中國為何不發(fā)展氫能源汽車_氫能源自行車2023款最新款

　　根據(jù)日本富士經(jīng)濟(jì)調(diào)查公司在《2015 年燃料電池相關(guān)技術(shù)及市場展望》中預(yù)測，到 2030 年燃料電池汽車全球市場規(guī)模將超過 198 萬-199 萬輛，總金額將達(dá) 4.75 萬億日元（約 2400 億元人民幣），如果再加上家庭、企事業(yè)單位用燃料電池系統(tǒng)，全球市場規(guī)模將達(dá) 6.49萬億日元（約3300 億元人民幣）。面對千億市場，與國外相比，我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展如何呢？

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　　發(fā)展現(xiàn)狀

　　在國家“863”計劃“十·五”電動汽車重大科技專項(xiàng)、“十一·五”節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目、“十二·五”電動汽車關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)集成重大項(xiàng)目中國為何不發(fā)展氫能源汽車的支持下，通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)的刻苦攻關(guān)，我國的燃料電池電動汽車技術(shù)研發(fā)取得重大進(jìn)展，初步掌握了燃料電池電堆和關(guān)鍵材料、動力系統(tǒng)與核心部件、整車集成和氫能基礎(chǔ)設(shè)施的核心技術(shù)， 基本建立具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池轎車與燃料電池城市客車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺，也初步形成燃料電池發(fā)動機(jī)、動力電池、DC/DC變換器、驅(qū)動電機(jī)、供氫系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件的配套研發(fā)體系，實(shí)現(xiàn)百輛級動力系統(tǒng)與整車的生產(chǎn)能力，先后在北京奧運(yùn)會和上海世博會上進(jìn)行示范運(yùn)行。

2013年上汽制定的燃料電池轎車發(fā)展規(guī)劃圖

中國燃料電池客車的發(fā)展歷程

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　　技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的差距分析

　　我國燃料電池轎車和國外典型產(chǎn)品的性能對比，在整車總布置、動力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程等方面與國際的差距不大，混合動力系統(tǒng)集成和控制的水平差距也不大。但是燃料電池發(fā)動機(jī)的功率明顯低于國外水平，國內(nèi)典型轎車?yán)缟掀娜剂想姵匕l(fā)動機(jī)在35~50kW 左右，但是國外的基本在 90~100kW 的水平。根本原因在我國裝車的燃料電池發(fā)動機(jī)的體積比功率密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外先進(jìn)水平，而轎車可以提供燃料電池安裝空間有限，從而限制了我們的燃料電池發(fā)動機(jī)的總功率。盡管在“十二五”期間我國已經(jīng)突破了金屬雙極板電堆的關(guān)鍵技術(shù)，樣堆的功率密度達(dá)到了2kW/L，但是該電堆還沒有形成完整的燃料電池發(fā)動機(jī)并裝車。

　　預(yù)計“十三·五”期間該差距將明顯縮短，從而可以提高我國轎車燃料電池發(fā)動機(jī)的整體功率水平。

　　我國燃料電池城市客車性能多數(shù)指標(biāo)（加速時間、最高車速、續(xù)駛里程、氫氣消耗量等）和國外產(chǎn)品水平相當(dāng)，其中氫耗指標(biāo)和整車成本還有一定優(yōu)勢。我國的客車的燃料電池混合動力系統(tǒng)的構(gòu)型和集成水平在國際上是處于先進(jìn)水平，但是由于我國的燃料電池發(fā)動機(jī)本身的耐久性和國外相比還比較低，使得我國燃料電池客車耐久性(3000h)和壽命明顯低于國外燃料電池客車(10000h)的水平。

　　目前我國已經(jīng)裝車的燃料電池發(fā)動機(jī)，尚未采用高功率密度的金屬雙極板，而采用的是碳板或者復(fù)合板。與國外采用碳板或者復(fù)合板的燃料電池發(fā)動機(jī)相比，我們的發(fā)動機(jī)功率密度基本相當(dāng)，在1kW/L 的水平中國為何不發(fā)展氫能源汽車；但與采用金屬雙極板的電堆相比，功率密度差距明顯；國外基本在 2.5kW/L~3kW/L 的水平。我國的燃料電池發(fā)動機(jī)的耐久性和國外有明顯的差距， 國外的電堆在客車工況下已經(jīng)壽命達(dá)到了 18000 小時，我們的電堆壽命還只有幾千小時。

　　在燃料電池發(fā)動機(jī)關(guān)鍵零部件方面，我國與國外水平相比差距較大，基本沒有成熟產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)鏈配套體系很不完善，具體情況如表20 所示，而這些附件非常重要，是影響電堆性能和壽命的關(guān)鍵。其中空壓機(jī)組件（包括空壓機(jī)加上空壓機(jī)電機(jī)等）不僅是限制燃料電池發(fā)動機(jī)功率密度（從而降低成本）的重要原因之一，也是影響發(fā)動機(jī)的可靠性和耐久性的重要部件。又如氫氣再循環(huán)泵是解決電堆水管理的重要部件，也是影響燃料電池發(fā)動機(jī)的耐久性的重要部件，但是我國尚未有研發(fā)并批量生產(chǎn)的企業(yè)，需要針對這些零部件開展研制攻關(guān)和國際合作。

我國燃料電池發(fā)動機(jī)、燃料電池轎車與燃料電池客車的對標(biāo)(與DOE 2020 目標(biāo))

燃料電池發(fā)動機(jī)零部件的國內(nèi)外性能對比

　　世界主要汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家都制定了氫能基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展技術(shù)路線圖， 并由能源公司牽頭大力建設(shè)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施。我國目前還沒有明確的加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)劃。國外已經(jīng)發(fā)展到 70MPa 的車載儲氫系統(tǒng)和對應(yīng)的加氫站，我國目前還只有 35MPa，也限制車載氫系統(tǒng)的儲氫能力。

現(xiàn)有各國加氫站規(guī)劃對比

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　　氫燃料電池汽車及純電動/混合動力汽車的國內(nèi)發(fā)展情況

　　國內(nèi)政策逐漸減小對鋰離子電池的扶持力度， 對氫燃料電池的扶持力度保持不變。

　　財政部、科技部、工信部和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布的下一屆階段新能源汽車補(bǔ)貼政策《關(guān)于2016-2020 年新能源汽車推廣應(yīng)用財政支持政策的通知》（財建[2015]134 號）中關(guān)于補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)有明確規(guī)定：“2017－2020 年除燃料電池汽車外其他車型補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)退坡，其中：2017－2018 年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)在2016 年基礎(chǔ)上下降 20%，2019－2020 年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)在 2016 年基礎(chǔ)上下降 40%?！?具體補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)見下表。純電動、插電式混合動力等客車推廣應(yīng)用補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)（單位：萬元/輛）

　　以 12 米長純電動續(xù)駛里程在250km 以上的客車、單位載質(zhì)量能量消耗量最（可拿到補(bǔ)貼最高）低為例，2016 年的國家補(bǔ)助金額為 50 萬/輛，2017-2018 年的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為 40 萬/輛，2019-2020 年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為 30 萬/輛。

　　另外，對于其他長度的客車，其補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)有變化的。規(guī)定如下“6 米及以下客車按照標(biāo)準(zhǔn)車0.2 倍給予補(bǔ)助；6 米＜車長≤8 米客車按照標(biāo)準(zhǔn)車0.5 倍給予補(bǔ)助；8 米＜車長≤10 米客車按照標(biāo)準(zhǔn)車0.8 倍給予補(bǔ)助；12 米以上、雙層客車按照標(biāo)準(zhǔn)車 1.2 倍給予補(bǔ)助。”

　　以 6-8 米、續(xù)駛里程在250km 以上的純電動客車為例，如果單位載質(zhì)量能耗最高則，2016 年的補(bǔ)貼為 25 萬/輛，2017-2018 年為 20 萬/輛，2019-2020 年為 15 萬/輛。

　　同樣，對純電動和插電式混合動力乘用車也有類似的規(guī)定。以續(xù)駛里程超過250km 的純電動乘用車為例，2016 年補(bǔ)貼為 5.5 萬/輛，2017-2018 年補(bǔ)貼為 4.4萬/輛，2019-2020 年補(bǔ)貼為 3.3 萬/輛。

　　對燃料電池汽車的扶持力度保持不變，預(yù)計 2020 年后，燃料電池汽車的國家補(bǔ)助仍將繼續(xù)，但力度可能減小。

　　工信部數(shù)據(jù)顯示，2014 年我國共生產(chǎn) 8.39 萬新能源汽車（純電動和插電式混合動力），而 2015 年 1-7 月我國共生產(chǎn)新能源汽車 9.553 萬輛，同比增長 2.5倍。可見經(jīng)過前幾年的示范推廣，純電動/插電式混合動力汽車的市場逐步形成。預(yù)計 2015 年底或 2016 年初達(dá)到20 萬輛的生產(chǎn)規(guī)模， 可以認(rèn)為進(jìn)入市場導(dǎo)入期，逐漸減少補(bǔ)貼勢在必行。

　　而同期，我國燃料電池汽車一直處于示范運(yùn)行階段。技術(shù)上仍在跟蹤國際先進(jìn)水平。

　　我國燃料電池轎車和國外典型產(chǎn)品的性能對比，在整車總布置、動力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程等方面與國際的差距不大，混合動力系統(tǒng)集成和控制的水平差距也不大。但是燃料電池發(fā)動機(jī)的功率明顯低于國外水平，國內(nèi)典型轎車?yán)缟掀娜剂想姵匕l(fā)動機(jī)在 35~50kW 左右，但是國外的基本在 90~100kW 的水平。根本原因在我國裝車的燃料電池發(fā)動機(jī)的體積比功率密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外先進(jìn)水平，而轎車可以提供燃料電池安裝空間有限， 從而限制了我們的燃料電池發(fā)動機(jī)的總功率。

　　通過北京奧運(yùn)會、上海世博會和新加坡青奧會的示范運(yùn)行，我國燃料電池城市客車性能多數(shù)指標(biāo)（加速時間、最高車速、續(xù)駛里程、氫氣消耗量等）和國外產(chǎn)品水平相當(dāng)，其中氫耗指標(biāo)和整車成本還有一定優(yōu)勢。我國客車的燃料電池混合動力系統(tǒng)的構(gòu)型和集成水平在國際上是處于先進(jìn)水平，但是由于我國的燃料電池發(fā)動機(jī)本身的耐久性和國外相比還比較低，使得我國燃料電池客車耐久性(3000h)和壽命明顯低于國外燃料電池客車(10000h)的水平。2015 年，我國最大的一筆商業(yè)化燃料電池汽車訂單就是 28 輛燃料電池客車。關(guān)鍵零部件方面，我國燃料電池系統(tǒng)的耐久性與國外相比存在差距較大，電堆的壽命尚未超過 5000小時，而國外的電堆則達(dá)到 15000 小時。

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　　新能源客車發(fā)展情況

　　根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2014 年我國客車整車?yán)塾嬩N售為52.96 萬輛，同比增長 10.73%。2005-2014 年中國客車銷量及增速情況見下表。

　　可見，未來 10 年之內(nèi)，我國的客車市場仍將處于增長期。

　　交通運(yùn)輸部《關(guān)于加快推進(jìn)新能源汽車在交通運(yùn)輸行業(yè)推廣應(yīng)用的實(shí)施意見》（交運(yùn)發(fā)〔2015〕34號）中明確提出“到2020年，新能源城市公交車達(dá)到20萬輛，新能源出租汽車和城市物流配送車輛共達(dá)到10萬輛?！?根據(jù)前一階段，我國新能源汽車發(fā)展的情況來看，2014 年，我國新能源客車市場占有量達(dá)到 5.6%，超過 3 萬輛。

　　因此可以預(yù)見，下一階段我國燃料電池客車的發(fā)展速度將大大超過燃料電池乘用車的發(fā)展速度。

　　來源：燃料電池之家