現階段氫能示範城市群的申報和審批牽動著業界的神經。企業成功入圍氫能示範城市群,意味著拿到燃料電池汽車示範推廣「門票」,幾乎決定了其能否在激烈的競爭中突出重圍。需注意的是,企業率先拿到入圍門票並不意味著勝利,在中國燃料電池行業發展的漫長曆程裡,這僅是初級發展階段的一個關鍵節點,後面的路還很長。
在政策變化影響下,中國燃料電池行業究竟會呈現怎樣的發展格局,行業爆發點在哪?企業除了把握這關鍵的4年窗口期以外,如何謀劃更為長遠的未來?
未勢能源科技有限公司總裁陳雪松
為找尋問題的答案,高工氫電獨家專訪了未勢能源科技有限公司總裁陳雪松。陳雪松在氫能和燃料電池領域耕耘20餘載,曾歷任國際和國內知名燃料電池企業的首席科學家、總工和高級管理崗位等職務,具有紮實的理論基礎和豐富的實踐經驗。在訪談中,陳雪松分析了行業發展的關鍵問題及企業應該把握的核心,同時對行業中長期發展路徑給出了自己的判斷。
以下為訪談實錄:
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您從業20多年以來的最深感觸是什麼?
陳雪松:從事氫燃料電池行業20多年,這個行業仍未實現真正意義上的商業化,的確感觸很深。氫能汽車涉及到能源和交通兩大行業,由於這兩大行業體量大、歷史悠久、產業鏈完善,使得氫能汽車替代傳統燃油車困難重重,可喜的是能源和交通行業迎來百年未遇的大變革,能源低碳化和交通電動化為新能源和新動力帶來新機遇。
氫能和燃料電池行業經過多年的投入,正在跨越商業化前的「死亡之谷」。隨著氫能基礎設施的逐年增加,燃料電池技術的不斷成熟和產業鏈的持續完善,氫能汽車實現大規模商業化還是能夠實現的,不過這個時間會很漫長。
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在「以獎代補」新政給出的4年窗口期裡,行業會發生哪些重大變化?
陳雪松:這4年既是燃料電池汽車開始批量推廣的機遇期,也是暴露問題並解決問題的關鍵期。從政策制定者的角度來看,在這4年應用示範期會評估技術的先進性和產品的成熟度,成本的下降速度和運營的經濟性。
對於國家「以獎代補」的政策,我的理解主要是鼓勵突破關鍵技術和完善產業鏈建設,以氫燃料電池商用車為突破口,主要是加氫站數量相對乘用車需要的數量少很多,容易實現;另外,商用車柴油機的碳排放遠高於乘用車的汽油機。所以在這4年窗口期,氫能商用車,尤其是氫能中重卡車會有一波小批量的增長,相對應的高效大功率燃料電池發動機和車載儲氫系統技術和產品會有一定的提高。
在十三五期間,中國的燃料電池發動機在功率等級,功率密度,零部件國產化率,成本和壽命,集成設計能力和裝備製造能力等等諸多方面都取得了長足的進步,這些技術在示範運行期間會獲得真實場景工況下的驗證和完善。同時新材料和國產化材料在十四五期間通過科技攻關進一步提高產品性能和減低成本,為實現市場驅動的商業化打下堅實基礎。總而言之,燃料電池行業的技術進步取決於材料,而發展規模的大小則取決於氫能在能源行業的佔比。
中國燃料電池發展已經走過了四個五年規劃,如果「十四五」還沒有實質性的突破,我個人認為後面發展會比較困難。所以在接下來的4年時間裡要找到「癥結」所在並解決它,從而找到一條可持續發展的商業化路徑。
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中國氫能和燃料電池行業的發展拐點在哪?
陳雪松:首先要釐清這個「拐點」的定義是什麼。國家意志希望氫能行業快速發展壯大,各個地方政府制定的推廣目標加起來更是超過總體規劃數量,但實現這些的前提是有政策扶持。在我看來,當產品真正有市場競爭力,能夠不依靠政策就能替代傳統產品的階段,才算到了發展的拐點。我認為這還需要至少10年的時間。
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現階段發展燃料電池業務的企業大致分為創新團隊、上市公司、車企、央企/國企等幾大類,請問最後誰能勝出?
陳雪松:燃料電池汽車最終的供應鏈模式會與傳統汽車供應鏈類似。在傳統汽車行業,車企會將發動機等與整車密切相關的東西握在自己的手裡,而其他零部件則由供應商提供。在燃料電池汽車行業,早期很多車企只是做集成,現在與整車密切相關的核心部件,例如燃料電池系統、電堆,車載儲氫系統、熱管理、電管理、安全管理等都會掌握在自己手裡,其他零部件及偏上遊的材料會與有實力的供應商合作。
長城集團作為整車企業,通過自身的研發實力打通了全產業鏈的技術和產品,實現了從0到1的突破。在從1到N的發展階段,長城集團利用深厚的技術積累與供應商合作,2019年成立未勢能源科技有限公司進行獨立的商業化運營,目的就是與產業鏈上下遊合作,更接近市場與客戶,可以獲得更大的發展空間。
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國內外知名燃料電池車企基本都選擇了金屬板電堆路線,是因為車企一輩子與鋼鐵打交道,所以比較偏愛金屬板嗎?金屬板是否存在沒有解決的基礎科學問題?
陳雪松:國內外知名車企選擇金屬板電堆技術路線,主要是因為從乘用車平臺開展氫能汽車的研發。乘用車的產品生命周期不需要上萬小時的壽命,已經掌握的金屬雙極板技術不存在技術瓶頸。汽車行業對金屬材料的各種加工工藝都十分成熟,車企願意用金屬板電堆自然有一定的傾向性。
如果將金屬板電堆用於商用車,滿足2.5到3萬小時的壽命,目前金屬板鍍層的壽命問題還不能達到要求,但理論上不是瓶頸,只是材料體系及工藝還沒有到那一步而已。至於燃料電池電堆的壽命問題有很多影響因素,不僅僅是採用金屬板還是碳板這麼簡單,採用碳板只是解決了極板自身壽命和極板無離子析出汙染質子膜的問題。