中國電動汽車用燃料電池產(chǎn)業(yè)困局分析

電動汽車用燃料電池的開發(fā)自上世紀九十年代末至今還不到20年的時間，技術成熟度相對較低，而汽車開發(fā)應用已經(jīng)將近百年，技術和產(chǎn)業(yè)已經(jīng)高度發(fā)展，二者在發(fā)展階段上完全不在一個層面。兩種技術有效結(jié)合實現(xiàn)燃料電池技術在汽車領域的快速發(fā)展應用，最好的方式就是主流汽車企業(yè)介入到燃料電池產(chǎn)品開發(fā)過程中，主導燃料電池技術在汽車平臺上進行實用化開發(fā)。事實上，歐美和日本的FC-EV開發(fā)無一例外都是采用這一發(fā)展模式?？梢哉f，F(xiàn)C-EV的發(fā)展模式從一開始就與當前我國鋰離子電池純電動汽車的發(fā)展模式有很大不同。

相對于當前國內(nèi)熱火朝天的鋰電純電動汽車，我國在燃料電池電動汽車研究方面非常薄弱，僅有同濟大學的“超越”系列燃料電池電動車一直在進行試驗研究。而燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化方面同樣非常薄弱，眾多整車企業(yè)里只有上汽集團明確提出燃料電池汽車的開發(fā)規(guī)劃，而上汽則是明顯地受到德國大眾（VW）早期的FC-EV發(fā)展戰(zhàn)略的影響。

上汽發(fā)展的第三代FC-EV，該型車以榮威750為原型車，采用“鋰電+燃料電池系統(tǒng)”混合動力源，并配備可插電系統(tǒng)。最高時速為150公里/小時，續(xù)駛里程可達到300公里，可在-10℃環(huán)境溫度下啟動，燃料電池系統(tǒng)壽命已經(jīng)達到2000小時。對比上汽當前的第三代FC-EV，其技術水平僅僅相當10年前國際上FC-EV的水平。

上汽集團在對第三代燃料電池汽車進行測試和研究后，目前正在研發(fā)第四代FC-EV，該型車以榮威750為原型車，同樣采用“鋰電+燃料電池系統(tǒng)”混合動力源，最高時速為160公里/小時，續(xù)駛里程可達到430公里，可在-20℃環(huán)境溫度下啟動，燃料電池電堆（HyMOD-36）系統(tǒng)壽命已經(jīng)接近5000小時。上汽第四代FC-EV在技術參數(shù)上已經(jīng)接近德國和日本車企同類產(chǎn)品的水平，跟國際主流技術水平的差距已經(jīng)縮小到五年左右。在燃料電池客車領域，宇通客車則處在國內(nèi)領先水平。

雖然我國鋰電產(chǎn)業(yè)整體技術水平跟日韓仍有較大差距，是典型的“大而不強”，但我國整個鋰電產(chǎn)業(yè)鏈非常完整，已經(jīng)具備了很強的發(fā)展實力和趕超后勁。筆者完全有理由相信，若干年之后中國鋰電產(chǎn)業(yè)一定能夠邁上一個更高的臺階。而反觀我國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈，就只能用“乏善可陳”來形容了。國際上PEMFC燃料電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力，是“二超”（美國和日本）和“兩強”（德國和加拿大）的基本格局。我國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈，不管是在電堆還是在核心原材料（質(zhì)子交換膜、電催化劑、炭紙、雙極板等）都極其薄弱。

目前，國內(nèi)高水平PEMFC電堆主要還是引進加拿大巴拉德的產(chǎn)品和技術，國內(nèi)電堆企業(yè)實力普遍薄弱，目前只有上海神力和大連新源動力兩家公司具備完整的PEMFC電堆的設計和制造能力，但主要也是使用進口原材料進行組裝生產(chǎn)。而在核心原材料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面，我國幾乎是一片空白。全氟磺酸質(zhì)子交換膜（PEM）僅僅只有山東東岳集團聯(lián)合上海交大完成了中試，但其樣品不論是在質(zhì)子電導率還是在成品一致性以及壽命等關鍵指標上，跟美國杜邦的Nafion膜相比都有較大的差距。

國際上70 MPa車載儲氫系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，我國目前僅能生產(chǎn)35 MPa儲氫瓶，而且儲氫系統(tǒng)中的某些關鍵閥門、傳感器仍然尚需依賴進口。至于Pt/C電催化劑、炭紙、雙極板這些核心原材料以及低能耗緊湊型空壓機、高效增濕器等關鍵部件則未見產(chǎn)業(yè)化報道，足可見我國燃料電池產(chǎn)業(yè)整體水平跟國際上的巨大差距。

在加氫站的建設方面，我國也遠落后日本和德國。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全球有超過200座加氫站投入實際使用，還有百余座正在籌建，這些加氫站絕大部分位于日本、德國和美國加州。我國僅僅在北京、上海和鄭州各有一座示范加氫站，可見大范圍氫氣供應網(wǎng)絡的建設的緊迫性和艱難程度。

美國在十幾年前就將“氫經(jīng)濟”列為十大戰(zhàn)略型軍民兩用高科技產(chǎn)業(yè)之一。站在國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，筆者希望科技部和工信部能夠?qū)Υ艘鹱銐蛑匾?，盡快制訂相關政策促進我國燃料電池產(chǎn)業(yè)化水平的提升。