首先從產(chǎn)業(yè)進程和面臨的問題來看一下氫燃料電池行業(yè)的基本面情況。所謂燃料電池,發(fā)電原理跟傳統(tǒng)電池一樣,利用一張隔膜把一個氧化還原反應分為氧化、還原兩部分,反應中供給氫氣和空氣,反應后排出產(chǎn)生的物質(zhì)水,電化學反應過程中釋放出電能。
從國際上來看,根據(jù)業(yè)內(nèi)的劃分,氫燃料電池動力汽車到現(xiàn)在可以分為三個發(fā)展階段,第一階段是1990年到2005年,從1990年美國能源署開始制訂氫能和燃料電池研發(fā)和示范項目開始;第二階段是2005年到2012年,用了7年時間解決了燃料電池的工況適應性問題,在實驗室層面滿足了車用要求;第三階段是2012年到現(xiàn)在,以豐田等公司為代表,推出燃料電池商業(yè)化車。
可以看到,從1990年到2019年,氫燃料動力電池產(chǎn)業(yè)僅從立項到少量的示范性商業(yè)化汽車落地,就已經(jīng)用了近30年的時間。那么,未來是不是很快就能產(chǎn)業(yè)化大批量生產(chǎn)了?答案是否定的。記者通過梳理后發(fā)現(xiàn),在重要環(huán)節(jié)至少有5大難點,制約著燃料電池大規(guī)模商用。
首要的問題就是成本過高。根據(jù)相關(guān)資料,目前燃料電池的生產(chǎn)成本大約為500美元/kw,業(yè)內(nèi)預計只有當生產(chǎn)成本降至50美元/kw的水平才能滿足大規(guī)模商用和民用的可能。
其次是主要設備、特別是儲氫罐的技術(shù)問題。因氫燃料汽車需要高壓、低溫和特別防護的儲存罐,體積過于龐大,同時還要預防氣瓶過壓、氣瓶損壞、材料失效等問題,在安全性和便攜性等方面還有很多技術(shù)難題有待改進。
第三是儲存、運輸以及加注等環(huán)節(jié)短板明顯,包括需要解決氫氣泄漏、氫氣過壓、溫升過高、材料失效等問題,目前這些環(huán)節(jié)仍存在較大風險。
四是產(chǎn)業(yè)鏈終端的基礎(chǔ)設施如加氫站等的建設遠不到位。目前加氫站的建設基本完全是由政府主導,建設成本是目前加油站的2-3倍,日常維護成本則很高,既要考慮投資和經(jīng)營者的盈利問題,同時還要解決加氫的核心技術(shù)、統(tǒng)一標準。鋰電池新能源汽車發(fā)展如此迅猛的情況下,充電樁建設至今尚且都還沒跟上,加氫站問題的棘手程度可想而知。
最后是相應配套的政策體系基本空白。氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)納入頂層戰(zhàn)略規(guī)劃后,何時能夠形成生產(chǎn)、儲運、加注等環(huán)節(jié)安全與技術(shù)的統(tǒng)一標準,完全沒有時間表。
因此,燃料電池汽車要形成能夠商用的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,業(yè)內(nèi)預計在未來若干年內(nèi)恐怕都難以成行。