“近年來,在世界各國政府和學(xué)術(shù)界、工業(yè)界等共同努力下,氫能燃料電池技術(shù)取得重大突破,在壽命、可靠性、使用性能方面基本達到車輛使用需求,氫能基礎(chǔ)設(shè)施正在加快建設(shè),燃料電池汽車開始規(guī)模化投放市場,在全球范圍內(nèi)開啟了產(chǎn)業(yè)化新時代,邁向市場化發(fā)展新征程。”這是全國政協(xié)副主席、科技部部長萬鋼在第二屆國際燃料電池汽車大會上作出的新論斷。
雖然我國燃料電池汽車發(fā)展起步較早,但目前看來,無論是整車產(chǎn)品,還是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),亦或是政府支持力度,與日本、韓國和美國等相比,還存在一定差距。相對國內(nèi),國外發(fā)展燃料電池汽車的熱情也甚是高漲。如通用汽車表示,其將從兩方面同時推進電氣化進程——純電池動力汽車以及氫燃料電池汽車;現(xiàn)代汽車發(fā)布了氫燃料汽車計劃,并準備于今年在中國上市;豐田汽車公司也宣布在中國開始啟動氫燃料電池汽車計劃。
國外產(chǎn)品安全性和可靠性較高
此前,有報告顯示,目前全球已售出5500多輛氫燃料電池汽車,且這一數(shù)字將很快突破6000輛,而當(dāng)前全球的氫燃料電池汽車市場主要為豐田、本田和現(xiàn)代汽車所占據(jù)。其中,豐田以Mirai2039輛的注冊量,成為市場份額占比最高的氫燃料電池汽車企業(yè),占比達到88%;現(xiàn)代ix35FC160占據(jù)全球市場份額的比例為7%;本田Clarity以113輛的注冊量位居第三,占比5%。
目前來看,無論是產(chǎn)品性能、安全性還是耐久性,國外燃料電池汽車都已取得了長足進步。以本田Clarity燃料電池汽車為例,其電池功率為103千瓦,70帕的氫罐可行駛750公里,充氫時間僅為3分鐘,其容積功率密度和過去相比也大大提升,達到了3.1kW/L。再如現(xiàn)代汽車,現(xiàn)代汽車集團環(huán)境技術(shù)中心高級副總裁李記相指出,在針對燃料電池汽車開展的一系列包括壓力沖試、自由降落、前后端沖撞測試、槍測試、火測試,以及極限環(huán)境周期等在內(nèi)的安全測試中,結(jié)果均證明了其產(chǎn)品具備較高安全性和可靠性。據(jù)透露,現(xiàn)代汽車公布的新一代燃料電池汽車(已于2018消費電子展上亮相,名為Nexo)在耐久性方面于10年內(nèi)可保障運行16萬公里,與目前的傳統(tǒng)燃油汽車水平相當(dāng)。
在中國工程院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員衣寶廉看來,國內(nèi)外燃料電池汽車產(chǎn)品性能基本接近,更大的差距在于可靠性和耐久性。對此,同濟大學(xué)校長助理、智能型新能源汽車協(xié)同創(chuàng)新中心主任余卓平直言不諱地指出:“我們在燃料電池汽車的測試平臺建設(shè)上投入不少,但還遠遠不夠?!彼鴧⒂^過的豐田汽車實驗室擁有超過一萬多平方米的產(chǎn)品測試空間,內(nèi)容圍繞可靠性、環(huán)境適應(yīng)性、耐久性等多方面,而我國汽車企業(yè)在這方面投入有限,對技術(shù)進步產(chǎn)生了不容忽視的不利影響。
國外擁有全球97%的加氫站
關(guān)于全球加氫站的建設(shè),最新數(shù)據(jù)顯示,2016年全球新增92座加氫站,同比增長70%,創(chuàng)增長數(shù)新高,截止到2017年1月,全球正在運營的加氫站總量為274座。據(jù)衣寶廉統(tǒng)計,我國目前僅擁有9座加氫站,除了產(chǎn)品方面外,與國外相比,基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)量也遠遠不夠。
“美國的加氫站主要建設(shè)在西海岸和東海岸地區(qū),例如位于西海岸的加州,擁有30個開放式零售加氫站,東北部地區(qū)則已經(jīng)規(guī)劃了12~25個加氫站的建設(shè)計劃。未來,加氫站的規(guī)模有望進一步擴大,夏威夷和得克薩斯州等已經(jīng)表現(xiàn)出對發(fā)展燃料電池汽車的興趣?!泵绹弻嶒炇沂紫茖W(xué)家劉迪嘉如是說。
日本已經(jīng)成為全球擁有最多加氫站的國家,據(jù)本田汽車首席研究員守谷隆史介紹,日本目前正在使用的加氫站有91座,計劃建立的為9座。不過,日本加氫站的建設(shè)并不完全依靠政府的力量,日前,豐田、本田和日產(chǎn)宣布與其他八家能源、金融企業(yè)共同成立一家新公司,計劃在日本建設(shè)更多加氫站并提供維護服務(wù),初步規(guī)劃在4年內(nèi)合作新建80座加氫站。這意味著多家車企將投入巨大資金和人力,因為日本建設(shè)一座加氫站的成本比歐洲高出許多。守谷隆史透露,日本單座加氫站建設(shè)資金約為3.6億日元(約合人民幣2000萬元),每年的運營費更是高達4000萬日元(約合人民幣233萬元)。
因此,為減少建設(shè)加氫站的高成本和投入,美國加州燃料電池伙伴執(zhí)行主任BillElrick介紹了當(dāng)?shù)馗鼮閷嵱?、便捷和?jīng)濟的建設(shè)方法——在現(xiàn)有的加油站中增設(shè)加氫設(shè)備,這也將為我國鋪設(shè)燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施提供一個新思路。
不過,從全球來看,加氫站的建設(shè)數(shù)量不斷遞增,政府與企業(yè)都給予了大力支持,但整體來看,仍難以滿足燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需求。
從上至下的全方位支持
恐怕全球沒有哪個國家對燃料電池汽車的支持能與日本匹敵。2014年6月,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省制定了“氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖;2017年12月,日本政府又發(fā)布了“氫能源基本戰(zhàn)略”,將建設(shè)“氫能社會”上升至國家戰(zhàn)略高度。從購買到使用,日本政府都推出了配套優(yōu)惠政策,例如2015年~2017年,除出租車企業(yè)之外的企業(yè)和個人購買燃料電池汽車免費提供氫氣;2015年~2020年,不向燃料電池汽車使用者收取高速公路費,直到2025年。消費者購買燃料電池汽車還將獲得200萬日元左右(約合人民幣12萬元)的政府補貼。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,日本政府不僅進行了成本削減工作,還于去年6月出臺了一項政策,撤銷對現(xiàn)有加氫站的部分規(guī)定和限制,以加速其普及和推廣。守谷隆史指出,除此以外,日本政府還積極對氫能發(fā)電機、大規(guī)模氫供應(yīng)、可再生能源制氫的驗證工作提供全方位支持和幫助。
事實上,我國政府在燃料電池汽車資金補貼方面的支持力度也并不小。在多部委聯(lián)合公布的新能源汽車推廣財政支持的相關(guān)政策中,2017年到2020年,我國新能源汽車的補貼將逐年遞減,唯獨燃料電池汽車的補貼不變。但在加氫站建設(shè)方面,我國在地方政府的支持和鼓勵方面仍有欠缺。新研氫能源科技有限公司CTO、IEC國際標準召集人齊志剛直言,地方政府的擔(dān)心帶來審批流程過長、怕承擔(dān)責(zé)任、限制的條條框框特別多等多種問題,這是導(dǎo)致加氫站建設(shè)跟不上的根本原因。
值得強調(diào)的是,我國的燃料電池在汽車以外領(lǐng)域的普及和推廣也有所欠缺。劉迪嘉介紹說,目前美國已有超過40個州使用燃料電池,利用燃料電池為電信行業(yè)、政府部門、港口和軍方等領(lǐng)域供電,提供的電量已經(jīng)超過235兆瓦時。利用公共設(shè)施,例如增加在客運大巴和供電領(lǐng)域的應(yīng)用來減少甚至消除地方政府及公眾對于氫能燃料電池的恐懼和擔(dān)憂?;蛟S,這也應(yīng)成為我國推動燃料電池汽車發(fā)展的有力抓手之一。