燃料電池會是下一波浪潮嗎？

今年，燃料電池在國內形成一波熱潮，眼看未來新能源汽車補貼將逐漸消退，而燃料電池路線作為一個補充技術方向，在補貼鼓勵上并沒有立即消減，并且會繼續發展。反觀海外，眾多車企開始在燃料電池乘用車領域做選擇題，放棄還是堅持？這是個問題。

最近，有不少車企做出了選擇。6月初，福特汽車、戴姆勒以及加拿大巴拉德動力系統公司三方成立的燃料電池汽車合資公司宣布即將關閉。戴姆勒將業務重點轉向電動汽車領域，未來將自主研發汽車燃料電池技術。

日產-雷諾-三菱聯盟則將凍結2013年與戴姆勒、福特汽車簽署的燃料電池車(FCV)商用化計劃。日產-雷諾-三菱聯盟指出，由于燃料電池汽車開發耗資巨大，難以同時開發多項技術，所以決定凍結三方計劃，并將未來經營資源集中于純電動汽車的研發。

實際上，各個車企在技術路線上往往采取跟隨態度，在并不是很看好的情況下，就會縮減資源投入，而之前的結盟運作分攤開發費用，已經是小成本運行。但是，如今紛紛散伙的架勢可不像是形勢一片大好的樣子。

例如在大眾汽車集團，奧迪就是在燃料電池領域開始節流的代表。6月20日，現代汽車與奧迪宣布，雙方就氫燃料電池汽車(FCEV)組件和技術簽訂多年期專利交叉許可協議，共同努力發展FCEV，現代汽車將授予合作方獲得基于現代汽車專有技術零部件的權利，包括ix35氫燃料電池車和NEXO積累的技術。

圖1全球車企燃料電池汽車合作聯盟

一、燃料電池汽車發展現狀

據InformationTrends的研究結果，自2013年氫燃料電池車商業化到2017年底，全球總計售出6475輛氫燃料電池乘用車。2016年之前一共銷售3000輛，2017年銷售3382輛，其中豐田Mirai就賣出3000輛，占比為75％，本田和現代汽車分別占13％和11％。

豐田在推動燃料電池車商業化方面不遺余力，主要在美國市場和日本市場同步大力推動。豐田燃料電池車的開發時間已經非常長，但是從實際增速效果來看，情況不是特別理想，發展速度還是受到了很大制約。

圖2豐田Mirai在美國的銷售情況

燃料電池汽車的加氫站分布，在美國比較集中，主要在加州舊金山灣區、洛杉磯及奧蘭治縣，對應超過50%的氫燃料電池車也在加州售出。

美國燃料電池加氫站

德國燃料電池加氫站

從全球范圍來看，燃料電池汽車商業化進程正在加快，不過推動力主要源自于日本和韓國兩個相對地域狹小的國家。

2018年6月，韓國政府同意在未來五年內投資約20億歐元用于氫燃料電池以及加氫站的補貼。目標到2022年為15000輛燃料電池汽車和1000輛燃料電池公交車提供資金。最重要的是，資助計劃包括310個新的加氫站

日本則致力于氫氣站網絡的發展和完善。2020年前，日本計劃推廣4萬輛氫燃料電池汽車上路，并在2025年和2030年之前分別達到20萬輛和80萬輛。另外，加氫站也將在2020年之前發展到160個，在2025年和2030年前分別發展到320個和720個。

從某種層面來看，燃料電池的戰略選擇和地域有著密不可分的聯系，在韓國和日本，如果能有效的替代部分石油的功能，比推廣純電動汽車更有意義。

日本和韓國的加氫站

因此，豐田汽車面向2020年東京奧運會和殘奧會，預計將會以東京為中心投放100多輛氫燃料電池巴士。在產業鏈方面，日本汽車制造商豐田合成株式會社在日本員弁市新建了一家工廠，生產高壓氫氣罐。

豐田FC巴士SORA

二、燃料電池成本預估

對于燃料電池技術，目前最大的問題是需要從能源供給轉換全局考慮，如果沒有實現從石油能源往氫氣的整體轉換，并在較大地域范圍覆蓋，就沒辦法進行大規模化應用。對于整車企業而言，市場規模就比較有限，需要較大的量才能有效降低成本。

據美國能源部最新數據顯示，以80kW質子交換膜燃料電池系統為例，2017年，每生產1000套燃料電池，燃料電池系統（包括燃料電池電堆、高壓儲氫罐、升壓變頻器、電動機、動力控制單元等）的成本達到179美元/kW，其中電堆成本為118美元/kW；每生產1萬套燃料電池，燃料電池系統成本為79美元/kW，其中電堆成本為39美元/kW。

以豐田Mirai為例，2015年該車產量已達到700輛，2016年提升至2000輛，到2020年將達到3萬輛，這是2017年的10倍。如果按照上述數字折算，豐田Mirai的續航超過600公里，燃料電池組最大功率為114kW，核算其電堆成本為1.1~1.3萬美元，整套燃料電池系統超過2萬美金。而同等的電池系統大約需要70-80kWh，電池系統成本為1.4-1.6萬美金。

燃料電池系統成本和年產量的關系

燃料電池壽命不需要解決充電問題，其持續壽命主要是發電和行駛工況，現階段核心的難點之一就是解決燃料電池壽命，這個目標是5000-10000小時。目前國際先進水平的燃料電池壽命是5000小時，部分電堆的壽命可能更高一些，而國內水平只有2000-3000小時。

氫燃料發電的過程中，需要用到含鉑催化劑，但鉑金是貴金屬，價格高昂。豐田的燃料電池車Mirai每輛車用鉑20g，約合0.17g/kW。根據美國能源部的規劃，到2020年燃料電池汽車用鉑量預計會下降到0.125g/kW。在這個層面，持續的技術投入對于原料的依賴還有持續的工作要做。

小結

從國際上來看，商業化進程正在加快，但是發展燃料電池乘用車需要更多的政府層面的支持。當前，豐田、本田和現代汽車公司是主要的技術輸出和投資者，通用、寶馬、奧迪，甚至是奔馳都會轉型成為合作者，把更多的精力投入到當前純電動汽車在歐洲和中國這種較大地理尺度的市場去部署。

本文摘自：第一電動