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燃料电池任重道远 短时间内锂电池汽仍为主场

日期:2019-05-31 15:04
        自2018年新能源汽车补贴降低后,燃料电池就变成了热门话题。仿佛是另一个风口,让资本市场、媒体随风而至。燃料电池按电解质不同可分为:咸性燃料电池、磷酸型燃料电池、质子交换膜燃料电池(氢、甲醇、天然气)、熔融碳酸盐燃料电池(天然气、煤气、沼气)、固体氧化物燃料电池(天然气、煤气、沼气)。目前主流的是氢气质子交换膜燃料电池,一般简称为“氢燃料电池)。其实,燃料电池的研发已进行很多年,只是由于相关的技术没有较大的突破,才不为普通民众所知晓。那么为什么氢燃料电池没有锂电池的市场占有量大,扩展面广呢?本人以为有以下几个方面:
 
        一  外形尺寸、安装位置的限制。由于氢气性能和技术要求,所以储氢罐是是圆的、电堆是矩形的。在与整车组装时就会有许多的限制,不能像锂电池可根据车子结构的不同而设计成异形。这一点在货车、大巴车表现的不那么明显,在家用车方面就优劣突出。

        二  关键部件的进口依赖性。主要部件有质子交换膜、石墨板、储氢罐、减压阀,这此部件我们都已能国产,只是在精度、寿命、效率方面有较大的差距。质子交换膜:加拿大Balard是全球最大的质子交换膜燃料电池生产厂商之一;美国Plug Power 是全球最大的叉车用质子交换膜燃料电池厂商。石墨板:石墨的缺点是机械性能差、脆性大、易折断、机加工困难,所以国外大部分直接采购用压铸成型或膨胀石墨成型,而国内生产商采用人工机械加工的方式。相比之下,在成品率、精度方面就显得落后。更何况石墨粉尘对人伤害较大。再说一下储氢罐的出气减阀,由于氢气对金属具有脆性,对密封要求很高,而且要承受70Mpa的压力,相对来说国外的产品相对成熟。以上几个部件是氢燃料电池的主要成本构成,依赖进口是不争的事实。

        三  催化剂稀缺、昂贵。氢燃料电池的催化剂是铂金,全球年产量为200吨,比较低,其中60%还被用作手饰材料,所以铂金不但稀缺价格还昂贵,约为黄金的两倍。

        四  氢气的存储、使用安全性。行驶里程400—500KM的轿车需要4kg的气态氢,所以容器必须由能承受高达70Mpa压力的复合材料制成,而且必须耐氢的脆性。如此高的压力容器,再加氢气燃烧范围很宽,燃点很低,火焰几乎是看不见的,如果发生碰撞,后果不堪设想。如以液态氢来存储可以有较高的能量质量比,约为气态的3倍。但是液态氢须将气态氢冷却到-235℃才能得到,耗损太大。另外液氢难以存储的原因还有无法避免其蒸发(每天大约损失1%--3%)。

        五  制造、使用成本。现在氢气价格在70元/kg,按百公里行驶里程计成本约是传统燃油车的4倍多,比锂电池的成本就更高了。那整车成本呢?根据市场售价约为燃油车的6倍,远远超过锂电池汽车,普通人根本消费不起的。还有一方面,就是加氢站不比汽、柴油加油站。抛开地皮价,汽、柴油加油站4台加油机需要200多万元,而只有两个加氢枪的氢气站就需要投资800万左右,相差非常大。因为氢气站的使用率不高,造成回本能力差。比如上海嘉定安亭的加氢站2007建成以来一直在亏损运行。

 
        从以上几点可以看出氢燃料电池在发展过程中困难重重,还需要一个漫长的周期。而资本市场具有逐利性,一般不会花十年,甚至数十年来不断投入,肯定会优先进入锂电池汽车行业。故,燃料电池(氢燃料)任重道远,短时间内锂电池汽车仍为主场。