□ 趙 瓊
首批燃料電池汽車示范城市群公布在即。自去年11月申報(bào)工作截止后，眾多企業(yè)敬候佳音，蓄勢(shì)待發(fā)。
示范城市群名單雖尚未揭曉，但“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”政策驅(qū)動(dòng)力已然釋放。據(jù)了解，自新政發(fā)布以來，多家自主燃料電池電堆企業(yè)布局的最新一代產(chǎn)品，均以大功率、長(zhǎng)壽命、高功率密度等性能亮相。這種趨勢(shì)的背后，除了政策的助推之外，還有對(duì)燃料電池汽車最先開啟大規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)景的判斷。燃料電池汽車的大規(guī)模商用雖還在路上，但電堆產(chǎn)業(yè)格局劇變的大幕已被拉開。
燃料電池電堆向大功率發(fā)力
此前，燃料電池電堆的功率大都在30kW～60kW。去年，諸多電堆企業(yè)扎堆推出新品，超110kW的大功率產(chǎn)品占據(jù)絕大多數(shù)。比如，氫璞創(chuàng)能發(fā)布的一款面向未來5年～10年的電堆產(chǎn)品NowogenV，功率達(dá)到了150kW；清極能源推出的E90燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，額定輸出功率為100kW，質(zhì)量功率密度更是達(dá)到了680W/kg；上海氫晨自主研發(fā)的第二代燃料電池電堆H2150F，額定輸出功率為150kW；捷氫科技推出的新一代車用質(zhì)子交換膜燃料電池電堆PROMEM3H，功率高達(dá)130kW，電堆功率密度達(dá)3.8kW/L，擁有10,000h的超長(zhǎng)耐久性。
作為目前在國(guó)內(nèi)電堆產(chǎn)能最大、市占率最高的國(guó)鴻氫能，去年也推出了鴻芯GI電堆產(chǎn)品和鴻途G系列燃料電池動(dòng)力模塊產(chǎn)品。其中，鴻途G110凈輸出功率為110kW，體積比功率為555W/L，系統(tǒng)最高效率達(dá)到61%，額定點(diǎn)系統(tǒng)效率44%。
此外，新源動(dòng)力發(fā)布的最新款金屬雙極板燃料電池模塊HYMOD®-110，額定輸出功率為110kW，由370節(jié)單電池串聯(lián)組成，較此前發(fā)布的相同節(jié)數(shù)的HYMOD®-70，額定輸出功率提升了57%，實(shí)測(cè)峰值輸出功率可達(dá)到130kW。重塑科技推出的全新平臺(tái)氫燃料電池系統(tǒng)PRISMA鏡星系列，采用一體式模塊化設(shè)計(jì)，搭載全新自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)電堆，具有壽命長(zhǎng)、集成度高、擴(kuò)展性高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)更是包含了中、高功率產(chǎn)品系列，功率橫跨60kW～110kW。
“燃料電池電堆現(xiàn)階段做到100kW以上沒有問題。大功率電堆需要用在適合的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景中。”對(duì)于燃料電池額定功率不斷提升的現(xiàn)象，東方氫能總經(jīng)理黃果表示，現(xiàn)階段和未來需要多大功率的燃料電池，一方面由關(guān)鍵部件的匹配情況決定，另一方面則取決于燃料電池的性價(jià)比是否能夠滿足大功率場(chǎng)景客戶的需求。
據(jù)悉，自主燃料電池電堆向大功率發(fā)力，背后對(duì)應(yīng)的是企業(yè)對(duì)燃料電池汽車應(yīng)用場(chǎng)景的探索。正如上海重塑能源科技有限公司董事長(zhǎng)林琦所說，從過去幾年的市場(chǎng)增長(zhǎng)來看，行業(yè)不僅對(duì)產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景，而且對(duì)提升氫燃料電池功率的技術(shù)進(jìn)行了探索。
重卡將成為最先應(yīng)用場(chǎng)景
“無論整車企業(yè)還是零部件供應(yīng)商，大家都逐漸把目光投向了長(zhǎng)續(xù)駛、高重載的商用車。”林琦說，“作為重要的生產(chǎn)工具，重卡常常應(yīng)用于重載或省際長(zhǎng)途運(yùn)輸中，具有長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行、高負(fù)載率和持續(xù)高速工況等特點(diǎn)，這就對(duì)燃料電池系統(tǒng)的功率及電堆的壽命提出了更高要求。”
過去三四年時(shí)間里，全球范圍尤其是中國(guó)市場(chǎng)的燃料電池商用車數(shù)量保持了快速增長(zhǎng)。目前可以看到的是，行業(yè)逐漸把燃料電池汽車的應(yīng)用場(chǎng)景鎖定在長(zhǎng)途重載應(yīng)用領(lǐng)域。
據(jù)悉，氫璞創(chuàng)能的Nowogen V是一款專為重型車載應(yīng)用開發(fā)的碳復(fù)合板電堆產(chǎn)品；清極能源的E90燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)也針對(duì)中重載型應(yīng)用；國(guó)鴻氫能的鴻途G110產(chǎn)品已應(yīng)用于4.5噸城市物料車、31噸自卸車、49噸重卡牽引車等多款車型；上海氫晨的第二代燃料電池電堆H2150F用于36噸以上的重卡等應(yīng)用場(chǎng)景；重塑科技的PRISMA鏡星系列燃料電池系統(tǒng)可以應(yīng)用在輕、中、重型商用車上，適用于市內(nèi)物流、城市公交、市政服務(wù)、城際貨運(yùn)及省際長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景。
大功率電堆頻繁亮相，市場(chǎng)的火爆背后離不開政策的推動(dòng)。此前，財(cái)政部、工信部、科技部、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局五部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》強(qiáng)調(diào)，本次將采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的方式，重點(diǎn)推動(dòng)燃料電池汽車在中重型商用車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
不過，黃果也提到，相比于過度追求大功率，現(xiàn)階段把產(chǎn)品的可靠性和壽命做好更為關(guān)鍵。除了大功率之外，氫能長(zhǎng)途重載還有長(zhǎng)壽命和高可靠等三大瓶頸亟待突破。風(fēng)氫揚(yáng)總經(jīng)理劉軍瑞也表示，重型卡車根據(jù)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景需匹配110kW～200kW燃料電池系統(tǒng)；重卡需滿足8年或3萬小時(shí)壽命需求，遠(yuǎn)期需滿足15年或5萬小時(shí)壽命需求；同時(shí)，重卡運(yùn)行路況、環(huán)境等復(fù)雜多變，需以高可靠性保障長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。
2021年或?qū)⑾破饍r(jià)格戰(zhàn)
據(jù)悉，燃料電池主要分成三大分系統(tǒng)，即電堆、輔助系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)，而核心技術(shù)主要集中于電堆系統(tǒng)的膜電極、雙極板、催化劑和碳紙。燃料電池系統(tǒng)的成本占整車成本的50%～60%，電堆的成本約占燃料電池系統(tǒng)成本的50%～60%，而膜電極的成本又占整個(gè)電堆成本的60%～70%。
值得注意的是，在燃料電池“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的政策出臺(tái)之后，在電堆向大功率方向發(fā)展的同時(shí)，國(guó)內(nèi)企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)了電堆核心材料的技術(shù)自主和本土化生產(chǎn)，使得燃料電池成本進(jìn)一步下降。據(jù)介紹，雄韜氫瑞最新一代電堆A1采用了國(guó)產(chǎn)核心零部件及低鉑載膜電極，擁有大批量供應(yīng)能力，在售價(jià)上極具吸引力：一次性訂購200臺(tái)起，1999元/kW；一次性訂購2000臺(tái)起，1599元/kW；一次性訂購10,000臺(tái)起，1199元/kW。
國(guó)鴻氫能總經(jīng)理陳曉敏認(rèn)為，隨著具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電堆鴻芯系列的推出，市場(chǎng)發(fā)展已迎來電堆成本在1000元/kW、系統(tǒng)成本低于6000元/kW的新階段，這還是在燃料電池銷量沒有大幅增加的前提下。
可以看出，整個(gè)電堆產(chǎn)業(yè)鏈的成本下降速度極快，已超出很多行業(yè)人士此前的判斷。隨著燃料電池電堆功率的提升，進(jìn)入2021年，價(jià)格戰(zhàn)也將一觸即發(fā)。上海驥翀氫能科技有限公司董事長(zhǎng)付宇表示，去年金屬板電堆已有打價(jià)格戰(zhàn)的苗頭，而無論金屬板電堆還是石墨板電堆，預(yù)計(jì)今年在成本上將有大幅度的下降。
不過，新源動(dòng)力總經(jīng)理劉常福強(qiáng)調(diào)，燃料電池通過規(guī)?；当?，應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提下。在他看來，資本市場(chǎng)應(yīng)該針對(duì)某一個(gè)場(chǎng)景集中投資，比如重卡或礦山卡車，用萬輛級(jí)訂單把整個(gè)燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)鏈拉動(dòng)起來。數(shù)量成規(guī)模后，再結(jié)合數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題，從而進(jìn)行產(chǎn)品改進(jìn)和迭代。“不要急功近利，3年～4年打磨一個(gè)好產(chǎn)品，再通過規(guī)?；殉杀窘迪聛?，這樣進(jìn)行商業(yè)化探索，就會(huì)越來越成功。”劉常福說。
評(píng)論