影响我国燃料电池汽车商业化的因素有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-10-12 15:15
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美国、加拿大、日本、韩国等国家投入了大量资金和人力进行燃料电池汽车研究，丰田、本田、现代等车企已经推出市场化的燃料电池汽车。目前，我国燃料电池产业总体处于产业化导入发展期。那么，影响我国燃料电池汽车商业化的因素有哪些呢？
1法规因素
我国在《巴黎协定》中承诺在2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现，2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。为了实现该目标，我国必须充分利用风能、太阳能等可再生能源取代部分煤炭，从而降低煤炭消耗，以提前达成2030年二氧化碳排放目标。目前，我国风能、太阳能发电装置的配备持续以全球最快的速度增长。然而，因为风能、太阳能发电不稳定而无法上电网，利用率极低；又因为电能存在无法长时间储存的问题，大多数产生的电能只能被浪费掉，我国每年浪费的电量约150GW。而氢能具有能量转移的特性，可将这些无法上网的电用于电解水制氢，再将氢气应用于燃料电池汽车，从而为过剩的风能和太阳能发电以及降低碳排放提供完美的解决方案。将可再生能源转化成氢能是实现我国节能减排目标的重要途径。
2政策因素
最近两年，国家相关部委密集出台政策，大力支持燃料电池汽车的发展。《中国制造2025》、《汽车产业中长期发展规划》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等都将发展氢能和燃料电池技术列为重点任务，将燃料电池汽车列为重点支持领域，并明确提出到2020年实现5000辆级规模在特定地区公共服务用车领域的示范应用，建成100座加氢站；2025年实现五万辆规模的应用，建成300座加氢站；2030年实现百万辆燃料电池汽车的商业化应用，建成1000座加氢站。
地方政府也积极响应国家政策，上海市率先发布《上海市燃料电池汽车发展规划》，广东佛山、湖北武汉、江苏如皋、浙江台州等地方政府也都为各自地区的燃料电池汽车产业发展提供政策支持，建立产业园区，引进整车企业及零部件生产厂家，共同推进氢能及燃料电池汽车的产业化发展。目前国家对燃料电池乘用车补贴高达20万/辆，轻型客、货车的国家补贴为30万/辆，而大中型客车国家补贴高达50万/辆。另一方面，我国对纯电动、插电式混合动力汽车补贴政策已逐步退坡，但燃料电池汽车的补贴政策仍将持续到2020年，加之“双积分”政策的双重利好，使得民间对氢燃料电池车的关注热情空前高涨。在加氢站建设上，对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200kg的新建燃料电池车加氢站，每站奖励400万元的国家补贴。然而，尽管政策规划目标明确，但政府的产业导向还不够明确，也未在能源结构上明确氢能源的地位。
3市场因素
我国燃料电池汽车现在还处于商业化导入初期，全产业链的不断完善将刺激我国燃料电池汽车市场逐渐升温。以亿华通为代表的燃料电池发动机企业已经建立了生产线；以上海神力、新源动力等为代表的电堆及核心零部件企业正在努力实现国产化；以福田、宇通、飞驰、申龙为代表的整车企业已经走在燃料电池汽车开发的前列，部分样车已上国家公告。
鉴于目前我国加氢站数量还是个位数，而轻型货车、中大型客车等商用车凭借对加氢站依赖度小、续航里程长、停放点和行驶路线固定等自身特点，商用车将成为我国燃料电池汽车最先普及的领域。近期，上汽大通FCV80氢燃料电池轻客正式上市，单次加氢仅需要3分钟，续航里程超过400公里，补贴后售价为30万元，其补贴后的价格与纯电动车非常接近。随着燃料电池堆技术的进步，核心零部件及材料逐渐国产化，产业链逐步完善，整车价格将不断下降，最终可与传统燃油车媲美。
在乘用车领域，从2003年第一代燃料电池混合动力汽车“超越一号”到2015年上汽荣威950燃料电池汽车，我国已在燃料电池乘用车领域进行了初步探索并具备了一定的研发基础。但是，由于受国内加氢站等基础设施的缺乏以及核心技术研发水平的限制，距离氢燃料电池乘用车的商业化还有更长的路要走。
4技术因素
要推动燃料电池汽车的商业化发展，则要求其采用的燃料电池动力系统必须在性能、寿命和成本等方面达到与传统燃油汽车相当的水平，并且与纯电池汽车相比具有竞争力。目前，制约我国燃料电池汽车商业化发展的技术因素包括燃料电池耐久性、关键材料及核心零部件和氢供给难等问题。
在燃料电池耐久性方面，国内相关企业燃料电池的稳定寿命在5000h左右，而国际先进水平已经超过10000h；我国燃料电池关键材料如催化剂，质子交换膜、碳纸等还处于实验室和样品阶段，空气压缩机和氢气回流泵等关键部件还没有产品供应；现阶段我国车用储氢瓶还是使用压力为35MPa的碳纤维缠绕金属内胆气瓶，储氢密度为3.9%，而国外基本均采用70MPa的碳纤维缠绕塑料内胆气瓶，储氢密度达到5.5%。
基于国内目前的现状，要实现燃料电池汽车商业化发展，衣宝廉院士指出，在技术上有两条路可走。一条是自主研发，进一步提高燃料电池动力系统的可靠性和耐久性，并降低电堆成本和铂用量，开发非Pt基催化剂；另一条则是引进国外先进技术，逐步消化，最终实现国产化。根据我国已制定的燃料电池汽车总体发展规划，通过技术研发及示范运行，掌握燃料电池汽车的设计与集成技术，逐步实现燃料电池电堆、系统、关键材料及核心零部件的国产化，从而推动燃料电池汽车大规模商业化发展。
1法规因素
我国在《巴黎协定》中承诺在2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现，2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。为了实现该目标，我国必须充分利用风能、太阳能等可再生能源取代部分煤炭，从而降低煤炭消耗，以提前达成2030年二氧化碳排放目标。目前，我国风能、太阳能发电装置的配备持续以全球最快的速度增长。然而，因为风能、太阳能发电不稳定而无法上电网，利用率极低；又因为电能存在无法长时间储存的问题，大多数产生的电能只能被浪费掉，我国每年浪费的电量约150GW。而氢能具有能量转移的特性，可将这些无法上网的电用于电解水制氢，再将氢气应用于燃料电池汽车，从而为过剩的风能和太阳能发电以及降低碳排放提供完美的解决方案。将可再生能源转化成氢能是实现我国节能减排目标的重要途径。
2政策因素
最近两年，国家相关部委密集出台政策，大力支持燃料电池汽车的发展。《中国制造2025》、《汽车产业中长期发展规划》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等都将发展氢能和燃料电池技术列为重点任务，将燃料电池汽车列为重点支持领域，并明确提出到2020年实现5000辆级规模在特定地区公共服务用车领域的示范应用，建成100座加氢站；2025年实现五万辆规模的应用，建成300座加氢站；2030年实现百万辆燃料电池汽车的商业化应用，建成1000座加氢站。
地方政府也积极响应国家政策，上海市率先发布《上海市燃料电池汽车发展规划》，广东佛山、湖北武汉、江苏如皋、浙江台州等地方政府也都为各自地区的燃料电池汽车产业发展提供政策支持，建立产业园区，引进整车企业及零部件生产厂家，共同推进氢能及燃料电池汽车的产业化发展。目前国家对燃料电池乘用车补贴高达20万/辆，轻型客、货车的国家补贴为30万/辆，而大中型客车国家补贴高达50万/辆。另一方面，我国对纯电动、插电式混合动力汽车补贴政策已逐步退坡，但燃料电池汽车的补贴政策仍将持续到2020年，加之“双积分”政策的双重利好，使得民间对氢燃料电池车的关注热情空前高涨。在加氢站建设上，对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200kg的新建燃料电池车加氢站，每站奖励400万元的国家补贴。然而，尽管政策规划目标明确，但政府的产业导向还不够明确，也未在能源结构上明确氢能源的地位。
3市场因素
我国燃料电池汽车现在还处于商业化导入初期，全产业链的不断完善将刺激我国燃料电池汽车市场逐渐升温。以亿华通为代表的燃料电池发动机企业已经建立了生产线；以上海神力、新源动力等为代表的电堆及核心零部件企业正在努力实现国产化；以福田、宇通、飞驰、申龙为代表的整车企业已经走在燃料电池汽车开发的前列，部分样车已上国家公告。
鉴于目前我国加氢站数量还是个位数，而轻型货车、中大型客车等商用车凭借对加氢站依赖度小、续航里程长、停放点和行驶路线固定等自身特点，商用车将成为我国燃料电池汽车最先普及的领域。近期，上汽大通FCV80氢燃料电池轻客正式上市，单次加氢仅需要3分钟，续航里程超过400公里，补贴后售价为30万元，其补贴后的价格与纯电动车非常接近。随着燃料电池堆技术的进步，核心零部件及材料逐渐国产化，产业链逐步完善，整车价格将不断下降，最终可与传统燃油车媲美。
在乘用车领域，从2003年第一代燃料电池混合动力汽车“超越一号”到2015年上汽荣威950燃料电池汽车，我国已在燃料电池乘用车领域进行了初步探索并具备了一定的研发基础。但是，由于受国内加氢站等基础设施的缺乏以及核心技术研发水平的限制，距离氢燃料电池乘用车的商业化还有更长的路要走。
4技术因素
要推动燃料电池汽车的商业化发展，则要求其采用的燃料电池动力系统必须在性能、寿命和成本等方面达到与传统燃油汽车相当的水平，并且与纯电池汽车相比具有竞争力。目前，制约我国燃料电池汽车商业化发展的技术因素包括燃料电池耐久性、关键材料及核心零部件和氢供给难等问题。
在燃料电池耐久性方面，国内相关企业燃料电池的稳定寿命在5000h左右，而国际先进水平已经超过10000h；我国燃料电池关键材料如催化剂，质子交换膜、碳纸等还处于实验室和样品阶段，空气压缩机和氢气回流泵等关键部件还没有产品供应；现阶段我国车用储氢瓶还是使用压力为35MPa的碳纤维缠绕金属内胆气瓶，储氢密度为3.9%，而国外基本均采用70MPa的碳纤维缠绕塑料内胆气瓶，储氢密度达到5.5%。
基于国内目前的现状，要实现燃料电池汽车商业化发展，衣宝廉院士指出，在技术上有两条路可走。一条是自主研发，进一步提高燃料电池动力系统的可靠性和耐久性，并降低电堆成本和铂用量，开发非Pt基催化剂；另一条则是引进国外先进技术，逐步消化，最终实现国产化。根据我国已制定的燃料电池汽车总体发展规划，通过技术研发及示范运行，掌握燃料电池汽车的设计与集成技术，逐步实现燃料电池电堆、系统、关键材料及核心零部件的国产化，从而推动燃料电池汽车大规模商业化发展。
