固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)從根本上還是取決于材料工藝層面的突破，目前有關(guān)固態(tài)電池的專利遠(yuǎn)超其它類型電池的綜合。高能量密度全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，預(yù)計將耗時5-10年時間。部分先進(jìn)企業(yè)會在2020年小批量生產(chǎn)固態(tài)電池，而真正大面積量產(chǎn)預(yù)計會在2025年左右。
燃料電池：如何實(shí)現(xiàn)可以盈利的商業(yè)模式是普及關(guān)鍵
理論上來說，氫擁有比電和油高得多的能量密度，當(dāng)然這是指利用氫氣發(fā)電而非直接燃燒氫氣。而且一次加氫只需要幾分鐘，續(xù)駛里程達(dá)到500-700km，在使用過程中只排放水，沒有其它任何廢氣，是完全的零排放。
然而看起來無比美好的燃料電池汽車要真正大規(guī)模商業(yè)化普及，有三個關(guān)鍵問題需要解決：燃料電池的壽命、燃料電池的成本、氫氣的成本。概括起來就是要有一套能夠使產(chǎn)業(yè)鏈上各個環(huán)節(jié)都能夠?qū)崿F(xiàn)盈利的商業(yè)模式。
當(dāng)下，如果不依賴于政府補(bǔ)貼，燃料電池汽車仍然處于“天價”狀態(tài)。剛剛在廣州車展上市的大通FCV80官方指導(dǎo)價達(dá)到130萬元，在扣除國家50萬補(bǔ)貼和地方50萬補(bǔ)貼之后還需要花費(fèi)30萬去購買這輛輕客，對燃料電池汽車而言這顯然是不可持續(xù)的發(fā)展。
除了一般性的研發(fā)投入外，催化劑中貴金屬鉑的用量是重要的因素。即使目前技術(shù)進(jìn)步，但對鉑的用量仍然達(dá)到0.3-0.5g/kW的水平。于是一臺100kW的燃料電池系統(tǒng)就需要約30-50g的鉑，大家參考下市面上鉑金首飾的價格，就大概可以對這塊成本有概念了。
另一方面，燃料電池系統(tǒng)中如雙極板、空氣壓縮機(jī)、直流升壓元件等若干關(guān)鍵零部件，國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)均較少，很大程度上都要依賴于進(jìn)口，也是國產(chǎn)燃料電池汽車成本居高不下的原因。
這是車的成本，氫燃料的成本同樣是很大的問題。氫氣制取的方法主要有電解水制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫兩種，前者的成本可以達(dá)到后者的3倍以上。然而因為燃料電池對于氫氣純度有著極高的要求（99.9%），在小批量示范運(yùn)行期間國內(nèi)還是以電解氫為主。
上海世博會期間，燃料電池汽車加氫的成本是70元/kg，按這個價格單位里程的燃料成本甚至高于傳統(tǒng)燃油車。
如果可以使用副產(chǎn)氫等可再生能源化氫，每千克的氫氣價格將在20-30元左右，對于轎車而言，每千克氫氣可以運(yùn)行超過一百公里，同級別燃油車型運(yùn)行百公里則需要耗費(fèi)約8升油，按照目前的油價約需要50-60元。
此時，燃料電池汽車的使用成本僅為傳統(tǒng)燃油汽車的一半左右。當(dāng)然，工業(yè)副產(chǎn)氫的分離提純、配送機(jī)制都是需要深入研究并不斷完善的。
此外，氫氣的存儲同樣是燃料電池汽車普及的關(guān)鍵因素。為了獲得更高的能量密度，氫氣往往要冷卻至-253℃以下變成液態(tài)存儲，這不僅對儲氫容器的隔熱性能要求很高，而且液化氫氣也要消耗較多的能量，大約占?xì)淠艿?/3，這會大大降低車載氫能源的整體利用效能。
而在氫氣加注過程中，則必須要采取額外的降溫措施控制氣瓶的溫升，這個溫度一般要低至-40℃。可想而知，這個加注的過程，需要耗費(fèi)多少額外的能源實(shí)現(xiàn)溫控。
不管哪種制氫方式、哪種存儲方式、哪種運(yùn)輸方式，氫能源的生態(tài)系統(tǒng)都是需要重新建立的，涉及大量基礎(chǔ)設(shè)施的投入與建設(shè)。
目前，國內(nèi)投入運(yùn)營的加氫站只有6個。根據(jù)國家“十三五”規(guī)劃，到2020年中國要建成100座加氫站，然而這只是德國和日本目前的水平。而且加氫站的建設(shè)成本超過千萬，達(dá)到充電站的近10倍，且中間環(huán)節(jié)的繁雜讓加氫站的建設(shè)難度與周期要遠(yuǎn)超過充電站。
固態(tài)電池還是燃料電池：電池材料體系和氫能生態(tài)誰能率先解決？
誰能代表新能源汽車的未來？至少目前來看并沒有明確的答案。一邊是電池材料體系迫切需要提升，以換取更高的能量密度；另一邊是氫能源的生態(tài)系統(tǒng)迫切需要建立，以讓燃料電池汽車可以走上商業(yè)模式正軌。
顯然，兩個限制各自發(fā)展的問題短時間內(nèi)都無法得到很好的解決。這也是為什么兩方陣營里都有著強(qiáng)大的成員在堅持自己的技術(shù)路線。
短期之內(nèi)，純電動汽車肯定會早于燃料電池率先產(chǎn)業(yè)化和普及。從動力系統(tǒng)的完成度來看，純電動汽車已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，而燃料電池汽車尚需時日。畢竟，當(dāng)豐田Mirai初期投入生產(chǎn)時，每天3輛的產(chǎn)能根本難以稱得上是真正的量產(chǎn)，即使到2020今年豐田的規(guī)劃年產(chǎn)能也只有3萬輛。
從基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)來看，充電基礎(chǔ)設(shè)施在國內(nèi)的建設(shè)，尤其是一二線城市的建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，絕大部分的電動汽車用戶已經(jīng)不再為充不上電而擔(dān)憂。反觀加氫站的建設(shè)，技術(shù)與成本的限制仍然是巨大的挑戰(zhàn)。
但不可否認(rèn)，燃料電池汽車巨大的潛力還沒有得到開發(fā)，當(dāng)下種種產(chǎn)業(yè)鏈上的問題不能抹殺氫能生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)越性，這也是為什么業(yè)內(nèi)普遍將燃料電池汽車視作汽車“共產(chǎn)主義”的原因。
只是從目前來看，無論是技術(shù)成熟度、消費(fèi)者認(rèn)可度、推廣可行度還是政策的導(dǎo)向，造更高續(xù)駛里程的純電動汽車將會成為未來5-10年車企們共同的選擇。
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