鉅大LARGE | 點擊量:859次 | 2020年03月06日
氫燃料汽車“拋錨”背后:核心技術(shù)不多,“野雞”公司不少
南海瑞暉加氫站是我國首座商業(yè)化加氫站。攝影/林春挺
八月一日,廣東佛山。在淅淅瀝瀝的雨中,一輛標(biāo)著氫燃料鋰電池動力的公交車正駛進(jìn)南海瑞暉加氫站準(zhǔn)備加氫。然而,當(dāng)它剛剛駛進(jìn)站門,突然就停了下來——拋錨了。
“不穩(wěn)定,經(jīng)常出問題?!币晃粴淙剂箱囯姵毓卉囁緳C(jī)對第一財經(jīng)1℃記者說。1℃記者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),類似的拋錨等現(xiàn)象,常常在這種國產(chǎn)新型“新能源”車身上出現(xiàn),這背后,是該行業(yè)的“高歌猛進(jìn)、大干快上”。
全國目前大約有20個省市在極力推廣這種新型能源汽車。數(shù)據(jù)顯示,截至2018年年底,全國共有氫燃料鋰電池汽車2000多輛。按照行業(yè)預(yù)計,未來十幾年的時間里,這個數(shù)量要上升1000倍。
預(yù)計到2020年,我國氫燃料鋰電池車輛將達(dá)到1萬輛。攝影/林春挺
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1℃記者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),為了搭上氫燃料鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)這艘“萬億元”級特種母艦,行業(yè)亂象此起彼伏,僅僅成立幾年就宣稱掌握氫能燃料鋰電池核心技術(shù)、具有產(chǎn)業(yè)化能力的公司不在少數(shù),甚至有的公司把燃油車直接改裝成氫燃料鋰電池汽車對外展示,以吸引政府、投資人和公眾。
與美國、日本等國家相比,我國氫燃料鋰電池汽車關(guān)鍵技術(shù)缺失、自主化程度不高、產(chǎn)業(yè)化不足等一系列問題,造成了車輛可靠性和耐久性較差的現(xiàn)狀。這讓部分業(yè)內(nèi)人士頗感擔(dān)憂。
“我國大規(guī)模發(fā)展燃料鋰電池汽車,尚未經(jīng)過嚴(yán)格的科學(xué)論證,產(chǎn)業(yè)鏈更不完備,仍要認(rèn)真準(zhǔn)備,厚積薄發(fā),而不是大干快上?!眹覛夂驊?zhàn)略中心學(xué)術(shù)委員會主任李俊峰對1℃記者說。
似曾相識的“氫能”競賽
李岑(化名)是我國一家氫燃料鋰電池汽車關(guān)鍵設(shè)備供應(yīng)商的項目經(jīng)理,八月二日,在接受1℃記者采訪時,他剛剛從云南出差回來。在云南的那幾天,他與一家汽車整車廠為一批即將上路的氫燃料鋰電池汽車做前期的準(zhǔn)備工作。
整個行業(yè)在提速。2018年五月以來,尤其是2019年氫能被寫入政府工作報告,以及國家出臺加大對氫能產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼政策的力度以后,全國各地開始加入一場發(fā)展氫燃料鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)的競賽。
最近的例子有,《四川日報》八月一日報道稱,成都最近印發(fā)的《成都市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2019—2023年)》提出,到2023年,成都?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)力爭實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入超過500億元,建設(shè)全國知名的氫能產(chǎn)業(yè)高端裝備制造基地。
相比成都,“借助冬奧契機(jī),建立清潔、低碳、安全、高效的能源體系”的河北省張家口市目標(biāo)更高。六月十二日,將在2022年舉辦冬奧會的張家口公布的《氫能張家口建設(shè)規(guī)劃(2019—2035年)》提出,計劃在2021年建成國內(nèi)氫能一流城市,到2035年全市氫能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)累計產(chǎn)值達(dá)到1700億元。而2018年,張家口GDP是1536億元。
近日,張家口市引進(jìn)的49輛氫燃料鋰電池公交車和25輛氫燃料鋰電池大客車投入運營,這標(biāo)志著張家口市在河北省率先邁入氫能源時代。
如今,“清潔、低碳、安全、高效”已經(jīng)成為了氫能的標(biāo)簽,甚至有推崇者稱,氫能將是21世紀(jì)的“終極能源”。
作為打通龐大而復(fù)雜的氫能產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),氫燃料鋰電池汽車似乎成了各地方政府拉動經(jīng)濟(jì)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的最佳選擇。和佛山一樣,在成都和張家口的馬路上,就已經(jīng)有一批氫燃料鋰電池汽車在到處奔跑。
如今,全國至少有20個省市做出類似成都和張家口一樣的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,而且形成華東、華中、華南、華北、東北、西南六個氫能和氫燃料鋰電池汽車的產(chǎn)業(yè)群,涌現(xiàn)出像如皋、佛山、張家口、武漢等有代表性的一些城市。
行業(yè)甚至傳出有關(guān)部門要公布“十城千輛”氫燃料鋰電池汽車的推廣計劃。根據(jù)“計劃”,包含北京、上海、成都、蘇州、張家口等在內(nèi)的十個城市將率先在2019年推廣這種汽車。
“有這樣的傳聞,但目前還沒看到相關(guān)文件?!蹦车胤秸囊晃回?fù)責(zé)氫能產(chǎn)業(yè)口的官員對1℃記者說。不過,他表示,這也符合現(xiàn)在氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展預(yù)期。
由我國標(biāo)準(zhǔn)化研究院和全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會聯(lián)合組織編著的《我國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》預(yù)計,到2020年,我國氫燃料鋰電池車輛將達(dá)到1萬輛;到2030年,氫燃料鋰電池車輛保有量將達(dá)到200萬輛,占全國汽車總產(chǎn)量的比重約5%,屆時,我國有望成為全球最大的燃料鋰電池汽車市場,氫燃料鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望突破萬億元大關(guān)。
歷史是相似的,“十城千輛”計劃在10年前就出現(xiàn)在電動汽車中。2009年,科技部、財政部、發(fā)改委、工業(yè)和信息化部四部委共同公布了“十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程”。該計劃執(zhí)行后,我國掀起了一場轟轟烈烈的新能源電動汽車競賽。
能源巨頭紛紛加入到這場“氫能”競賽。這些巨頭有國家能源集團(tuán)、國家電投集團(tuán)、我國石油、我國石化等能源央企。
1℃記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),一些與氫能幾乎沒有關(guān)系的公司也加入了這場造車運動,其中有不少上市公司:五龍集團(tuán)、雄韜股份、尤夫股份、先導(dǎo)智能、浩能科技、星云科技、凱恩股份、銀隆新能源、新宙邦等,這些公司此前主營鋰離子動力鋰電池等業(yè)務(wù)。但如今,它們都將氫燃料鋰電池當(dāng)作公司未來的主營業(yè)務(wù)之一。
此外,來自專門研究氫能產(chǎn)業(yè)的香橙會研究院的數(shù)據(jù)顯示,目前,全國氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上市公司高達(dá)139個。
在氫燃料鋰電池汽車行業(yè)浸淫多年的李岑發(fā)現(xiàn),這兩年來,不管是氫燃料鋰電池汽車設(shè)備供應(yīng)商,還是整車公司都在與時間賽跑?!拔覀兇掖颐γΦ刈龀鲆粋€氫燃料鋰電池汽車系統(tǒng),車廠匆匆忙地進(jìn)行組裝?!彼麑?℃記者說,“說白了,有些公司就是搶著拿補(bǔ)貼?!?/p>
高補(bǔ)貼正成為氫燃料鋰電池車商業(yè)化的重要推手。比如,2017年廣州車展期間,有車企推出燃料鋰電池寬體輕客車,官方指導(dǎo)價130萬元,其中,國家補(bǔ)貼50萬元、地方補(bǔ)貼50萬元之后,終端售價僅需30萬元,補(bǔ)貼高達(dá)77%。根據(jù)國家新能源汽車購車補(bǔ)貼政策,氫燃料鋰電池汽車的補(bǔ)貼到2020年前不退坡。
蹭補(bǔ)的“野雞”公司與缺失的核心技術(shù)
李岑發(fā)現(xiàn),目前我國的氫燃電池汽車整車廠,嚴(yán)格來說都是組裝廠?!皫缀鯖]有一家整車廠有核心技術(shù),很多都是臨時性找供應(yīng)商供應(yīng)設(shè)備進(jìn)行組裝。”
一家正在進(jìn)軍氫燃料鋰電池汽車整車業(yè)務(wù)的汽車公司高管就向1℃記者坦誠:“我們就是一家‘江湖’公司。”
1℃記者在我國裁判文書網(wǎng)輸入“氫燃料鋰電池汽車”等關(guān)鍵詞時發(fā)現(xiàn),有的氫能公司為了向外界展示自己擁有氫燃電池汽車的實力,甚至把燃油車改裝成氫燃料鋰電池汽車。
比如,2018年十一月一日,我國裁判文書網(wǎng)公布的由江蘇省昆山市人民法院審理的一起民事案件的判決書顯示,“為了給政府、投資人展示氫燃料鋰電池汽車技術(shù),包括拍攝公司宣傳片、《影響力人物》、參加北京國際車展等活動要”,2016年,中氫公司(蘇州中氫能源科技有限公司)找到了奧思源公司。根據(jù)雙方簽訂的合同,奧思源公司要幫助對方把一輛燃油車改裝為氫燃電池汽車。
簽訂合同后,由于種種原因,中氫公司把奧思源公司告上了法院,此事也由此公之于眾。資料顯示,中氫公司總部位于昆山,重要從事“氫能及燃料鋰電池動力系統(tǒng)的相關(guān)研發(fā)、推進(jìn)氫能及燃料鋰電池產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化與落地”的工作。
2015年才成立的中氫公司,其母公司為中氫集團(tuán),后者是在中氫公司的基礎(chǔ)上成立起來的。目前,中氫集團(tuán)在河北滄州、廣東深圳都成立了氫能科技公司。1℃記者從該集團(tuán)官網(wǎng)公布的消息中發(fā)現(xiàn),中氫集團(tuán)正在與河北、山西等地方政府和相關(guān)公司就氫能產(chǎn)業(yè)開展合作。
“在與我們合作的整車公司中,有一些是‘野雞公司’?!绷硪幻麣淙剂箱囯姵仄囋O(shè)備供應(yīng)商高管這樣對1℃記者說,“你無法知道,他們在組裝過程中是否存在各種各樣的問題?!?/p>
在以上受訪者看來,這就是目前我國氫燃料鋰電池汽車出現(xiàn)故障機(jī)率太高的重要原因之一。魚龍混雜的現(xiàn)實背后,是核心技術(shù)的窘困與尷尬。
談及目前國內(nèi)氫燃料鋰電池汽車的現(xiàn)狀時,李岑向1℃記者直言,由該公司供應(yīng)設(shè)備的氫燃料鋰電池汽車,平均每個月有七成的車輛因為在路上拋錨等各種問題要回廠返修。
“車輛出現(xiàn)故障很正常,但出故障的幾率太高的時候就不正常了。故障幾率太高,是國內(nèi)氫燃料鋰電池汽車的通病?!崩钺f,有時候,一些氫燃料鋰電池汽車在路上跑著跑著就不動了。
張銳明是廣東泰羅斯汽車動力系統(tǒng)有限公司(下稱“泰羅斯”)總經(jīng)理,他在接受1℃記者采訪時這樣總結(jié)國內(nèi)的氫燃料鋰電池汽車:性能差、效率低、壽命短。
目前,氫燃料鋰電池動力系統(tǒng)的核心技術(shù),重要掌握在美國、加拿大和日本等少數(shù)國家的手中。氫燃料鋰電池動力系統(tǒng)在氫燃料鋰電池汽車的成本中,占比大約50%或更高。
就像張銳明所說的那樣,我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈的短板尤其明顯。由上海智能新能源汽車科創(chuàng)功能平臺今年編寫的《長三角氫能與燃料鋰電池汽車創(chuàng)新發(fā)展白皮書》顯示,我國氫燃料鋰電池領(lǐng)域核心技術(shù)仍未完全突破,部分核心零部件尚未產(chǎn)業(yè)化。
2017年,東風(fēng)、福田、宇通等8家車企共生產(chǎn)1272輛氫燃料鋰電池商用車。但清華大學(xué)氫燃料鋰電池實驗室主任王誠曾向媒體指出:“這1272輛車的催化劑大部分都是進(jìn)口的,膜電極(膜材料)幾乎是全部進(jìn)口。”
“嚴(yán)格來說,我國氫燃料鋰電池動力系統(tǒng)汽車的核心技術(shù)上,有九成的要進(jìn)口。”張銳明說,“越是核心的技術(shù)進(jìn)口越貴?!?/p>
以膜材料未來為例,根據(jù)市場現(xiàn)狀,1平方厘米的杜邦公司Nafion膜(全氟磺酸質(zhì)子交換膜)價格幾元甚至近十元,每一輛車要平方米級別的膜材料。這意味著,僅膜材料這一個部件,一輛車就得攤上幾萬元甚至十幾萬元的成本。
這直接推高了整輛氫燃料鋰電池汽車的造價。在國內(nèi),同樣一款公交車,使用氫燃料鋰電池的是燃油車的三至五倍。
在這樣的現(xiàn)實環(huán)境下,氫燃料汽車制造商不得不依靠大量的補(bǔ)貼。高額補(bǔ)貼反過來成為一些公司不惜跨界,蜂擁而至的動力。
補(bǔ)貼“進(jìn)口技術(shù)”和“組裝車”意義不大
“把車做出來容易,但做電池實在太難了?!眹倚履茉雌噭?chuàng)新工程專家組組長王秉剛在接受1℃記者采訪時說,“現(xiàn)在,我們不宜著急規(guī)模化生產(chǎn),不宜到處上馬。沒有技術(shù),光是把國外的進(jìn)口技術(shù)引進(jìn)來去組裝成車,意義不大。”
由于此前我國在氫燃料鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的投入太少,對產(chǎn)業(yè)化的前期研發(fā)工作也沒有持續(xù)性的投入,導(dǎo)致國內(nèi)氫燃料鋰電池汽車“性能差、效率低、壽命短”,與美國、日本等國家還存在著巨大差距。
這種差距,重要表現(xiàn)在核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方面。以催化劑來說,張銳明告訴1℃記者,目前國內(nèi)還沒有一家公司可以做到批量化生產(chǎn),以滿足目前商業(yè)化的需求。
催化劑是燃料鋰電池電堆(下稱“電堆”)的關(guān)鍵材料之一,其作用是促進(jìn)氫、氧的氧化還原過程。電堆位于燃料鋰電池動力系統(tǒng)內(nèi)部,是后者的核心設(shè)備。
氫燃料鋰電池汽車重要有四大核心部件:燃料鋰電池動力系統(tǒng)、高壓儲氫系統(tǒng)、主DCDC(即電平轉(zhuǎn)換器)和電動機(jī)。其中,高壓儲氫系統(tǒng)儲存高壓氫氣,燃料鋰電池負(fù)責(zé)發(fā)電,主DCDC負(fù)責(zé)將燃料鋰電池發(fā)出的電調(diào)整至汽車所需電壓,電動機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動車輛。
氫能汽車車間。攝影/林春挺
和催化劑一樣,電堆里的膜材料、雙極板等關(guān)鍵材料也存在同樣的問題。比如,作為一種高分子材料,膜材料薄如蟬翼,是其制作過程異常復(fù)雜,對工藝、設(shè)備等基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)要求極高。雙極板對切割、成型、涂層、密封、焊接工藝水平等基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)也有極高的要求?!爸灰渲腥魏我粋€環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,整個雙極板就壞掉了?!睆堜J明說。
除此之外,在氫能燃料鋰電池動力系統(tǒng)的其他領(lǐng)域,如空壓機(jī)、加濕器、氫循環(huán)系統(tǒng)等,國內(nèi)僅有部分實驗性或小批量產(chǎn)品。
王秉剛的另一身份是科技部國家“863”計劃電動汽車重大科技專項,曾在20年前參與了我國氫燃料鋰電池汽車研發(fā)的相關(guān)工作。
他向1℃記者表示,我國氫燃電池汽車在產(chǎn)業(yè)鏈和電池技術(shù)問題方面還“有很大的問題,與國外差得太遠(yuǎn),國內(nèi)的電堆研究目前還沒有走出實驗室”。因此,在技術(shù)尚未取得明顯突破前,最好是在有條件的區(qū)域和車企進(jìn)行試點。
李俊峰持有與王秉剛同樣的觀點。他向1℃記者表示,我國要“吸取電動汽車的經(jīng)驗教訓(xùn),部署2~3家公司,高起點起步,努力縮小與豐田的差距”。
李俊峰認(rèn)為,我國現(xiàn)階段并不要大規(guī)模發(fā)展氫燃料鋰電池汽車,因為燃油汽車在今后10~20年內(nèi)還是汽車主流,此外電動汽車,尤其是小型轎車已經(jīng)具備規(guī)?;a(chǎn)的條件,燃料鋰電池汽車與之競爭沒有顯著優(yōu)勢。如確需發(fā)展,必須掌握核心技術(shù),建立自己完備的產(chǎn)業(yè)鏈,不能像傳統(tǒng)汽車工業(yè)一樣,全行業(yè)是洋品牌的“加廠”。
假如核心技術(shù)一直這樣掌握在別人手中,屆時一旦被卡脖,成千上萬輛氫燃料汽車集體趴窩的場景將是何等觸目驚心。
王秉剛等受訪者表示,國家出臺的補(bǔ)貼政策,氫燃料鋰電池汽車公司應(yīng)該用來進(jìn)行基礎(chǔ)性研究,而不是著急地生產(chǎn)汽車。
在這方面,張銳明持有相同的觀點。
張銳明是一名美籍華裔科學(xué)家,在美國的20余年間,他一直從事氫能燃料鋰電池產(chǎn)品的開發(fā),曾參與全球第一輛燃料鋰電池巴士的開發(fā)。2016年,作為國際知名燃料鋰電池專家的他,回國組建了泰羅斯。目前,該公司以研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車用燃料鋰電池動力系統(tǒng)為主。
在一些公開場合,常常有人這樣問張銳明:“你從美國回來,你們泰羅斯正在干什么?”他的回答是:“不求快,不求新,不求多,不求拋頭露面,只求慢慢地整合供應(yīng)鏈,把產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)做扎實?!?/p>
但現(xiàn)實中,張銳明說他自己做得太苦、太難了?!斑@要很多時間,但不這樣做,那就沒有意義了。沒有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和核心的技術(shù),我們拿什么去跟外國人拼?”他說,“我一直相信,只要扎扎實實去做,假以時日,我國氫燃料鋰電池汽車行業(yè)一定會起來的?!?/p>