首先从产业进程和面临的问题来看一下氢燃料电池行业的基本面情况。所谓燃料电池,发电原理跟传统电池一样,利用一张隔膜把一个氧化还原反应分为氧化、还原两部分,反应中供给氢气和空气,反应后排出产生的物质水,电化学反应过程中释放出电能。
从国际上来看,根据业内的划分,氢燃料电池动力汽车到现在可以分为三个发展阶段,第一阶段是1990年到2005年,从1990年美国能源署开始制订氢能和燃料电池研发和示范项目开始;第二阶段是2005年到2012年,用了7年时间解决了燃料电池的工况适应性问题,在实验室层面满足了车用要求;第三阶段是2012年到现在,以丰田等公司为代表,推出燃料电池商业化车。
可以看到,从1990年到2019年,氢燃料动力电池产业仅从立项到少量的示范性商业化汽车落地,就已经用了近30年的时间。那么,未来是不是很快就能产业化大批量生产了?答案是否定的。记者通过梳理后发现,在重要环节至少有5大难点,制约着燃料电池大规模商用。
首要的问题就是成本过高。根据相关资料,目前燃料电池的生产成本大约为500美元/kw,业内预计只有当生产成本降至50美元/kw的水平才能满足大规模商用和民用的可能。
其次是主要设备、特别是储氢罐的技术问题。因氢燃料汽车需要高压、低温和特别防护的储存罐,体积过于庞大,同时还要预防气瓶过压、气瓶损坏、材料失效等问题,在安全性和便携性等方面还有很多技术难题有待改进。
第三是储存、运输以及加注等环节短板明显,包括需要解决氢气泄漏、氢气过压、温升过高、材料失效等问题,目前这些环节仍存在较大风险。
四是产业链终端的基础设施如加氢站等的建设远不到位。目前加氢站的建设基本完全是由政府主导,建设成本是目前加油站的2-3倍,日常维护成本则很高,既要考虑投资和经营者的盈利问题,同时还要解决加氢的核心技术、统一标准。锂电池新能源汽车发展如此迅猛的情况下,充电桩建设至今尚且都还没跟上,加氢站问题的棘手程度可想而知。
最后是相应配套的政策体系基本空白。氢燃料汽车产业纳入顶层战略规划后,何时能够形成生产、储运、加注等环节安全与技术的统一标准,完全没有时间表。
因此,燃料电池汽车要形成能够商用的产业化规模,业内预计在未来若干年内恐怕都难以成行。