氢燃料电池汽车核心技术国产化不远了

氢燃料电池汽车正在成为汽车行业的新一轮风口和热点。在经历了被称为“氢燃料电池汽车元年”的2017年之后,无论是各路资本,还是各类创业公司,都对进入这一领域跃跃欲试。数据显示,截至2017年底,我国氢燃料电池汽车商业化订单已突破千辆,用于示范运营的氢燃料电池汽车有200余辆。但在近日举行的2018中国国际氢能与燃料电池及加氢站设备展览会上,我国燃料电池关键零部件核心技术缺失的问题再次被摆上台面,有专家认为,氢燃料电池汽车的关键零部件应尽快实现完全的国产化,减少对进口的依赖。对此,中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长张进华在接受记者采访时表示,我国确实在关键核心零部件技术方面与国外存在一定差距,但这样的差距并非不可逾越,随着我国氢燃料电池汽车产业的逐步完善和成熟,必将会带动相关零部件的国产化能力和实力的提升,在未来的5～8年时间里,中国氢燃料电池汽车的整体竞争力就将有望达到国际先进水平。

核心技术缺失导致成本居高不下

虽然我国氢燃料电池汽车发展起步较早,但从目前的市场表现来看,与日本、韩国和美国等相比还存在一定差距。据统计,自2013年至2017年底,全球共销售6475辆氢燃料电池乘用车,其中,丰田销量的占比超过75%。在掣肘我国氢燃料电池汽车进一步大规模普及的诸多因素中,关键零部件的核心技术掌握不足被认为是导致产品成本居高不下的重要原因。

武汉喜玛拉雅光电股份有限公司总工程师谢金水提出,目前,在我国装车的氢燃料电池汽车中,大多采用国外电堆和技术,其比例估计达到70%以上。清华大学氢燃料电池实验室主任王诚给出的一组数据也印证了这一事实:“这千余辆车的催化剂大部分都是进口的,膜电极几乎全部进口。发展氢燃料电池汽车一定不能技术空心化,要把产业做实。进口导致高成本,氢燃料电池汽车的成本降不下来,就无法实现产业规模化。”

据悉,燃料电池系统是氢燃料电池汽车的核心,成本占比高达52.9%,其次是高压储氢罐(成本占比为33.7%)和蓄电池(成本占比为5.8%)。目前,燃料电池系统和储氢罐技术均掌握在欧美日厂商手中,我国正在进行相关技术的研发。

过去,铂金作为催化剂,是电堆不可缺少的部分,曾经也是制约成本下降的一个关键因素,但目前本田电堆铂金载量已经低至0.12g/kg,铂载量还处于持续下降过程中。以本田Clarity为例,单辆燃料电池车催化剂耗铂已经降至10g左右,而单辆柴油车需要5g铂金作为尾气净化催化剂,目前燃料电池催化剂铂金用量已经降至产业化水平,而且处于持续下降中,不会引起铂金需求短缺。“我国在铂金的使用量方面还大于国外。”张进华指出,这导致了国内产品成本的进一步上升。

引进吸收是产业发展必经之路

在清醒认识我国氢燃料电池汽车与国外先进水平差距的同时,张进华认为,这一差距并非是不可逾越的天堑鸿沟,只要拥有市场牵引、产业协同和政府相关部门的支持,我国氢燃料电池汽车的发展前景不可限量。

在同济大学汽车学院教授章桐看来,关键核心零部件技术的空心化问题属于中国特色的产业发展问题。例如,我国在发展电动汽车之初,对于“三电”技术的掌握也并不成熟,通过政策的不断鼓舞和推动,我国电动汽车在实现商业化的同时,也完成了产业链各项技术的发展,并产生了以宁德时代和比亚迪为代表的国际领先的电池企业。“这一点,我们与国外不同,一般而言国外汽车产品会等产业链基本形成规模、技术相当成熟后才走向市场,我们却是同步的。”章桐告诉记者。

因此,章桐的观点是,目前我国氢燃料电池汽车企业引进部分国外的先进零部件无需大惊小怪,这是我国氢燃料电池汽车从起步到成熟的必经之路。当然,这并不意味着我国氢燃料整车企业就可以在关键核心零部件方面置身事外。“我国自主品牌整车企业应具备引领和培育国内供应商的意识,并开展切实有效的实践。多关注一些国内的零部件供应商,并带动他们共同成长。”章桐分析,当前在氢燃料电池汽车较为发达的国家,例如日本和韩国等,核心关键技术均掌握在整车企业手中,即便是国外的配套零部件供应商,与整车企业相比也存在一定差距。在此基础上,我国整车企业与其与国外“二流”零部件企业(相较于跨国整车企业而言)合作,不如选择培育我国自主的零部件供应体系,共同成长,构建起拥有自主知识产权的核心技术的成熟产业链。

张进华则指出,如果能以市场为牵引,找出当前我国氢燃料电池汽车存在的技术短板,产业协同加上政策给予更多的扶持,就有希望在短期内补足这些短板,从而实现我国氢燃料电池汽车市场竞争力的全面提升。

核心技术国产化不断加速

值得肯定的是,随着我国氢燃料电池汽车产业的快速发展,2018年预计将突破3000～5000辆产销规模。目前我国在电堆国产化方面取得了长足的进步,关键零部件能实现不同程度的国产化,与国际先进水平差距或将迅速缩短。

正如全国政协副主席万钢所说,我国已经初步掌握了燃料电池电堆及其关键材料、动力系统、整车集成和氢能基础设施的核心技术,基本建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台,培育了一批从事燃料电池及关键零部件研发生产企业。

以在氢燃料电池汽车成本中占比最高的电堆为例,我国电堆及产业链企业正呈现数量逐渐增长、产能量级提升的积极态势,今年我国电堆产能有望超过40万kW,专家分析,目前燃料电池电堆已实现小规模放量和初步国产化,电堆成本已实现下降。“随着规模变大以及电堆国产化、核心零部件技术的逐渐掌握,未来我国氢燃料电池汽车的成本预计可降低50%以上。”章桐说。

在推动我国氢燃料电池汽车核心零部件技术的掌握方面,正如德国国家氢能与燃料电池技术组织主席klaus Bonhoff所言,一切目标都必须借助政策部署,需要国家积极制定相关标准和政策,技术要求必须在法规标准中有明确的规定。目前我国已在国家战略层面明确将氢能作为能源架构中的一个重要组成部分,并将氢燃料电池汽车定位为我国汽车行业发展的主流方向之一。各地政府也纷纷加入,截至目前,已经有超过20个省市明确要推动氢燃料电池产业发展,仅上海、盐城、武汉、佛山和苏州的规划就显示,到2020年我国燃料电池汽车产能将接近1万辆。

另一方面,章桐强调,一旦企业明确了要以氢燃料电池汽车作为技术路线之一,就要加大研发力度,坚定信心,静下心来踏踏实实地进行技术攻关和产品推广,只有这样,才能在商业化进程加快的过程中,抢占先机。

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