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中国氢燃料电池产业化还差什么?

2、我们缺什么?

A缺市场驱动力

市场需求是产业化的前提,而产业化又是降低成本的基础。燃料电池是关系国家未来能源结构的关键技术。如果只能满足小众的需求,那便是资源的浪费。但是迄今为止,燃料电池并没有找到一个很好的应用场景。纵观全球,燃料电池的盈利空间也极其有限。而在小规模试制阶段会有成本失真的现象。

举个例子,一台百千瓦级的全功率燃料电池电堆,双极板不锈钢用量只有几十公斤,没有市场规模,几乎没有大型钢厂会接这样的订单。只能去市场上抓性能差不多的材料,或委托小钢厂加工。材料性能和一致性很难保证。即使并非高价材料,也可能导致成品率降低,增加双极板成本。

这种情况不只出现在双极板,也出现在燃料电池电堆及系统各个部件之中。由于没有市场规模,大家缺乏国产化的动力。而对于技术课题和工程示范项目,往往对成本不太敏感。即使性能提上去了,价格也降不下来。因此,在没有市场规模的前提下,不论是研发成本、材料成本、制造成本、还是后期的维护服务成本都很难下降。

没有规模化成本就不能降低,成本不降低更没有规模化市场。这一死循环的破解方法是不遗余力地挖掘需求,这仰赖于企业家的能力和精神:发现未来的机会,现在敢于投入。但中国汽车主管部门的思路是,他们引导,企业家跟随。无论有没有万钢的文章,中国坚定推动氢燃料电池产业化,已经是非常明确的了。相较之下,氢燃料电池市场驱动力反而不足。能否政府引导先冷启动,市场驱动力随后跟上并接过大棒?我们乐观其成。

B缺战略性的资金

《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》提出了燃料电池的目标:“2020年实现质子交换膜燃料电池(以下称PEMFC)电源系统实现额定输出功率50~100kW、系统比功率≥300Wh/kg、电堆比功率3000W/L以上、使用寿命5000小时。”一个50kW的电堆,完成5000小时的寿命测试,仅氢气费用就要达到上百万甚至数百万之多,因此,发展燃料电池产业,需要大量的资金投入。

这次燃料电池势头和2006年那会儿不同,有许多资本进入,所以可能更有希望。但我有一丝担心,因为资本和资金虽然都是钱,但可能不完全一样。一种资本是风险投资,他要求你快速烧钱,尽快看到成效,然后以一个合理的回报退出。另一种虽然是行业投资,但在他们眼里,燃料电池是一个新的风口,他们在几乎没有太多思考的前提下,便跻身其中,一有风吹草动,可能像惊弓之鸟一样撤出。无论哪种资本,只能“锦上添花”,很难“雪中送炭”。

燃料电池是一条长线投资,换言之,燃料电池的获利属于未来。因此,燃料电池缺乏的是高瞻远瞩的战略投资。更加需要警惕的是,如果资本急功近利可能会产生“拔苗助长”的负面效果,比如把不合格的电堆推向市场,可能引发故障或者事故,除了安全隐患外,甚至会误导社会对燃料电池的认知,反而不利于燃料电池行业的发展。

C缺产业链

资料来源:CST三交产研

现在社会分工更加明细,如果燃料电池只是几个企业,而非一个产业,那势必是低效的。说到产业链,我们很容易想到制氢和储氢。依照Mirai的数据,百公里氢气消耗量约为0.6~0.7公斤。那么氢气的价格就直接关系到用户的使用成本。氢气价格的组成,受到制氢、纯化、储运、加氢站建设与运营、利润等诸多因素影响,甚至包括加氢计量的偏差。

未形成产业链,是除了市场规模外,另一个影响燃料电池成本的重要原因。或者通俗的说:这些材料和元器件都不是专为燃料电池设计的,因此可能存在着需求与性能和成本上的各种不匹配。如FCV一般使用碳纤维材料作为生产IV型瓶(非金属内胆全缠绕气瓶)的主要材料,这种材料的成本短期内成本可能很难降低。

D缺技术方向

船是谁造的?船是大海造的。因为不符合“大海的设计规范”的船,都已经沉没了。燃料电池该往哪走,市场是最好的指挥棒。

丰田公司开发的Mirai,为燃料电池行业提振了士气。但诸如钛基双极板,3D流道技术等,不应顺理成章地就成为燃料电池产业化的技术方向。比如双极板,钛基双极板耐腐蚀,轻量化,但是机械加工难度大,成本高。不锈钢不但材料成本低,也更易于加工,除冷压成型外,还可以采用热成型等其他工艺,因此也不失为一个好的选择。

丰田Mirai燃料电池车

缺乏技术方向还导致了另一个现象:观望。由于存在着技术不确定性的风险,很多企业不敢“盲目”的投入。一方面行业热火朝天,另一方面产业化推进速度很慢。

在市场需求不明确时,要根据企业的定位,目标客户,探索性的定制方向,而非千人一面。正如投资界说的:不能把鸡蛋放在同一个篮子里。在技术方向不确定时,百花齐放可能是更好的局面。

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