大規(guī)模應(yīng)用至少需10年 氫能源能否逆襲鋰電？

近日，豐田汽車宣布，其燃料電池項目正式在北京奠基。據(jù)悉，該項目是豐田在中國導入和推廣氫燃料電池技術(shù)的重要舉措。值得注意的是，進軍氫能燃料車，豐田汽車并非個例，到目前為止已有包括上汽大通、現(xiàn)代汽車、長安在內(nèi)的多家車企布局氫能燃料車。同為新能源，氫燃料電池是否會取代鋰電池?新能源的未來究竟是鋰電還是氫能?

氫燃料電池成為新寵?

今年以來，廣汽集團、本田汽車、蔚來等眾多車企加速向上游動力電池進軍。2022年5月，公開信息顯示，蔚來計劃開展1條鋰離子電芯試制線和1條電池包pack線。8月，廣汽集團宣布擬開展自主電池產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，項目總投資109億元。9月，安凱客車公告稱將建設(shè)新能源動力電池生產(chǎn)工廠并開展新能源動力電池生產(chǎn)項目;本田汽車宣布與LG將在美國建設(shè)電池廠，規(guī)劃年產(chǎn)能40GWh，2025年投入運營。

不過，鋰電池并非新能源汽車唯一的選項，不少車企也瞄準了氫燃料電池車。

據(jù)中新經(jīng)緯統(tǒng)計，除上述豐田汽車外，上汽大通、現(xiàn)代汽車、長安、長城、廣汽集團、北汽集團等均推出或正在研發(fā)氫燃料電池汽車。其中，豐田、現(xiàn)代、長安、上汽大通等已擁有實現(xiàn)量產(chǎn)的氫燃料電池汽車。

2022年10月13日，工信部對《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》(第363批)擬發(fā)布內(nèi)容進行了公示。本批次共有72個燃料電池汽車產(chǎn)品型號上榜，這一數(shù)據(jù)創(chuàng)下歷史新高。本次共有34家車企參與申報，27家企業(yè)參與燃料電池配套。這在一定程度上說明，燃料電池汽車市場推廣節(jié)奏不斷加快。

目前，氫能源車在國內(nèi)新能源車的產(chǎn)銷中占比較少，但增長速度較快。根據(jù)中汽協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年1-9月新能源汽車產(chǎn)銷分別完成471.7萬輛和456.7萬輛，同比分別增長1.2倍和1.1倍。其中，燃料電池汽車產(chǎn)銷累計分別完成2374輛和2092輛，同比分別增長170.7%和130.7%。

據(jù)了解，氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置，氫燃料電池可以作為汽車動力，能量轉(zhuǎn)化效率超過60%。氫燃料電池工作原理是氫氣通過燃料電池的正極當中的催化劑(鉑)分解成電子和氫離子(質(zhì)子)。其中質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜到達負極和氧氣反應(yīng)變成水和熱量，對應(yīng)的電子則從正極通過外電路流向負極產(chǎn)生電能。氫燃料電池具備無污染、無噪聲、高效率的特點，由于其在產(chǎn)生電能的過程中“零排放”，被認為是解決能源和環(huán)境問題的理想方案之一。

2022年3月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》(下稱《規(guī)劃》)，計劃在未來15年逐步建立完備的氫能產(chǎn)業(yè)體系?！兑?guī)劃》提出，2025年，中國的氫燃料電池車保有量要達到5萬輛，在“十四五”期間擴張4倍。

大規(guī)模應(yīng)用至少需10年

據(jù)了解，目前國內(nèi)市場上的氫燃料電池車主要是商用車。

據(jù)中信證券預測，2022年燃料電池車新增量有望達到8000-10000輛，其中氫能重卡預計銷量將達3500輛。另據(jù)中金公司預測，到2030年/2060年，氫能重卡年銷量將分別達到5萬輛/123.5萬輛，保有量將達到8萬輛/936萬輛。

專家分析，電池造價高和換氣站少成為目前限制氫燃料電池車推廣的兩大因素。

資源強制回收產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長曹國慶接受中新經(jīng)緯采訪時指出，目前燃料電池車價格高，購買力單位能力可行，因此商用車首先推廣。其次是載重能力，商用車或長途里程車，如果采用動力電池，則自重大，影響載重。而燃料電池車，自重輕，可多裝貨，因此，商用車領(lǐng)域，燃料電池車更具優(yōu)勢。他表示，目前氫燃料電池車在推廣中還存在價格和換氣站兩大限制性因素。

中央財經(jīng)大學證券期貨研究所副所長史英哲也提到類似觀點。史英哲向中新經(jīng)緯表示，氫燃料電池車本身造價就不低，商用車使用頻率高，分攤后的單次成本相較乘用車要低。此外，乘用車的使用場景還需要考慮安全問題，“地下停車場如果發(fā)生氫氣泄漏有很大危險。”

史英哲舉例說，目前中國多個燃料電池汽車示范城市都對氫燃料電池汽車有補貼，補貼之后氫的均價約在30元/公斤左右，從對應(yīng)的里程數(shù)來說，實際跟燃油車同樣里程數(shù)的油價是相差不多的。推廣阻力主要在于加氫站的投資成本較高，建設(shè)一個加氫站大概需要花費1000萬元至3000萬元，“比如加氫需要高壓控制，光一個壓力閥門就幾萬乃至十萬元。”

“如果基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)繼續(xù)推進，使用成本還能再降。不過這需要時間，實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用可能還需要至少10年時間，這里面既涉及到技術(shù)的進步，也包括基礎(chǔ)設(shè)施方面的建設(shè)，還需要政策去推進氫燃料電池的應(yīng)用。”史英哲說。

無法取代鋰電池，但有一席之地

對于未來氫燃料電池是否能取代鋰電池在汽車中的應(yīng)用，史英哲表示，首先需要明確氫燃料電池和鋰電池在概念上的差別。鋰電池實際上是電化學的儲能裝置，氫燃料電池則相當于一個發(fā)電裝置，把氫引入到電池系統(tǒng)，通過氫氣和氧氣的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能。

史英哲認為，氫燃料電池和鋰電池各有優(yōu)劣。就當下而言，鋰電池發(fā)展較為成熟，已形成規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化，成本在降下來，技術(shù)也在不斷迭代。不過，當溫度較低時，鋰電池的性能會有所下降。“比如冬奧會強調(diào)綠色辦會，就采用了氫燃料汽車，而非鋰電動車，即是因為溫度較低時鋰電池沒法滿足需求。因此氫燃料電池在當前甚至未來替代不了鋰電池，但也有應(yīng)用的一席之地，比如東北和西北地區(qū)就可以大力發(fā)展氫燃料電池車，在低碳交通中發(fā)揮作用。”

曹國慶則表示，氫能燃料電池不可替代鋰電池。一是受鉑金材料限制，氫燃料電池質(zhì)子交換膜，氫反應(yīng)需要鉑金催化劑，而鉑金資源有限;二是燃料電池價格高，影響推廣。

工信部發(fā)言人曾在國新辦發(fā)布會上表示，氫燃料電池汽車將與純電動汽車長期并存互補，共同滿足交通運輸和人們的出行需要。