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北极星储能网讯:目前，全球氢燃料电池电动车的研发以日系车企为轴心形成三大阵营。Toyota与BMW合作开发燃料电池汽车，而Daimler-Benz、Ford则是跟Nissan结成合作伙伴，GM的合作伙伴是Honda和Hyundai。全球几家主要汽车公司已经或者即将推向市场的FC-EV的主要技术指标如下表所示：
从上表我们可以看到，Toyota去年底量产的MiraiFC-EV性能最为先进。Mirai使用的辅助动力系统采用的是1.6KWh的镍氢电池，未来将会替换成锂离子电池。 有读者可能会说，这些传统汽车公司根本不愿意看到电动汽车的到来，因为这样会影响普通汽车的销售。笔者个人认为，这种观点无疑是非常偏颇的。对于电动汽车发展过程中面临的技术和市场推广上的困难和挑战，没有谁比这几家主流汽车厂家更有发言权。不过话又说回来，这几家国际主流车企肯定有它们的算盘。在笔者看来，绝大多数国际主流汽车厂家之所以没有对锂离子电池纯电动汽车（LIB-EV）投入太多精力，是有其深层次原因的。 一方面，锂离子电池生产的核心技术掌握在日韩少数几家锂电公司手里，除了Toyota和Nissan这两家日本车企，全球其它汽车公司都没有在二次电池技术方面有太深的造诣和技术积累，这就使得国际主流汽车厂家无法在锂电纯电动汽车方形成太高的技术壁垒。 说得直白点，电池纯电动车的核心还是电池技术，而这一领域又不是整车厂家所精通的，即便是特斯拉以电池管理系统（BMS）为壁垒的作用也极其有限。至于快速充电技术，则是连特斯拉都无法很好解决的问题。而最关键的因素，则是这些汽车大厂都明白，锂电的能量密度太低在续航里程上毫无胜算。 而另一方面，与目前国内锂电纯电动汽车发展模式不一样的是，燃料电池电动汽车的发展从一开始就是在这些主流车企的主导下进行的，并且这几家主流汽车厂家在燃料电池都拥有相当强的研发实力和技术积累。而且相对于锂电而言，燃料电池本身就有很高的技术难度，研发成本极其高昂，研发周期更是以5-10年为单位。燃料电池在资金和技术上的壁垒，可以直接将绝大多数中小车企阻挡在外。 这两个方面的因素，是LIB-EV在欧美市场一直不温不火的根本原因。就目前锂电的技术水平而言，为了在续航里程和制造成本之间取得平衡，国际车企针对普通消费群体销售的纯电动车的趋势是小型化，如已经商业化的Nissan Leaf、Mitsubish iMiEV和GM Bolt都是微/小型电动车，Tesla Model3实际上也属于中小型车范畴。 虽然价格得以控制，但这些小型车的实用性、舒适性、驾驶乐趣均无法与中级轿车相提并论。纯电动汽车为了获得超过300英里的续航里程，必然要求增加动力电池的数量而达到存储更多电能的目的，这样就不可避免地带来成本的大幅攀升，因此这一策略仅仅可以在高售价的轿跑上实现。ModelS和欧美其它几款长续航力EV都选择高端轿跑车型，这是有其必然原因的。 Tesla的火爆，在笔者看来更多的是互联网思维在市场运作和营销模式上的成功，它并不能掩盖锂离子电池纯电动汽车在全球发展所面临的尴尬现状。而TeslaModel3这款即将量产的“平民级”纯电动车，320公里的理论续航里程（实际工况续航里程可能只有250公里）直接将中小型级别LIB-EV打回了原形。 笔者个人认为，对于锂电和燃料电池纯电动汽车技术路线的争议，还可以从另外一个角度进行思考。燃料电池使用的燃料是氢气，目前的来源主要还是石化产业的副产物，而电解水制氢效费比较低，光解水目前还处在实验室阶段离产业化还很遥远，也就是说燃料电池实际上还是与石油产业紧密关联的，FC-EV并没有打破目前汽车工业和石油产业这种紧密联系的战略格局。 而锂电纯电动汽车情况则大不一样，电动汽车充电的电能来源具有多样性并不仅仅局限于电网体系，而电网体系也就是大能源产业跟石化产业的依赖程度各国的情况并不一致，比如中国目前以煤电为主法国以核电为主而美国则是以油气为主但能源结构多元化，但总体而言电网对石化产业的依赖程度并没有汽车产业那么紧密。也就是说，锂电纯电动汽车的商业模式，有可能从根本上改变石油产业的命运！ 有兴趣的读者可以看看“Who Killed the Electric Car?”这部纪录片，就会对美国十多年前纯电动汽车发展的困境有所了解。考虑到美国汽车界跟石油行业的紧密关系，也就不难理解为什么美国三大汽车公司对纯电动汽车一直提不起兴趣的根本原因了。Ford和GM这两个没落贵族迫于形势现在也不得不搞点PHEV装点下门面，不然就当真被看作是美国汽车工业衰败和腐朽的代名词了。 笔者个人认为当前我国将锂电纯电动车定为国家战略，更多是从中国能源安全和环境保护的角度出发，同时也考虑到了我国锂电产业有一定的产业基础。至于燃料电池，则跟西方发达国家差距实在太大，目前根本不具备产业发展的可能性，就这个问题笔者在后面还会具体分析。 国内的主流观点认为，我们内燃机技术已经落后国外太多，但在锂电纯电动汽车方面则与西方发达国家几乎同时起步，这为我国汽车工业实现“弯道超车”提供了绝好机会。这个观点是否科学，那就是见仁见智了。ToyotaMirai燃料电池电动汽车在2015年年底投产，之后请来安倍晋三为Mirai宣传造势，更是激起国内民众的普遍反感。一时间，国内电动车界对日本发展燃料电池电动汽车充斥着“路线错误论”和“阴谋论”的论调。如果抛开民族情感，当我们了解到这些国际主流汽车厂商在电动汽车发展上的“历史问题”，就会对中国电动车界的这些观点有自己的思考。 其实，不仅仅是全球主流车企在HEV、PHEV，LIB-EV以及FC-EV上的多重布局，国际顶级电极材料供应商也是如此： 比利时Umicore目前是全球最大的锂电正极材料生产商，它也曾经是全球最大的碱锰电池无汞锌粉供应商和全球第二大镍氢电池球镍生产商（相关业务已出售）。Umicore在2011年率先建成了全球第一条商业化运营的锂离子电池回收生产线。可以说，Umicore在整个二次电池材料产业链上的布局之完整和严密，是全球任何其他企业都无法与之匹敌的。同时Umicore也是全球三大贵金属催化剂公司之一，它在燃料电池催化剂方面也有很大投入，而且拥有自己的燃料电池公司Solvicore。 美国3M无疑是在PEMFC和锂电关键材料方面最具研发实力的公司。3M拥有三元材料方面的核心专利，对层状正极材料的理解全球无人能及。同时，3M在特种电解液添加剂，合金负极方面也是可圈可点。另一方面，3M在PEMFC电催化剂和MEA制备方面也拥有强大研发实力，申请了众多专利。事实上，3M在有序Pt纳米催化剂有序列阵和MEA方面的研究工作，一直是几年前DOE在PEMFC领域少数几个拿得出手的大项目。 德国BASF通过收购美国PEMEAS和Engelhard，从而获取了高温PEMF(HT-PEMFC,H3PO4掺杂PBI体系)的核心技术，在2006年成立了燃料电池分公司，成为HT-PEMFC电极和电堆方面唯一供应商。而到了2012年年初，BASF在完成并购美国Ovonic（镍氢电池），Merck和Novolyte的电解液业务以及Becker Underwood的锂电业务，并整合了BASF自己的锂电正极材料的研发/中试部门，正式成立了BASF电池材料部。我们可以清楚你看到，BASF在燃料电池和锂电两方面的双重布局。 英国Johnson Matthey是全球最大的有色金属和贵金属巨头，也是全球三大贵金属催化剂公司之一（另外两家是Umicore和BASF）。JM最早实现了Pt/C催化剂的商业化生产，目前也是最大的燃料电池催化剂生产商，同时JM也有拥有自己的燃料电池公司。2014年7月份和10月份，JM分别收购了万向A123在常州的LFP材料厂和瑞士Clariant的能源存储事业部（原Phostech公司），之后整合已有的锂电系统公司成立了电池技术部。 美国杜邦（DuPont）是全球最大的质子交换膜生产商，Nafion膜堪称高分子化工领域世纪经典产品之一。杜邦在PEMFC电极和MEA方面也有很大的研发投入。最近几年，杜邦也开始进军锂电领域，在含氟特种电解液，LTO负极以及三元材料正极方面都有已经有产品问世。 美国陶氏化学（DOW）同样也是质子交换膜生产商巨头，数年前也开始在锂电方面发力，通过收购瑞士HPL，陶氏已经在三元材料和磷酸盐正极材料以及电解液添加剂方面有产品问世。 以上只是部分列举了一些国际化工巨头在锂电和燃料电池方面的战略布局，我们就可以看到这些跨国公司对锂电和燃料电池的重视程度。锂电是现在时，而燃料电池则是将来时，锂电和燃料电池各自的应用领域并不完全重合，它们两不是谁压倒谁的零合游戏，跨国公司双面下注已经给出了最佳答案。 |
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