燃料电池客车电池成本及推广难题解读

　　一、电池堆是构成燃料电池系统最大的成本，占比大约为61%。

　　燃料电池系统成本构成比例大致如下图：

　　解读：

　　构成燃料电池客车最大成本的是燃料电池系统，而构成燃料电池系统的最大成本是电池堆，电池堆占据燃料电池系统成本的比例大约在61%，其次是氢气供给系统，再次是冷却系统，第四是控制系统，第五是加湿及水分系统。第六是氢气供给，第七是氢气检测。如何降低电池堆成本是降低燃料电池客车成本的关键，也是促使氢燃料电池客车加速产业化进程的关键。

　　二、催化剂是构成燃料电池客车电池堆中最大的成本，占比为53%

　　根据市场调研，当前燃料电池主要使用贵金属铂来作为催化剂，再加上昂贵的质子交换膜和石墨双极板加工成本，使得燃料电池组的成本达到了 1000-2000 美元 /KW，约为汽油机和燃油机(50 美元 /KW)的 10-20 倍，因此如何降低铂的使用量、降低质子交换膜及双极板成本，进而让燃料电池组成本降到 50 美元 /KW，就成了燃料电池客车商用化的最大课题。电池堆构成成本比例大致如下：

　　解读：电池堆中最大的成本是催化剂，占比达到53%，其次是气体扩散层，再次是质子交换膜，第四是双极板，第五是连接部件。因此，如何降低电池堆中的催化剂的成本成为降低燃料电池客车电池系统成本的关键所在，也是促进燃料电池客车市场化的关键因素。

　　三、国情决定了目前燃料电池客车会成为氢燃料电池汽车产业化的急先锋和突破口

　　在《中国制造 2025》中明确支持燃料电池汽车的发展，推动新能源汽车与国际先进水平接轨的战略，提出三个发展阶段，首先是关键材料及及零部件实现国产化;其次是燃料电池及电池堆整车性能逐步提升 ; 再者是到 2020 实现 1000 辆、2025 年实现 5 万辆、2030 年实现 100 万辆燃料电池汽车应用规模。

　　同时到 2025 年基本完善制氢及加氢基础设施 ; 同时在削减纯电动客车补贴标准同时，加大对高功率及高续航里程燃料电池客车的补贴力度，轻型客车及货车补贴标准为 30 万 / 辆、大中型客车及货车补贴标准为 50 万 / 辆。

　　燃料电池客车作为纯电动客车技术路线的重大补充，它和动力电池深度混合，可以解决纯电动客车续航里程及快速补充能源的问题，因此燃料电池客车虽然存在燃料电池成本高、关键零部件技术不成熟、氢燃料制备及储存技术有待提升及加氢站基础措施不够完善四大行业发展制约因素，但依旧是我国各级政府倡导的技术路线，可以得到持续性的政策补贴支持。

　　在中国，按照我国实际情况，由于燃料电池乘用车技术要求比高，目前在国内乘用车领域，技术与国外相差较大，要研发推广氢燃料电池乘用车的难度显然要大于氢燃料电池客车领域，而在客车领域，由于我国客车技术较为先进，同时客车车身尺寸较大，研发氢燃料客车具有一定的自身优势，因此在我国，政府将燃料电池客车市场化担当氢燃料电池汽车市场化的先头部队，作为氢燃料电池汽车产业化提供技术积累和运作经验的示范车型，目前各级政府都在出台政策扶持燃料电池汽车尤其是燃料电池客车的发展，促使燃料电池客车能尽快成为我国氢燃料电池汽车发展的排头兵和突破口。

　　四、燃料电池车客车推广的难题简析

　　目前在国外基本是氢燃料电池乘用车发展比较先行，而在国内则呈现出燃料电池客车先行，燃料电池乘用车跟进的趋势，在燃料电池客车领域，宇通客车自 2009 年先后完成四代燃料电池城市客车的升级，当前燃料电池系统寿命可达 1 万小时 ; 中通客车则在 2017 年 1 月下线了首款 9 米氢燃料电池客车 LCK6900FCEVG，燃料电池堆输出功率超过 32KW，使用寿命超过 1 万小时 ; 苏州金龙、中植集团和福田汽车亦各自推出即将量产的燃料电池客车车型，其技术核心都在于输出功率、电池寿命及续航里程的升级。从上述分析来看，国内企业在燃料电池客车领域的探索已经达到了一定的高度，换句话讲就是国内的客车企业已经具备了生产燃料电池客车的能力，那为何却迟迟不见氢燃料电池客车的广泛使用?

　　在国外，推广难的问题也一样困扰着不少专注氢燃料电池汽车的企业。据了解，随着2015年以来，丰田汽车、本田汽车以及现代汽车等车企，逐渐开始向市场推出相对成熟的燃料电池产品，再加上国内补贴政策的调整，不少业内人士坚信在经过早年间的两次推广“滑铁卢”后，燃料电池客车的“热潮”即将来临，燃料电池客车的商业化和民用化也将要实现。然而，这波“热潮”想要带动燃料电池客车走向商用化，还有诸多难处。

　　对于燃料电池客车商用化迟迟不能实现的原因，行业内的看法都一致，那就是如何在提高产品质量的同时，大规模的降低成本。

　　首先是生产端，相关行业人士称，作为动力源的氢气的制造成本并不高，但通过后期脱硫、纯化、加压运输、气站储存、升压等工序，再加上加气站的建造成本高昂，综合以上因素，氢气的成本则很高。而大部分氢能企业也认为以目前氢能的供给规模，还不足以支持其作为交通能源并且大规模的推广。

　　从产业链方面看，核心零部件和关键材料的批量生产也是一大难题。据了解，目前多数燃料电池催化剂、质子膜等核心材料的制造技术还掌握在少数企业手中，车企只能以高价购买这些零部件，无形中提高了车辆制造的成本。

　　另一方面，燃料电池电堆和系统可靠性和耐久性也是一大难题。为此衣宝廉院士也提出过相对应的解决方法，他建议研究车用工况下燃料电池衰减机理的科研单位与生产电堆和电池系统的单位真诚合作，开发控制电堆衰减的实用方法，从而大幅度提高电堆与电池系统的可靠性与耐久性。

　　最后，加强整车的示范运行与安全实验，扩大燃料电池电汽车示范运行，消除用户端对于燃料电池客车的质疑，也是必不可少的。

　　但也有先关学者也指出，相较于丰田、通用等车厂每年在燃料电池研发方面几亿美元的投资，国内的主机厂的投入远远不够。笔者认为，国内的主机厂应当顺应国家对燃料电池客车高度支持的背景，借助客车对燃料电池技术和加氢站布局要求不高的优势，加大对技术提升的投资，推动中国氢燃料电池汽车的发展，拓展出属于中国的燃料电池汽车商圈。