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商業化風口 中外氫燃料汽車競爭幾何?
來源:汽車之家 時間:2019/12/31 7:53:07 用手機瀏覽

2019年,氫燃料電池汽車“風向”漸濃,這一領域的頭號選手豐田開始向中國輸出氫燃料電池技術,奧迪則重啟氫燃料電池汽車的研發。反觀中國,政策風向早已出現向氫燃料電池汽車轉移的跡象,不論是產業政策還是業內專家學者的吹動,亦或是長城在這一領域的步步緊逼,都預示著2020年氫燃料電池汽車市場的競爭會更加激烈。


從全球車企在這一領域的布局來看,有些企業已經實現大規模落地,而更多的企業還未正式跨越商業化的門檻。在并不遙遠的未來,氫燃料電池汽車市場能否復制此前純電動及混合動力汽車市場的“輝煌”?中國車企是否能夠實現對先發車企的逆襲?通過一系列主流車企的戰略路徑,我們能夠看出一些端倪。


日韓車企已成第一梯隊

造風還是等風?豐田無疑屬于前者。早在1992年,豐田在氫燃料電池汽車領域的研發工作就已經開始。1996年,豐田推出了首款氫燃料電池概念車FCHV-1。隨后,豐田接連推出了十多款氫燃料電池概念車或改裝車型,但只有FCHV在日本和美國市場實現了小規模限售。豐田旗下氫燃料電池汽車的真正商業化則源于2014年Mirai的量產上市。


在技術專利層面,豐田擁有著絕對的話語權。統計數據顯示,豐田持有的氫燃料電池專利技術高達10700余個,涉及電堆、制氫、高壓儲氫、燃料系統軟件等核心模塊,其數量占全球氫燃料電池專利技術總量的22.3%。而愛信精機及電裝(豐田擁有兩者股權)擁有26.3%的氫燃料電池專利技術。也就是說,通過與上述兩家零部件廠商的聯合,豐田幾乎壟斷了全球近50%的氫燃料電池技術專利。


商業化層面,豐田同樣處于全球前列。截至今年11月份,Mirai全球累計銷量突破10000輛大關。而截至2018年,氫燃料電池汽車全球累計銷量也不過12000輛。根據豐田的規劃,其燃料電池汽車的全球產能有望在2020年增長至3萬輛,在2025年將增長至20萬輛。


此外,日本官方對于氫燃料電池汽車的政策支持,為豐田等日系車企在氫燃料電池汽車領域的發展提供了很大的助力。由于受到地緣資源的限制,日本對于氫燃料電池技術的重視程度非常之高,甚至發展氫燃料電池技術成為其邁入“氫能社會”的國策。十幾年間,日本政府頒布了十數項產業政策,涉及財政補貼、標準制定、基礎設施建設、發展路線圖等多項內容。如日本經濟產業省對于氫燃料電池技術研發財政經費從2002年的230億日元增長至2005年的662億日元,此后維持在300億日元左右。


除了日系代表豐田之外,韓國現代同樣在氫燃料電池領域儲備了不小的力量,F代于1998年新設燃料電池開發組,開始對氫燃料電池汽車進行研發;2000年,現代推出其首款氫燃料電池汽車Santa Fe FCEV;2013年,現代首款氫燃料電池量產車型ix 35 FCEV被推出市場,開啟了現代氫燃料電池汽車的商業化之路。


核心技術層面,現代在氫燃料電池領域的技術專利僅為2000個左右,是豐田的五分之一。但在燃料電池電堆、膜電極、儲氫等技術領域,現代也有其技術亮點。


在商業化進程上,現代旗下氫燃料電池汽車今年的年度銷量直追豐田。據此前Information Trends發布的數據顯示,Mirai的全球累計銷量大概是ix 35 FCEV的7倍左右。而據12月份韓國汽車產業協會(KAMA)發布的數據顯示,現代旗下氫燃料電池汽車今年的累計銷量預計為3666輛,或將超過豐田成為年度第一。按照現代此前發布的“戰略2025”顯示,其2025年氫燃料電池汽車的銷量將達到11萬輛。


與豐田一樣,現代在氫燃料電池汽車領域的發展也離不開韓國政府對于氫燃料電池汽車市場的扶持。自2008年開始,韓國政府開始大規模頒布涉及氫燃料電池汽車的產業政策,包括“低碳綠色增長戰略”、“綠色氫城市示范”、《氫能經濟活性化路線圖》等。據了解,在韓國首爾購買氫燃料電池汽車能夠享受2750萬韓元(約合16.5萬元人民幣)的政府補貼,極大地促進了韓國本土消費者選擇購買氫燃料電池汽車的積極性。


當然,豐田與現代是日產車企在氫燃料電池領域發展近況的一個縮影,實際上包括本田、日產等車企均在燃料電池汽車方面均有所建樹,但他們的商業化進程則不如豐田、現代那樣兇猛。


歐美車企商業化“屢次跳票”

實際上,歐美車企對于氫燃料電池汽車的研發時間更為超前。但在商業化進程方面,除少數幾家車企之外,大部分歐美車企并未取得太多戰績。


1966年,通用推出了搭載氫燃料電池動力系統的Electrovan,這一時間比豐田要早的多;1998年,通用設立專門機構研發燃料電池技術;2001年至2008年,通用汽車相繼推出過HydroGen1、HydroGen3、HydroGen4、Equinox FCV等一系列氫燃料電池車型,但最終都沒有進行商業化。


在技術專利方面,通用也曾取得過輝煌戰績。其在熱管理系統、催化劑、膜電極、電解質、質子交換膜以及儲氫制氫方面都申請過不少技術專利,在2002年至2013年這段時期內,通用氫燃料電池技術專利數量一度領先于豐田。


盡管在技術與驗證方面,通用著實沒有落后,但在商業化進程上面,通用卻成績寥寥。隨著最近幾年全球主流車企向純電動、混動技術上的聚焦,以及通用自身境遇的轉變,其在氫燃料電池汽車領域更是出現了斷層,旗下氫燃料電池汽車的商業化進程也幾次中斷。


在國家意志層面,美國政府對于氫燃料電池產業的扶持力度并不比日韓差多少,以至于美國成為豐田、現代等車企旗下氫燃料電池車型的主要市場。美國對于氫燃料電池汽車領域的政策主要體現在財政補貼之上,僅2016年就有10個州頒布了支持燃料電池產品商業化促進政策,包括稅收減免,在工廠、居民區等地安裝部署燃料電池發電系統等,而消費者購買氫燃料電池汽車將得到5000-6000美元左右的補貼。


德系車企當中,除了奔馳旗下的燃料電池汽車GLC F-CELL真正實現量產并小批量交付之外,大眾(包括奧迪)、寶馬等德系車企均在不同時間段推出過其燃料電池車型,但也未實現量產銷售。不過,在技術層面,德系車企熱衷于與日韓車企進行聯合開發,如寶馬聯合豐田、奔馳聯合日產、奧迪聯合現代等等,通過與日韓系車企的聯合研發,德系車企能夠保證其在氫燃料電池汽車市場不會落于下風。


與通用、奔馳類似,大多數歐美車企的氫燃料電池汽車商業化推進均處于被動局面。據寶馬此前發布的規劃顯示,到2022年寶馬能夠實現對氫燃料電池動力系統的小批量量產,最早將在2025年實現氫燃料電池相關車型的量產與上市;奧迪也在此前重啟了旗下氫燃料電池車型A7 h-tron quattro的研發,并宣稱將在2021年進行量產。


從政策層面來看,歐盟對于氫燃料電池汽車的推廣同樣提供了大量財政支持。據相關統計信息顯示,從2008到2013年年間,歐盟共投入9.4億歐元用于燃料電池和氫能的研究和發展。除此之外,歐盟還出臺了“第6科研框架計劃(2002-2006)”、Ene-field項目、《可再生能源指令》等多項國家政策,以促進歐洲車企在氫燃料電池汽車領域的發展,示范運營的方式也成為歐盟探索氫燃料電池汽車商業模式的有力手段。


中國車企積極布局

在氫燃料電池汽車領域,中國車企的情況與日韓、歐美的境況又不太相同。在研發時間、核心技術方面,中國車企均處于跟隨狀態。按照中國工程院院士歐陽明高、衣寶廉等氫燃料電池領域的專家學者預計,在氫燃料電池核心技術上,中國與國外相差3到5年時間。但在實驗驗證及商業化進程方面,雖然中國車企未達到豐田或現代那樣的高度,但與歐美車企之間的差距并不大。


在中國車企當中,上汽在氫燃料電池領域的研發與實驗驗證開始的較早。2001年,上汽推出搭載氫燃料電池動力系統的“鳳凰一號”車型,隨后推出榮威950燃料電池汽車、上汽大通FCV80等車型,并以此為基礎推進上汽集團在氫燃料電池領域的商業化路徑。據上海汽車集團股份有限公司副總裁、總工程師祖似杰此前對外公布的信息顯示,上汽榮威950燃料電池汽車已經實現產銷50輛,上汽大通FCV80則達到了82輛。


在技術層面,上汽集團則通過自主研發的方式掌握了燃料電池系統、動力電控及整車集成的開發與自主迭代能力。此外,上汽集團于2018年成立了專注于氫燃料電池技術研發的上海捷氫科技有限公司(以下簡稱上海捷氫),自主研發了多套燃料電池系統,在核心數據標定上已經能夠與國外技術比肩。


除了上汽集團之外,長城汽車在氫燃料電池領域也下了重注。在2016年,長城汽車成立XEV項目組開始氫燃料電池汽車研發;2018年6月,長城汽車在保定建立氫能技術中心,截至目前為止,整個研發團隊已達到300多人。


與上汽集團一樣,長城汽車也對氫燃料電池上游體系進行了相關布局,在2018年8月,長城汽車收購了上海燃料電池汽車動力系統有限公司77.04%股權并在2019年4月實現100%控股;2019年4月,長城汽車投資4.5億元在上海成立未勢能源科技有限公司。從目前公開的資料顯示,長城汽車在電堆、膜電極、以及儲氫系統等核心技術方面都有了一定的積累。


在商業化進程上,長城汽車與上汽集團還有一段距離。按照長城汽車此前公布的規劃顯示,其氫燃料電池汽車至少要在2023年才能夠實現量產上市。


在政策層面,中國政府對于氫燃料電池汽車的推廣力度也逐年增加。2001年,我國啟動“863 電動汽車重大科技專項計劃”,國家撥款8.8億元支持氫燃料電池技術及電動化技術的研發;2012年,國務院發布《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》首次對氫燃料電池汽車的技術指標進行了規劃;2016年,發改委、能源局發布《能源技術革命創新行動計劃(2016 年-2030 年)》、《節能與新能源汽車技術路線圖》開始推進氫燃料電池汽車的示范運營項目;而在近幾年電動車補貼退坡的大背景下,國家對于氫燃料電池汽車的補貼政策并未受到影響?梢哉f,從國家政策未來走向來看,氫燃料電池汽車會更受重視。


中國車企能否實現“反超”?

從日韓、歐美、中國三大陣容目前在氫燃料電池汽車領域的技術研發、商業化布局及國家政策來看,中國汽車品牌在這一領域的前景不容樂觀。那么,2020年是否會成為氫燃料電池汽車商業化落地爆發之年?中國汽車品牌又能否在這一“窗口期”實現商業化進程的“反超”?


根據畢馬威此前發布的報告顯示,2020年氫燃料電池汽車產量將出現爆發性增長;2025年燃料電池技術有望實現突破,成本將大幅下降;到2030年,中國氫燃料電池汽車產銷量將達數十萬輛。無獨有偶,廣證恒生研究所此前也發布的一份產業報告顯示,中國氫燃料電池汽車2020年將達到10000輛的規模,從2020年開始中國氫燃料電池汽車市場將迎來產業快速發展期。也就是說,從市場空間來看,本土作戰的中國車企更具優勢。


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在技術層面,尤其是在質子交換膜、催化劑、氣體擴散層等核心技術層面,中國車企與國外車企之間的差距則是客觀存在的。最近幾年,包括大連化物所、清華大學、華南理工等科研機構對上述核心技術進行集中突破,目前取得了不錯的進展,已經基本具備了商業化條件。


在商業化驗證方面,中國車企若想加快其氫燃料電池汽車的商業化落地還需要不少障礙需要突破。比如資金投入方面,據相關數據統計顯示,從2016年到2019年,長城在氫燃料電池技術領域的投資規模就達到了12億元,但與國外相比差的太遠(按照現代的投資計劃,在2030年之前,其將在氫燃料電池汽車領域投資70億美元,約合490億人民幣)。一位不愿具名的中國汽車品牌研發中層就表示,“在這一兩年,一些中國汽車品牌開始發力氫燃料電池領域,但目前已取得的進展并不算顯著!


上述車企研發中層表示,中國汽車品牌在氫燃料電池汽車商業化領域還面臨著技術門檻、量產成本、產業環境等諸多壁壘。首先,在膜電極(MEA)、催化劑、質子交換膜等核心原材料方面被國外壟斷,而國內配套出來的氫燃料電池系統在耐久性、一致性方面也很難達到量產級別;其次,盡管中國汽車品牌能夠實現氫燃料電池系統的配套,但量產成本與終端使用成本居高不下,終端消費者接受度很低;第三則是中國氫燃料電池汽車推廣基礎較差,如加氫站等基礎設施與日韓、歐美國家相差太多。


綜上來看,在未來市場空間、技術積累、產業政策與產業基礎環境方面,中國車企實現“反超”存在壁壘,也充滿機遇。中國工程院原副院長、國家新材料產業發展專家咨詢委員會主任干勇此前就表示,中國氫燃料電池汽車推廣確實遇到一些問題,發展氫燃料電池汽車應優先推進氫能全產業鏈發展,布局氫能產業示范區,同時繼續加大國家政策對于氫燃料電池領域的支持力度,從產業層面創造氫燃料電池汽車商業化落地環境。中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高則表示,目前氫燃料電池汽車推廣面臨的挑戰不是車,而是氫能的制取、儲運、車載儲存以及加氫站,發展氫燃料電池汽車仍需要逐步來突破。


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“中國汽車品牌實現反超是有機會的!鄙鲜鲕嚻笱邪l中層表示,“與傳統汽車產業一樣,氫燃料電池汽車也是一個規模產業,當形成一定的市場規模,其量產成本就會快速下降,而中國恰恰是全球最大的汽車市場,這就為中國汽車品牌提供了很大的便利條件!


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