中國燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究（2013）

    鋰電世界  燃料電池用途廣泛，如潛艇、隱蔽通信站動力、家庭用小型三聯(lián)供等領(lǐng)域。電動車領(lǐng)域是燃料電池應(yīng)用的主要方向，市場已有采用燃料電池發(fā)電的電動車出現(xiàn)。

    賽迪經(jīng)智近日在京發(fā)布《中國燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究（2013年）》。研究報告在深入研究世界燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、中國燃料電池產(chǎn)業(yè)政策和應(yīng)用市場、燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，提出了未來幾年中國燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，為地方政府和企業(yè)布局中國燃料電池產(chǎn)業(yè)提供決策參考和發(fā)展建議。

    燃料電池?zé)岫仍倨?，歐美加強產(chǎn)業(yè)化支持力度

    歐美有關(guān)政府今年開始重視燃料電池的產(chǎn)業(yè)化，燃料電池的熱度再起。美國能源部將啟動一項名為H2USA的項目，支持氫燃料電池研發(fā)。英國政府2013年2月宣稱氫燃料電池汽車發(fā)展計劃是UKH2Mobility（UKH2Mobility是英國政府和跨產(chǎn)業(yè)合作計劃的代號）的一部分，政府將從2015年起實現(xiàn)氫燃料電池汽車本土化生產(chǎn)，并自行研發(fā)相關(guān)技術(shù)，另外還將建設(shè)氫燃料補給站。荷蘭政府2013年4月份表示今后兩年荷蘭將通過多項措施推廣氫燃料電池車（hydrogen fuel cell car），計劃在鹿特丹和埃因霍恩建設(shè)兩座氫燃料添加站，同時對阿姆斯特丹、阿勒姆現(xiàn)有氫燃料添加站進行升級，還將加強安全和稅收等方面的配套建設(shè)。

    外主要車企推進燃料電池新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化進程，合作開發(fā)的模式成為主流。韓國現(xiàn)代汽車3月份在蔚山工廠舉行了氫燃料電池電動車量產(chǎn)儀式，從本月末起將正式生產(chǎn)途勝ix氫燃料電池電動車，途勝ix氫燃料電池電動車上將安裝現(xiàn)代汽車獨立研發(fā)的100公里級Stack燃料電池和壓縮為700個大氣壓的氫罐，一次充電可行駛594公里。鈴木與Intelligent Energy組建的合資公司——SMILE FC系統(tǒng)公司日前在日本橫濱建成一座燃料電池生產(chǎn)廠，該工廠可隨時量產(chǎn)燃料電池以向鈴木供應(yīng)用于整合汽車的燃料電池堆。寶馬公司2013年3月正式宣布在南卡羅萊納州Spartanburg的寶馬汽車廠內(nèi)擴大燃料電池的使用規(guī)模，到2013年公司的FCV已經(jīng)達(dá)到了230輛。寶馬與豐田宣布合作共同研發(fā)燃料電池，戴姆勒宣布將與福特及日產(chǎn)聯(lián)手共同針對燃料電池領(lǐng)域展開研發(fā)工作，計劃在五年之內(nèi)聯(lián)合推出價格合理的燃料電池汽車，并共享其燃料電池技術(shù)，以通過規(guī)模效應(yīng)來降低昂貴的生產(chǎn)成本。

    中國燃料電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步增大，產(chǎn)業(yè)鏈處于完善過程中

    中國燃料電池行業(yè)受到宏觀環(huán)境和政府政策的推動，近年保持強勁的增長速度。即使在2008年全球燃料電池因金融風(fēng)暴增速下降時，中國燃料電池市場因國內(nèi)新能源動力電池市場強勁保持高速增長態(tài)勢。

    從燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域和機構(gòu)研究熱點來看，根據(jù)賽迪經(jīng)智統(tǒng)計，與國外不同的是，中國燃料電池市場重點在運輸工具領(lǐng)域，占到整個應(yīng)用領(lǐng)域的74%，便攜式電源占16%，而發(fā)電系統(tǒng)電源占10%左右。與此相對應(yīng)的是，中國燃料電池投入最大的的領(lǐng)域在于PEM，以適用于車用燃料電池市場。同時，制約燃料電池另外兩大瓶頸，燃料儲存和燃料基礎(chǔ)設(shè)施的研究投入也占相當(dāng)大的比例，分別占投入的15%和8%。

    目前，燃料電池行業(yè)重在研發(fā)而非產(chǎn)業(yè)化，國內(nèi)有60多家機構(gòu)在從事燃料電池的研究。這些機構(gòu)中的大多數(shù)為研究所，大多數(shù)研究的重點是PEM技術(shù)。

    表3中國燃料電池主要研究機構(gòu)

    國內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的燃料電池企業(yè)很少，規(guī)模較大的主要有大連新源動力股份有限公司、上海神力科技有限公司等，它們的產(chǎn)品主要集中在質(zhì)子交換膜燃料電池，包括此類燃料電池的雙極板、質(zhì)子交換膜和有關(guān)的實驗設(shè)備等。所生產(chǎn)出的燃料電池往往出售給政府部門、科研院所、高校等機構(gòu)，如應(yīng)用于運輸工具的燃料電池主要是通過政府、大型國企采購銷售的，主要以公交車和政府用車為市場切入點。

    國內(nèi)車企和研究機構(gòu)脫節(jié)開發(fā)，技術(shù)進展緩慢

    中國車企的氫燃料電池技術(shù)，已落后于歐美日車企，特別是在電池壽命與成本上。國內(nèi)相關(guān)企業(yè)氫燃料電池的穩(wěn)定壽命還在2000小時左右，而國際先進技術(shù)已經(jīng)可以達(dá)到8000小時左右。氫燃料電池設(shè)計壽命要達(dá)到5000小時才能達(dá)到產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)要求，而德國戴姆勒公司開發(fā)燃料電池B級車、豐田開發(fā)燃料電池SUV、本田公司的FCX clarity轎車和美國通用公司的Equinox SUV都已達(dá)到相關(guān)要求。

    氫燃料電池汽車成本過高是全球車企需要共同面對的問題，但中國相關(guān)數(shù)據(jù)早在2008年就已經(jīng)被拉開較大差距。根據(jù)國際氫能與燃料電池伙伴組織報告，當(dāng)年燃料電池系統(tǒng)成本數(shù)據(jù)顯示，美國為73美元/kW，韓國66美元/kW，而中國為130美元/kW。列入量產(chǎn)化計劃的國際巨頭正致力于成本的降低。豐田汽車宣稱其氫燃料電池SUV在2015年價格可由13萬美元降低至5萬美元；奔馳在今年年初計劃與福特、日產(chǎn)共享氫燃料電池汽車技術(shù)，目的之一也為降低成本。

    中國車企在輕燃料電池技術(shù)上的落后，源于研發(fā)模式的不合理。中國采用了機構(gòu)、高校負(fù)責(zé)氫燃料電池汽車研發(fā)的模式，沒有鼓勵企業(yè)參與研發(fā)，企業(yè)積極性不高，導(dǎo)致市場化研發(fā)缺位。政府過去幾年在政策上冷落氫燃料電池汽車是企業(yè)過于單一迷戀純電動汽車的一個重要原因。2008年后，新能源汽車發(fā)展路線選擇時，中國政府引導(dǎo)政策主要針對純電動汽車制定，基本放棄氫燃料電池汽車。

    中國燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建議

    1、實現(xiàn)車企和研究機構(gòu)合作開發(fā)模式，重點突破關(guān)鍵技術(shù)

    燃料電池汽車是一個“機-電-液-氫”相互耦合作用復(fù)雜系統(tǒng)，是一個依賴機械、化工、電力電子、材料等工業(yè)基礎(chǔ)的復(fù)雜系統(tǒng)，是一個涉及車輛工程、機械工程、材料工程、管理工程、信息工程、交通工程等多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)，是一個涉及基礎(chǔ)科學(xué)研究、前沿技術(shù)開發(fā)和新技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)問題綜合體。燃料電池的研發(fā)一定要實現(xiàn)車企和科研院所的聯(lián)合開發(fā)。

    2、國家政策需要持續(xù)支持，重點在研發(fā)領(lǐng)域進行投入

    在國內(nèi)主流大型整車企業(yè)疲于建立傳統(tǒng)汽車自主創(chuàng)新能力，小型汽車生產(chǎn)商研發(fā)熱情高漲但技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)薄弱尷尬情況下，國家政府部門應(yīng)站在加強自主創(chuàng)新能力，持續(xù)支持加大新能源汽車研發(fā)。我國在燃料電池汽車整體研發(fā)基礎(chǔ)薄弱現(xiàn)狀下，研發(fā)投入仍然明顯低于世界主要國家的燃料電池汽車研發(fā)投入。在國外汽車生產(chǎn)商紛紛將2014～2016年作為燃料電池汽車市場導(dǎo)入起點情況下，我國政府更應(yīng)加大研發(fā)投入力度，抓住留給我國約4～6年時間迎頭趕上，提升我國燃料電池汽車技術(shù)水平，實現(xiàn)新能源汽車跨越式發(fā)展。

    國家頒布的《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》，燃料電池轎車獲得了國家財政補貼25萬元/輛、6萬元/輛和3000元/kWh標(biāo)準(zhǔn)。從補貼額度上看，燃料電池汽車獲得了更多的國家財政補貼額度，但是從財政補貼與整車成本差值平均值看，由于燃料電池汽車整車成本高，在獲得相應(yīng)國家補貼之后，仍然存在很大的差額，這必將阻礙燃料電池汽車示范推廣。因此，政府應(yīng)調(diào)整新能源汽車財政補貼標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)燃料電池汽車發(fā)展。

    3、完善電池標(biāo)準(zhǔn)先行，開展燃料電池汽車標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

    經(jīng)過聯(lián)系兩個五年電動汽車科技計劃攻關(guān)，我國累計頒布了56條國家或行業(yè)電動汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，初步建立了電動汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，基本能夠滿足當(dāng)前電動汽車科學(xué)研究、產(chǎn)品試驗、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)指導(dǎo)、產(chǎn)品市場準(zhǔn)入和商業(yè)化示范推廣應(yīng)用需要，被公認(rèn)為處于世界前列。但分析已頒布技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)，我國燃料電池汽車相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)只有8項，而同期ISO有19項，美國SAE有16項，中國燃料電池汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重缺乏，如表5。與此同時，在現(xiàn)有8項燃料電池汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，其中5項主要圍繞氫能基礎(chǔ)設(shè)施，而燃料電池汽車整車和零部件分別只有1項，燃料電池汽車整車及關(guān)鍵零部件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重缺乏，因此在“十二五”期間，國家應(yīng)該加大投入，進行燃料電池汽車(含整車和關(guān)鍵零部件的設(shè)計、生產(chǎn)和試驗等)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究，建立燃料電池汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

    4、規(guī)劃先行，籌劃未來燃料電池汽車氫氣供給網(wǎng)絡(luò)

    目前全世界已經(jīng)有200余個加氫站，與此同時，歐洲計劃在2015年前投資5歐億元建設(shè)40個加氫站，韓國擬建50個加氫站，意大利擬建25個加氫站，日本于2012年前再增加10個加氫站，并于2015年前在東京、名古屋、大阪和福岡四大城市市區(qū)和高速公路建設(shè)100座加氫站，德國巴符能源公司(德國第三大電力公司)、奧地利OMV石油公司、殼牌公司、法國道達(dá)爾公司(全球第四大石油化工公司)和瑞典Vattenfall(歐洲第五大能源公司)等全球大型能源公司簽訂備忘錄，決定在德國建設(shè)燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施以促進燃料電池汽車在德國的推廣。我國在2008北京奧運會和2010年上海世博會大型國際活動背景下共建設(shè)了3座加氫站，研制了2輛移動加氫車。隨著燃料電池汽車由技術(shù)驗證和試驗考核階段向市場培育過渡，“能源供應(yīng)商-基礎(chǔ)設(shè)施制造商-基礎(chǔ)設(shè)施運營商-城市規(guī)劃、環(huán)境測評等政府部門”應(yīng)以價值鏈為紐帶聯(lián)合起來，結(jié)合我國能源分布、產(chǎn)業(yè)聚集和現(xiàn)有工作基礎(chǔ)，統(tǒng)籌規(guī)劃，以點帶線，以線構(gòu)面，建立“點-線-面”結(jié)合的氫氣“制取-運輸-存儲-加注”網(wǎng)絡(luò)。在項目初期，應(yīng)參考日本等經(jīng)驗，設(shè)立“氫氣社區(qū)”項目，探索氫氣制取-運輸-使用一體化智能社區(qū)。

    5、面向國際，積極參與國際技術(shù)競爭與合作

    為共同推進燃料電池和氫能技術(shù)進步，德國、日本、英國、加拿大、歐盟、美國、韓國、中國等國家和組織聯(lián)合成立了國際氫能合作組織，開展學(xué)術(shù)交流和研發(fā)信息共享。與此同時，世界主要國家為促進本國氫能和燃料電池技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)立了形式各樣的合作交流平臺，如美國FCHEA、日本NEDO、德國NOW、加拿大和英國的HFCA等。相關(guān)機構(gòu)依托該平臺開展政府攻關(guān)、企業(yè)技術(shù)服務(wù)和學(xué)術(shù)科研交流等活動。中國作為世界燃料電池和氫能重要力量，應(yīng)積極主動參與國際合作分工，與上述機構(gòu)開展合作，并積極參與歐盟第七框架計劃、聯(lián)合國環(huán)境署、政府間合作協(xié)定項目申報和具體實施。在堅持自主創(chuàng)新基礎(chǔ)上，實施開發(fā)，引入競爭，跟蹤并引領(lǐng)燃料電池汽車和氫能技術(shù)進步。