部件造价昂贵，远远超过了锂电池车和燃油车。特别是贵金属铂需求量大，不过随着技术进步，丰田的技术已经将催化剂铂含量降低到燃油车的2倍左右。
至于其他的造价，需要的是放量，根据某企业的测算如果氢燃料电池汽车产能能达到百万辆级别的话是要低于锂电池汽车的。
【2】安全性
目前氢气的安全性主要来自于心理层面，国家对氢气采用的是危化品的管控，人们心中对氢气罐是很不放心的，没人敢带着一个随时爆炸的罐子上路。
其实按照丰田的实验，氢燃料电池安全性是高于燃油汽车的，碰撞甚至子弹射击对于氢气罐都没问题，极端情况下泄露起火的情况下由于氢气密度很低，逃逸性好，火迅速升到天空对车辆伤害和燃油车比起来小的多。这里只要做好普及工作，问题是不大的。
【3】氢气的来源和氢气站的建设
氢气的来源其实很简单的：化工行业的副产品和风水光伏电的弃电用来制氢。
给你个精确的数据，光氯碱工业每年以点天灯的形式释放的氢气就够1240万辆车行驶，四川省每年弃水电用来制氢可以满足275万辆车辆使用，2017年风电和光伏弃电量可供2000万辆以上氢能源汽车使用。所以这里氢气来源和成本应该问题不大。
目前有问题的是氢气站的建设，一个站得1000万以上的成本（不含土地），太贵了，只能寄希望于两桶油来推动这事了。没有加氢站的大面积开建，燃料汽车根本没有普及的基础。
【4】燃料电池本身的技术问题
燃料本身也存在一些技术问题，包括单个燃料电池可以续航时间不多，虽然实验室阶段过了10000小时，但是商业化的还徘徊在5000小时左右，这个是不够的。
随着技术的进度，产业资本的涌入，上述问题随着时间的推移应该都能逐步解决，但是时间是多久谁也不知道。同时你在进步，你的竞品也在进步，现在就看谁进步的更快。
我们都知道，电动汽车在100多年前就能续航160公里，100多年后续航达到了400公里，后面会不会有突破，这个谁也说不好。
按照小鹏汽车的副总裁刘明辉博士的说法，5年后燃料汽车才能正面硬杠锂电池，所以这里就是把这些交给时间和市场。
国内外燃料电池的研发差距
1994年，奔驰公司率先研发出燃料电池汽车，上个世纪末，燃料电池技术领先的两大汽车公司，一个是德国的戴姆勒，另一个是美国的通用。
但是在奥巴马政府上台后，美国就暂停了对燃料电池的研发和关注。奥巴马政府对燃料电池的发展前景有较大的质疑，认为动力电池才是未来汽车动力源的主要方向，因此就把燃料电池的研发搁置了，后面两大汽车公司都半放弃了燃料电池技术的研发。
后面就形成了北美专业燃料电池厂商和日韩汽车厂商垄断这个行业，北美这块以巴拉德(NASDAQ:BLDP)、普拉格(NASDAQ:PLUG)和水吉能为代表。
巴拉德基本上是电堆做的最好的，也是燃料电池的典范。中国的技术很多都是走的这条路线，经过这些年学习也好、融合加自主创新也好，还是收购股权技术授权也好，中国的燃料电池技术和北美的差距已经不大了，主要衡量指标功率密度差距不大了。
这里未知的就是日韩技术。丰田虽然之前公开了很多专利来推广燃料汽车技术，但是核心还是在自己手里面；5月份总理去参观的生产线，正常情况是禁止参观的，这是一个燃料电池前辈亲口说的。
这里面就涉及到核心技术是中国人都不知道的，以中国人的模仿能力，但凡知道了了解了很快就能仿制甚至超越你。
但是不管怎么样，随着2018年几百亿的产业资本涌进来，技术突破只是时间的问题，前提是国家继续支持这个行业。
对国内主流燃料电池厂商的点评
国内的主流厂商其实是个很泛泛的概念，今年的主流说不定明年就被别人超越了。我面列举的大部分都是配套入了工信部示范目录的燃料电池汽车的企业。
从企业的技术来源来说，有来自科研院校的，有科研人员自主创业的，有购买北美大厂技术授权的，有和国外大厂合资获得授权的，有国外厂商技术人员回国创业的。
国内的科研院所技术实力最强的当然是中科院大连化物所，然后同济大学、清华大学、武汉理工三家是各有千秋，基本上国内的主流厂商有核心技术的都是来自这几家。
【1】新源动力
这是中科院大连所孵化的，这家企业理论上市技术水平国内最好的。可实际上其实他更多的是个科研平台，造出来的东西更多是为了发论文使用而不是为了商用。
他的业务更多是用于军方和他的股东上汽配套，别的汽车厂商貌似都不愿意用，因为文章是给别人看的，不想给自己惹麻烦，自己可以看下别人对他的燃料电池的评价吧。
【2】亿华通
是家刚从新三板摘牌的要上主板或者科创板的企业，是清华汽车研究院孵化出来的。我始终认为清华人努力去做的事情大部分都能代表国内最高水平。事实上亿华通也是，不仅技术好，而且商业推广也好，资本运作和政府的公关都很棒。
他的技术是融合国外厂商技术再自主创新的，他们的60KW已经商业化，明年号称要做100kw以上了。
他们团队技术底蕴好，和海淀区政府以及张家口政府关系也好，在张家口建了产业园，在海淀和张家口建了2个加氢站，借力冬奥会机会发展氢能源产业。
他的股东方也是多个汽车厂商参与，本来技术就好，所以大家都愿意用的燃料电池。看下工信部18年截止10月份推荐的燃料汽车车型60多种，有17种装了亿华通的燃料电池，毫无争议的第一，无论技术底蕴、政商关系、股东助力都是最棒的。
【3】雄韬氢雄
这是上市企业雄韬股份(SZ:002733)下属公司。雄韬这家公司我研究的太透了，正所谓爱过恨过。
这家企业在铅酸电池时代是个小霸主，有点锂电池时代宁德时代的感觉——当然优势没这么明显啊；后来老板看走眼了，转型锂电池迟了点，虽然现在他的锂电池也放量了，但是再也回不到第一梯队了。
这回这个老板就想弯道超车，投巨资搞燃料电池。别说，到目前为止搞得还像模像样。
他是武汉理工的技术，收购的武汉理工氢电，然后到处挖角，融合了新源和同济的技术，1年多时间，在武汉理工技术基础上，就鼓捣出62KW的燃料电池，批量生产出40多千瓦的燃料电池。
在建的燃料电池产能如果没记错的话应该是全国第一，不管是电堆、膜电极、双极板、催化剂都能自己生产，膜电极还出口到普拉格。然后在武汉和大同在建和建成了3个加氢站。
工信部18年推荐的燃料汽车中截止10月份排名第三，作为一个才融合了1年多的草台班子，只能说这个效率是真牛啊。当然张老板是花了大钱的不管是收购武汉理工技术团队作为基础还是大价格挖角，只能说资本的力量是无穷的，1年半前张老板吹过的牛都慢慢兑现了。
【4】明天氢能
这是一家新源动力和同济技术为主的团队，领头人当年号称江淮汽车四大导师。这家企业坐落于安徽大别山深处小城六安，网红财上海的老家。
这家企业别看不起眼，从去年开始异军突起的感觉，基本上燃料电池的全产业链都能自主研发，和安徽的地方政府也合作的不错，开通了氢能源汽车示范线路，配套了工信部推荐的燃料汽车，也建成了加氢站，燃料电池车间也开始批量生产。
并且这些成绩的取得是没有资本的介入情况下，一群技术人员默默无闻的开发出来的，可以预期的是，后期一旦外部资本介入，必将是风起云涌。
