在河北唐山到天津港的干線物流線上,一輛49噸氫能重卡正平穩(wěn)行駛。司機(jī)算過一筆賬:百公里耗氫約9公斤,按每公斤35元計(jì)算,燃料成本接近320元;而同線路柴油重卡百公里成本僅220元左右。更讓運(yùn)營企業(yè)頭疼的是,這輛氫能重卡購車成本接近百萬元,是柴油車的近三倍,想要回本至少需要七八年。
一輛車的經(jīng)濟(jì)賬,實(shí)則是整個(gè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)困境的縮影。
近期,工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、國家發(fā)展改革委等三部門聯(lián)合印發(fā)通知,部署開展氫能綜合應(yīng)用試點(diǎn)工作,再次明確發(fā)展目標(biāo):到2030年,我國燃料電池汽車保有量力爭達(dá)到10萬輛。從當(dāng)前不足4萬輛的保有量來看,未來五年行業(yè)將進(jìn)入規(guī)?;瘺_刺階段。但擺在面前的現(xiàn)實(shí)問題依然尖銳:整車購置成本高、可靠性仍有差距、燃料電池系統(tǒng)成本下行緩慢,商業(yè)閉環(huán)遲遲難以跑通。
燃料電池汽車正站在一個(gè)關(guān)鍵的十字路口:是繼續(xù)依靠政策推動(dòng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模突破,還是真正依靠市場邏輯、靠經(jīng)濟(jì)性贏得用戶選擇?
技術(shù)突破多點(diǎn)開花 產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)從“0到1”跨越
2021年起,氫能應(yīng)用在京津冀、上海、廣東、鄭州、河北五個(gè)城市群開展試點(diǎn)。自示范城市群政策啟動(dòng)以來,我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步推進(jìn),整車、系統(tǒng)、零部件等環(huán)節(jié)逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代,公交、環(huán)衛(wèi)、重卡、港口集卡等場景實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用。
“過去五年是中國燃料電池技術(shù)出現(xiàn)重大突破的五年。從燃料電池水平來看,我國整體的技術(shù)水平已經(jīng)從2020年的跟跑提升為2024年的并跑。”中國科學(xué)院院士、國際氫能燃料電池協(xié)會(huì)理事長歐陽明高此前接受中國工業(yè)報(bào)記者采訪時(shí)表示,我國燃料電池產(chǎn)品正在穩(wěn)步發(fā)展中,中國已經(jīng)成為燃料電池商用車保有量最多的國家。
具體來看,在可靠性方面,燃料電池車平均首次故障里程以及平均間隔故障里程雙雙突破10萬公里。在環(huán)境適應(yīng)性方面,已實(shí)現(xiàn)零下40度的低溫啟動(dòng)技術(shù)突破。在經(jīng)濟(jì)性方面,商務(wù)車整車氫耗處于國際領(lǐng)先水平,燃料電池客車百公里氫耗低于5公斤。在耐久性方面,燃料電池壽命已經(jīng)超過2萬小時(shí)。
億華通董事長張國強(qiáng)對此深有感觸。他表示,當(dāng)前,我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)已初步完成從“0到1”的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),基本建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車用燃料電池及車載氫系統(tǒng)技術(shù)體系。其中電堆、雙極板、空壓機(jī)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、膜電極等核心零部件國產(chǎn)化率達(dá)到90%以上,催化劑、碳紙、質(zhì)子交換膜等材料級國產(chǎn)產(chǎn)品也已開始小批量應(yīng)用。燃料電池系統(tǒng)綜合成本從2021年的10000元/千瓦降至目前2000元/千瓦左右,燃料電池汽車純氫續(xù)駛里程達(dá)到600公里,技術(shù)上已具備高速場景運(yùn)營條件。
更值得關(guān)注的是,在具體場景的探索中,氫能重卡的優(yōu)勢正逐步凸顯。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,500公里以上的中長途干線物流場景,是氫能重卡的核心戰(zhàn)場——純電重卡在這一場景下會(huì)面臨“虧重”“虧方”的問題,而氫能重卡既能滿足長續(xù)航需求,又能實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)能,契合物流行業(yè)“多拉快跑”的核心需求。例如,西部陸海新通道渝黔桂“氫走廊”開通近一年來,氫能重卡已實(shí)現(xiàn)常態(tài)化運(yùn)營,甚至完成了跨境首航,證明了其在跨區(qū)域干線物流中的可行性。
多重因素制約 規(guī)?;M(jìn)程不及預(yù)期
技術(shù)層面的高歌猛進(jìn),并不意味著產(chǎn)業(yè)化之路已然暢通無阻。當(dāng)產(chǎn)業(yè)從示范應(yīng)用走向規(guī)模化運(yùn)營時(shí),多重因素制約正悄然浮現(xiàn)。
張國強(qiáng)指出,當(dāng)前各地氫能高速示范仍存在局限,運(yùn)營范圍多局限于省內(nèi)或局部特定區(qū)域,跨區(qū)域協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制尚未建立,示范效應(yīng)與輻射帶動(dòng)能力不足,難以有效支撐燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展,對整體產(chǎn)業(yè)提速升級的推動(dòng)作用相對有限。
而在中國汽車流通協(xié)會(huì)乘聯(lián)分會(huì)秘書長崔東樹看來,氫燃料車行業(yè)發(fā)展高度依賴政策補(bǔ)貼,市場走勢受綠色環(huán)保政策影響顯著,市場自身調(diào)節(jié)因素較弱,行業(yè)發(fā)展波動(dòng)性較大。他進(jìn)一步提到,牽引車在長途物流、礦區(qū)等場景中具備一定的經(jīng)濟(jì)性,已在港口、西部礦區(qū)等區(qū)域示范應(yīng)用,但弱于純電動(dòng)重卡。近期高額補(bǔ)貼政策推動(dòng)下,氫燃料重卡產(chǎn)品銷量實(shí)現(xiàn)顯著增長,部分地區(qū)推出的高速公路免通行費(fèi)政策,進(jìn)一步放大了補(bǔ)貼效果。而在乘用車領(lǐng)域,氫燃料車因售價(jià)偏高、加氫設(shè)施配套不足等因素制約,目前僅以示范運(yùn)營為主,車型市場競爭力較弱??蛙囶I(lǐng)域中,公交車細(xì)分市場發(fā)展表現(xiàn)復(fù)雜,前期憑借百萬元級高額純電動(dòng)補(bǔ)貼實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展,補(bǔ)貼退坡后市場規(guī)模大幅萎縮;當(dāng)前客車市場的氫燃料車主要聚焦通勤車細(xì)分品類,整體市場需求偏弱,受地方財(cái)政壓力大、公交行業(yè)持續(xù)虧損、應(yīng)用場景受限等因素影響,發(fā)展動(dòng)力不足。
慶鈴汽車股份有限公司副總經(jīng)理馬崇山坦言,氫能商用車尤其是重卡,面臨的場景十分復(fù)雜。長上坡、長下坡考驗(yàn)功率輸出與能量回收能力;高溫高寒影響系統(tǒng)壽命與穩(wěn)定性;重載運(yùn)輸對承載力和動(dòng)力輸出提出嚴(yán)苛要求;長距離運(yùn)輸則需要超大容量儲氫與高效加氫保障時(shí)效。
這些挑戰(zhàn),如同一道道關(guān)卡,橫亙在氫燃料車規(guī)?;l(fā)展的道路上。
頭部企業(yè)發(fā)力 力破成本與性能矛盾
面對多重挑戰(zhàn),國內(nèi)頭部企業(yè)已率先行動(dòng),從產(chǎn)業(yè)鏈布局、技術(shù)打磨、場景適配等方面發(fā)力,探索氫燃料車的破局之路,試圖在成本與實(shí)效之間找到最優(yōu)解。
宇通集團(tuán)走在了產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的前列。“早在2009年,我們就已搶先布局,啟動(dòng)燃料電池客車研發(fā),并在2015年取得國內(nèi)首個(gè)燃料電池客車正式公告。”宇通集團(tuán)燃料電池首席工程師張龍海介紹,為提升核心競爭力,宇通組建了由超過20名博士或首席專家牽頭的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì),牽頭成立氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)研究院,并戰(zhàn)略投資了億華通、重塑、唐鋒等關(guān)鍵零部件企業(yè),實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。如今,宇通燃料電池汽車產(chǎn)品已形成明顯優(yōu)勢:較市場同級車型氫耗低10%以上,實(shí)現(xiàn)燃料電池與整車同壽命,最長可提供客車8年、卡車6年質(zhì)保,且能實(shí)現(xiàn)-30℃低溫啟動(dòng)零等待,全時(shí)域安全監(jiān)控保障運(yùn)營可靠。
“如何在滿足極限工況性能需求的同時(shí),還能夠有效的降本,是行業(yè)的核心矛盾。”馬崇山向中國工業(yè)報(bào)記者表示,“慶鈴的解題思路是用全場景驗(yàn)證加平臺化設(shè)計(jì),在極限工況與TCO(總擁有成本)之間找到最優(yōu)解。”工程師們深入礦區(qū)、高原、嚴(yán)寒地區(qū),實(shí)地采集路譜,用真實(shí)運(yùn)營數(shù)據(jù)反哺設(shè)計(jì),構(gòu)建了“從場景中來,到場景中去”的可靠性閉環(huán)。
東風(fēng)商用車有限公司技術(shù)中心新能源領(lǐng)域?qū)<抑魅卫畲簴|告訴中國工業(yè)報(bào)記者,東風(fēng)商用車通過示范運(yùn)營推動(dòng)行業(yè)成本降低與產(chǎn)品成熟度提升;重點(diǎn)攻關(guān)電堆壽命、整車能量管理控制,突破高效熱管理技術(shù);預(yù)計(jì)到2030年,燃料電池系統(tǒng)最低效率提升至56%,壽命達(dá)30000小時(shí),系統(tǒng)成本降至570元/kW。
除了整車企業(yè),運(yùn)營企業(yè)也在探索新模式。例如,河南氫達(dá)圍繞氫能重卡打造“裝備+車輛+氫源+運(yùn)營”一體化服務(wù),提供選車購車、加氫站運(yùn)營、車輛運(yùn)維等全流程方案,還推出車輛租賃服務(wù),有效降低企業(yè)購車及運(yùn)維成本;榮程新能則圍繞“制、儲、運(yùn)、加、用、研及裝備制造”一體化布局,建成穩(wěn)定供氫體系,投運(yùn)的氫能重卡已覆蓋京津冀、山西等多地,適配礦石、焦炭、鋼材運(yùn)輸?shù)榷嘣枨蟆?/p>
政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同 多管齊下打通產(chǎn)業(yè)鏈堵點(diǎn)
氫燃料電池車的破局,絕非單一企業(yè)之力可為,亟需政策引導(dǎo)、行業(yè)協(xié)同、企業(yè)發(fā)力,多管齊下打通產(chǎn)業(yè)鏈堵點(diǎn)。
中國汽車工程學(xué)會(huì)理事長、國際氫能燃料電池協(xié)會(huì)常務(wù)副理事長張進(jìn)華建議,第一,推進(jìn)典型場景示范應(yīng)用,加強(qiáng)燃料電池汽車在干線物流、城際冷鏈運(yùn)輸、礦區(qū)港區(qū)等中長途高強(qiáng)度場景的示范落地;第二,優(yōu)化政策支持方式,從財(cái)稅、政策、基礎(chǔ)設(shè)施示范運(yùn)營等多個(gè)方面予以持續(xù)支持,特別是要推動(dòng)相關(guān)示范推廣政策涉及的財(cái)政支持,從車輛購置環(huán)節(jié)向使用環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移;第三,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與國際合作,要聚焦高溫高載核燃料電池電堆、大功率長壽命燃料電池系統(tǒng)、大容量低成本儲氫系統(tǒng)等;第四,拓展應(yīng)用場景、打造樣板工程,推動(dòng)其在儲能化工等領(lǐng)域示范應(yīng)用。
張國強(qiáng)則建議,要強(qiáng)化全國氫能高速示范頂層設(shè)計(jì)。在國家層面建立專項(xiàng)管理機(jī)構(gòu),統(tǒng)籌規(guī)劃全國氫能高速示范路線、氫能供應(yīng)等,連點(diǎn)成線、織線成面,科學(xué)有序推動(dòng)全國氫能高速示范線建設(shè)。
同時(shí),加大氫能高速示范支持力度。國家層面,建議出臺氫能高速專項(xiàng)支持政策,全國范圍內(nèi)燃料電池汽車免收高速通行費(fèi),并引導(dǎo)逐步降低氫氣終端加注價(jià)格,持續(xù)提高燃料電池汽車經(jīng)濟(jì)性;地方層面,建議因地制宜探索氫能高速特色場景,出臺車輛購置補(bǔ)貼、運(yùn)營補(bǔ)貼、加氫站補(bǔ)貼等資金支持政策,推動(dòng)氫能高速示范加快落地。
在基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與區(qū)域聯(lián)動(dòng)上,張國強(qiáng)建議,沿氫能高速主要線路適度超前布局加氫站,并沿線布局制氫廠、輸氫管道,同步開展邊坡光伏現(xiàn)場制氫等先進(jìn)模式試點(diǎn)應(yīng)用,為燃料電池汽車高速運(yùn)營提供綠色穩(wěn)定、成本低廉的氫源。他還提到,要同步建立國內(nèi)規(guī)模化輸氫網(wǎng)絡(luò),緩解氫能資源與用氫需求的區(qū)域錯(cuò)配問題,并建立全國氫能高速大數(shù)據(jù)平臺,整合加氫站運(yùn)營、車輛運(yùn)行、氫氣供需等數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)全鏈條數(shù)字化管控與智能化調(diào)度。
從一輛重卡的經(jīng)濟(jì)賬,到十萬輛的宏偉目標(biāo),氫燃料電池汽車的破局之路,既需要技術(shù)持續(xù)迭代、成本不斷下降,更離不開政策精準(zhǔn)發(fā)力、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同共進(jìn)。只有實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行、成本可控,氫燃料電池汽車才能真正駛?cè)肟燔嚨?,迎來?guī)模化發(fā)展。
責(zé)任編輯: 張磊