首先從產業進程和面臨的問題來看一下氫燃料電池行業的基本面情況。所謂燃料電池,發電原理跟傳統電池一樣,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,反應后排出產生的物質水,電化學反應過程中釋放出電能。
從國際上來看,根據業內的劃分,氫燃料電池動力汽車到現在可以分為三個發展階段,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年到現在,以豐田等公司為代表,推出燃料電池商業化車。
可以看到,從1990年到2019年,氫燃料動力電池產業僅從立項到少量的示范性商業化汽車落地,就已經用了近30年的時間。那么,未來是不是很快就能產業化大批量生產了?答案是否定的。記者通過梳理后發現,在重要環節至少有5大難點,制約著燃料電池大規模商用。
首要的問題就是成本過高。根據相關資料,目前燃料電池的生產成本大約為500美元/kw,業內預計只有當生產成本降至50美元/kw的水平才能滿足大規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難題有待改進。
第三是儲存、運輸以及加注等環節短板明顯,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,目前這些環節仍存在較大風險。
四是產業鏈終端的基礎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,既要考慮投資和經營者的盈利問題,同時還要解決加氫的核心技術、統一標準。鋰電池新能源汽車發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。氫燃料汽車產業納入頂層戰略規劃后,何時能夠形成生產、儲運、加注等環節安全與技術的統一標準,完全沒有時間表。
因此,燃料電池汽車要形成能夠商用的產業化規模,業內預計在未來若干年內恐怕都難以成行。