几乎所有购买燃料电池汽车的人都关注燃料电池本身的采购成本,八大件的“以奖代补”也是如此。这些都是与燃料电池系统和核心零部件有关的。车载供氢系统占燃料电池汽车成本的14%。以当前的成本计算,若将35MPaIII型瓶升级至70MPaIV型瓶,则车载储氢系统的成本将增加数倍。车载储氢系统缺乏政府补贴,因此如何通过市场化途径降低储氢瓶成本成为产业链上的一项至关重要的任务。
“氢瓶成本无法下降,燃料电池汽车很难推广”
氢能应用的推广需要突破成本这一门槛。从交通领域的角度来看,燃料电池的成本下降路径已经十分明显,其配套的空压机、循环泵等零部件规模经济效应也已经显现出来。在示范期内,补贴能够协助相关企业从研发阶段过渡到产业化发展阶段,预计到燃料电池成本已经从每千瓦4000元的高成本水平降至每千瓦1000元左右。
当前,国内示范汽车大多仍采用压力为35MPa的III型气瓶。气瓶和瓶阀产品技术较为成熟,成本也可控制在一个合理范围内。但国际市场欧美日韩基本上都采用的是70MPa的IV型瓶。若储氢瓶气压低于70MPa,则既无法在与国际燃料电池企业的竞争中保持优势,也难以突显与锂电池相比的续航里程优势。当前,示范期主要用于测试燃料电池的性能,但如果要真正进入产业化阶段,必须使用气压为70MPa的储氢瓶。
目前实际情况是,现阶段储氢瓶,尤其是70MPa的III型瓶和IV型瓶的成本十分昂贵。也就是说,除了燃料电池规模化生产降低成本以外,燃料电池汽车的成本还必须经历从目前的35MPaIII型瓶转变为70MPaIV型瓶这样一个过渡阶段。
最近参加了一个气体设备展览的一位气瓶企业员工表示烦恼:“由于气瓶成本不降反升,导致燃料电池汽车难以普及。他指着公司展位上的IV型瓶对我说:“看这三个70MPa的IV型瓶,价格高达50多万,成本非常昂贵,仅阀门的成本就超过20万,市场是否会接受呢?”
一般展会都是销售团队的成员参加,而我则第一次遇到员工对自己的产品缺乏信心。或许是因为我是该行业的专业人士,而不是客户,所以该员工向我坦白公司开发IV型瓶时所遇到的挑战;又或者该员工只是纯粹的销售人员,他在抱怨技术人员未能设计出市场可接受的产品。
我原本想深入探讨这个问题,但根据对方的言谈,我并未找到继续交流的空间,只好带着问题回去查阅资料,与产业链上的技术人员继续沟通交流。
70MPaIV型瓶是我们要追求的目标方向,但是我们需要克服其中存在的痛点和难点。
当前国内车辆所使用的高压气瓶主要是III型瓶,压力为35MPa。各大厂商都标榜其碳纤维性能参数与日本东丽相当,其中应用在高压气瓶领域的碳纤维种类主要包括T700、T800和少量的T720系列,其碳纤维丝束通常为24K。为了满足相同的加工要求,如果使用12K碳纤维,必须增加碳纤维绳的数量,这将导致成本的增加。
III型瓶的20MPa、35MPa气瓶,IV型瓶的20MPa、35MPa、70MPa均使用T700级别的碳纤维。在70MPaIII型瓶,通常使用级别更高的T800、T720级别碳纤维,由于东丽的封锁只能使用韩国晓星的产品。
经过大约一年的封锁,东丽停止了对华出口。现在,我们主要进口韩国的晓星TH2550碳纤维,该产品性能出众,缠绕工艺性能也很好,适用于35MPa和70MPa等高压缠绕气瓶。海外封锁反而给国产碳纤维以替代进口的绝佳机会,这也是近年来国产替代化飞速发展的重要原因之一。之前的设想是到2025年,进口碳纤维的数量将与国内生产的量相等。但是现在看来,国内主要的碳纤维企业都已上市或正准备上市,因此其生产能力也在不断扩张。预计到2022年,国产碳纤维的产量将能够与进口量相持平。