探尋氫燃料電池汽車商業(yè)化路徑

張夕勇

北汽集團(tuán)總經(jīng)理

我從整車廠這個(gè)角度給各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓交流分享三個(gè)方面的內(nèi)容。

第一個(gè)是北汽集團(tuán)的實(shí)踐和布局。北汽非常重視氫燃料電池的技術(shù)儲(chǔ)備和推廣運(yùn)營(yíng)工作，特別是在商用車領(lǐng)域取得了突出成績(jī)。北汽福田早在2006年就和清華大學(xué)、北京億華通科技公司組建了聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃氫燃料電池客車研發(fā)工作，并在兩年之后成功推出了第一代氫燃料電池客車，服務(wù)于2008年北京奧運(yùn)會(huì)。2014年，第二代12米氫燃料電池客車上市，目前已經(jīng)具備車輛商業(yè)化運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)條件。2016年，第三代8.5米氫燃料電池客車上市，前不久我們?cè)趶埣铱诮桓读?9輛氫燃料電池公交車，下一步，張家口市計(jì)劃結(jié)合2022年冬奧會(huì)，將相當(dāng)比例的公交車替換為氫燃料電池客車。關(guān)于氫氣供應(yīng)保障，目前，億華通在張家口的加氫站能力是每天4噸左右，可以滿足300輛公交車的需求。

我們和河北建投就利用其在張家口的風(fēng)電制氫開(kāi)展合作，目前，河北建投風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到300多萬(wàn)千瓦。經(jīng)過(guò)多年積累和迭代，福田累計(jì)交付氫燃料電池客車超過(guò)150輛，累計(jì)運(yùn)行里程超過(guò)10萬(wàn)公里，在長(zhǎng)距離續(xù)航，1700米高海拔爬坡動(dòng)力等各種工況下，安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性都得到了很好的證明，這也為福田氫燃料電池客車進(jìn)一步市場(chǎng)推廣奠定了好的基礎(chǔ)。面向2022年北京冬奧會(huì)，續(xù)駛里程超過(guò)450公里的第四代氫燃料電池客車和續(xù)航里程超過(guò)350公里的第二代氫燃料電池物流車正在開(kāi)發(fā)。

乘用車方面，北汽集團(tuán)已經(jīng)確立了氫燃料電池乘用車未來(lái)發(fā)展規(guī)劃。北汽研究總院的研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在積極開(kāi)展工程技術(shù)研發(fā)，建設(shè)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和整車集成的自主開(kāi)發(fā)能力。

面向未來(lái)，我們提出了全面氫能源化的發(fā)展戰(zhàn)略，堅(jiān)持純電、混合動(dòng)力和氫燃料三條技術(shù)路線并舉，推動(dòng)產(chǎn)品技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈布局和服務(wù)生態(tài)的全面氫能源化。面對(duì)氫燃料電池的瓶頸，北汽下一步將秉承創(chuàng)新、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念，推動(dòng)自主創(chuàng)新 + 協(xié)同創(chuàng)新 + 以點(diǎn)帶面多措并舉。具體做法：

一是依托國(guó)家級(jí)新能源汽車創(chuàng)新中心，打造國(guó)際一流的科研成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化的平臺(tái)，與國(guó)內(nèi)優(yōu)秀氫能企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新企業(yè)、高校和科研院所一起，加快自主創(chuàng)新，突破基礎(chǔ)共性技術(shù)和核心技術(shù)，與今天的會(huì)議主題十分吻合。

二是深化合資合作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。北汽目前正在瞄準(zhǔn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，積極開(kāi)展對(duì)外合資合作，加快核心技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)儲(chǔ)備和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)步伐，打造氫燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)鏈平臺(tái)。

三是探索以點(diǎn)帶面，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)。北汽以2022年北京冬奧會(huì)為契機(jī)，以商用車為切入點(diǎn)，聯(lián)合氫能產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)，在有資源優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用需求的區(qū)域內(nèi)，推動(dòng)示范運(yùn)營(yíng)。

第二個(gè)方面是關(guān)于氫能燃料電池路徑的幾點(diǎn)思考。面向未來(lái)，技術(shù)路線是終極問(wèn)題。技術(shù)路線的挑戰(zhàn)和顛覆是根本性的，在眾多技術(shù)路線較量中勝出，必須在技術(shù)上、成本上取得優(yōu)勢(shì)，在商業(yè)模式上走得通。這是一個(gè)復(fù)雜的模型，要高度關(guān)注。具體我們認(rèn)為在氫燃料電池汽車的商業(yè)化方面要過(guò)三道關(guān)：

第一道關(guān)是技術(shù)關(guān)，目前氫燃料電池汽車的電堆體積功率密度、低溫性能、氣瓶壓力等核心指標(biāo)方面還有很大的提升空間。質(zhì)子交換膜、雙極板、高壓氣瓶等核心部件，從目前領(lǐng)先和追趕的企業(yè)指標(biāo)上就能看出來(lái)差距。目前氫燃料電池汽車的發(fā)展階段與十年前的純電動(dòng)汽車的發(fā)展階段基本相似。隨著各方面的重視和投入，氫燃料電池汽車技術(shù)、性能將在未來(lái)幾年有望取得巨大突破。

第二關(guān)是成本關(guān)。目前從材料購(gòu)置成本和使用成本的角度來(lái)看，氫燃料電池汽車都高于純電動(dòng)汽車，更無(wú)法和傳統(tǒng)燃油汽車來(lái)競(jìng)爭(zhēng)。在材料購(gòu)置成本方面，國(guó)內(nèi)商用車的電堆價(jià)格大約在每千瓦1.5萬(wàn)元錢左右，一個(gè)30千瓦的電堆價(jià)格在50萬(wàn)元左右，60千瓦的電堆價(jià)格接近100萬(wàn)元，已經(jīng)占到了整車價(jià)格的一半以上。而同樣性能的純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的價(jià)格僅是其30%左右，是按目前1.2元一度電來(lái)算的。

在使用成本方面，不同國(guó)家的資源稟賦、技術(shù)水平不同、氫氣的制備方面存在差異，導(dǎo)致終端用戶的價(jià)格差距比較大?？傮w來(lái)看，目前可再生能源制氫將成為主流，風(fēng)光電制氫在部分地區(qū)有一定的發(fā)展機(jī)會(huì)。目前國(guó)內(nèi)氫氣市場(chǎng)價(jià)格較低的是每公斤40塊錢左右，其中運(yùn)輸價(jià)格就占到了相當(dāng)?shù)谋壤?。?guó)內(nèi)采用高壓氣瓶運(yùn)輸，每車運(yùn)輸兩百多斤氫氣，每百公里的運(yùn)輸成本是五元。美國(guó)采用液氫運(yùn)輸，每車運(yùn)輸4—5噸，每公斤百公里運(yùn)輸成本不到1元錢。以公交車為例，每公斤40元錢的氣價(jià)，每度0.5-1元錢的電價(jià)，每升6.8元的柴油價(jià)格來(lái)測(cè)算，氫燃料電池使用成本也比純電動(dòng)汽車高出一倍以上，比傳統(tǒng)燃油車高出50%以上。從未來(lái)發(fā)展來(lái)看，如果要過(guò)成本關(guān)，在車輛方面必須通過(guò)技術(shù)升級(jí)和擴(kuò)大規(guī)模，大幅度降低電堆價(jià)格至每千瓦500元錢以下。從氫氣價(jià)格方面，要通過(guò)制氫成本和液氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的進(jìn)步，將終端氫氣使用價(jià)格下降到每公斤15元錢以下，這是目前按照電價(jià)和電池價(jià)格的初步推算。

第三，要過(guò)商業(yè)模式關(guān)，也就是場(chǎng)景關(guān)。從產(chǎn)品本身特點(diǎn)來(lái)看，氫燃料電池汽車在300公里以上長(zhǎng)續(xù)航里程的使用場(chǎng)景更具優(yōu)勢(shì)。從制氫、儲(chǔ)備、加注來(lái)看，條件好的地區(qū)，在制氫場(chǎng)所100公里內(nèi)集中布局加氫站比較科學(xué)合理。氫氣用量盡量穩(wěn)定，避免大幅度波動(dòng)。結(jié)合上述特點(diǎn)，可以勾勒出氫燃料電池汽車面向商業(yè)化的場(chǎng)景。比如中遠(yuǎn)途物流和小范圍物流，比如公交車、班車、擺渡車、出租車、叉車等。國(guó)內(nèi)部分城市已經(jīng)推動(dòng)這些方向。

結(jié)合以上三道關(guān)，我們判斷，隨著未來(lái)幾年整車成本大幅度下降，示范推廣有望在部分地區(qū)和應(yīng)用場(chǎng)景中迅速增加。但從長(zhǎng)期來(lái)看，氫氣的價(jià)格、總產(chǎn)能和產(chǎn)能的區(qū)域布局，將影響氫燃料電池汽車在多條技術(shù)路線上的地位。

最后對(duì)未來(lái)的發(fā)展提三條建議：

第一，組織國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)、能源企業(yè)、科技企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)、高校，通過(guò)組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，設(shè)立專項(xiàng)基金，技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)合作、產(chǎn)業(yè)孵化等方式，支持基礎(chǔ)共性技術(shù)的研究和核心關(guān)鍵技術(shù)的研究，為技術(shù)突破提供有力支撐。

第二是綜合考慮氫能和氫燃料電池汽車在全生命周期的能源效率、減排效果，利用補(bǔ)貼、稅收、碳交易等政策杠桿，支持氫燃料電池汽車的加快推廣。

第三是綜合考慮制氫的條件、減排需求等因素，選擇一批城市開(kāi)展氫燃料電池汽車的推廣試點(diǎn)。從細(xì)分市場(chǎng)確定商業(yè)推廣、加氫設(shè)施建設(shè)等方面。從政策引導(dǎo)、推廣規(guī)劃、推廣運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼等方面，加強(qiáng)政策引導(dǎo)和支持。探索加氫站和加油站、充電站合建的建設(shè)模式，解決加氫站城市用地比較難和安全管理問(wèn)題。