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衣寶廉院士:氫燃料電池大巴車、物流車應(yīng)開始大規(guī)模示范

2017-11-06 作者:韓喻 來源:客車網(wǎng) 原創(chuàng)
  中國新能源汽車發(fā)展步伐加速,氫燃料汽車趨勢日益明朗。2017年10月20日,科技部部長萬鋼來到北京億華通科技股份有限公司,參觀了配套億華通技術(shù)的福田歐輝全系列氫燃料電池客車。萬鋼表示,他十分看好氫燃料電池客車在遠程公交領(lǐng)域的發(fā)展前景。

  無獨有偶,就在前一天,10月19日舉行的2017(第四屆)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)高峰論壇暨中國國際氫能及燃料電池技術(shù)應(yīng)用論壇上,中國工程院院士衣寶廉表示:應(yīng)當(dāng)選摘大巴車、物流車開始大規(guī)模示范氫燃料電池汽車。

  衣寶廉:關(guān)于燃料電池車大規(guī)模示范的建議

  2016年冬季,客車網(wǎng)第一次采訪衣院士(詳見《衣寶廉院士詳解氫燃料電池汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和問題》)的時候,業(yè)界大多數(shù)專家的觀點都認為,氫燃料電池汽車剛渡過技術(shù)開發(fā)階段,開始進入到市場導(dǎo)入階段。然而不到一年的時間里,國內(nèi)氫燃料汽車的研發(fā)、制造、運營已經(jīng)一浪高過一浪,尤其是在客車、物流車方面,市場應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展有目共睹。

  一年以前,衣寶廉院士認為,中國當(dāng)下發(fā)展氫燃料汽車的焦點就是降低車輛成本和加氫站的建設(shè),同時著手示范運行;

  一年之后的現(xiàn)在,衣寶廉院士認為,中國應(yīng)該開始大規(guī)模示范運行氫燃料電池汽車,重點首先要從客車和物流車開始。

  他表示,要想開展燃料電池的大規(guī)模示范運行,要具備以下四個條件:首先要解決的是發(fā)動機(相當(dāng)于內(nèi)燃機的燃料電池)的可靠性和耐久性問題,要建立健全各種安全標(biāo)準(zhǔn)。第二,車輛的售價扣除補貼以后,應(yīng)該跟電動汽車相差不大,可以比燃油車稍貴一點。第三,要有足夠氫能燃料供給。第四,初期政府給予一定補貼,中后期燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)都應(yīng)該盈利。

  衣寶廉在接受客車網(wǎng)采訪時,指出燃料電池汽車在結(jié)構(gòu)和性能方面,與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車有一定的相似性,但兩者相比的優(yōu)越性在于,傳統(tǒng)汽車排放是含有污染物的尾氣,而燃料電池汽車排放的是氫氧結(jié)合物——水(H2O)。

  而燃料電池汽車與純電動或混動汽車相比,不但具備續(xù)駛里程長、動力性能高的優(yōu)勢,還在于其燃料加注時間短,方便快捷。

  綜合這些優(yōu)點,衣寶廉院士認為:氫燃料電池汽車才是新能源汽車的未來方向,至少,在不遠的將來,它會在長途、重載方面取代燃油汽車,同時彌補電動汽車的不足。衣院士對客車網(wǎng)表示,希望借助媒體的力量,呼吁更多的人了解氫燃料電池汽車,使用氫燃料電池汽車。他說:

  要讓大巴車、物流車的用戶了解我們的優(yōu)勢:在相同行駛里程和工況下,當(dāng)依靠副產(chǎn)氫和棄風(fēng)等電解水制氫時,車用氫的價錢會低于汽油或柴油;

  要讓整車制造企業(yè)了解,雖然我們的燃料電池發(fā)動機目前比國際先進水平略有差距,但國產(chǎn)發(fā)動機在耐久性和低溫啟動等方面已滿足國內(nèi)使用要求。

  要讓配套和研發(fā)機構(gòu)了解:加速加氫站,空壓機,氫循環(huán)泵,儲氫瓶等研發(fā),降低成本。

  要讓各級政府了解到:除了組織,協(xié)調(diào)外,還要有一定的經(jīng)費支持產(chǎn)業(yè)鏈中的薄弱環(huán)節(jié),比如在氫站的建設(shè)、儲運等環(huán)節(jié),政府給以一定的補貼。

  要讓社會各界了解:氫燃料電池汽車需要整車和配套技術(shù)同步發(fā)展,需要相適應(yīng)的規(guī)模效益,要搞官產(chǎn)學(xué)研,要做好組織、協(xié)調(diào)和參與工作。

  這是一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系,這個體系產(chǎn)生的經(jīng)濟價值和長遠意義甚至有可能超過電動汽車,但衣寶廉院士認為,其中存在的難度也不會低于電動汽車推廣時遇到的問題,所以更需要更多的人能正確理解和認識。

  衣寶廉:燃料電池車已迎來新的發(fā)展機遇

  衣寶廉告訴客車網(wǎng),他從事燃料電池汽車研究和開發(fā)已有逾四十年的歷史,縱觀國家對氫燃料電池汽車發(fā)展的態(tài)度,態(tài)度越來越積極明朗,政策支持力度越來越大,研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)要抓住時機,不可錯過。

  據(jù)客車網(wǎng)了解,早在2001 年,科技部發(fā)布“十五”國家“863” 計劃重大專項,將電動汽車研究開發(fā)列入其中,確立了“三縱三橫”的國家新能源汽車研發(fā)布局:“三縱”即燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車,“三橫”則是指多能源動力總成系統(tǒng)、驅(qū)動電機、動力電池3 種關(guān)鍵技術(shù)。衣寶廉是當(dāng)時的專家組成員和燃料電池發(fā)動機責(zé)任專家。

  2006年國務(wù)院發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2010 年)》,將“低能耗與新能源汽車”和“氫能及燃料電池技術(shù)”分別列入優(yōu)先主題和前沿技術(shù);2012年國務(wù)院在發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》時提出,到2020年,燃料電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)與國際同步發(fā)展;2015年到2016年,國務(wù)院、發(fā)改委、工信部、財政部、科技部連續(xù)發(fā)文,明確了氫燃料電池汽車的發(fā)展路線和補貼政策:

  2017年,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會、科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合印發(fā)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,燃料電池技術(shù)發(fā)展路線以2020年、2025年及2030年為三個關(guān)鍵時間節(jié)點,依據(jù)產(chǎn)品研發(fā)-制造驗證-批量應(yīng)用的規(guī)劃思路,使車用燃料電池電堆的性能、壽命、成本三個關(guān)鍵指標(biāo)依次達到商業(yè)化要求,并且完成電堆及關(guān)鍵材料的批量制造能力建設(shè),滿足燃料電池汽車發(fā)展需求。

  2016年12月30日,四部委聯(lián)合發(fā)布了“2017年新能源汽車推廣補貼政策”,其中動力電池客車補貼縮水,然而氫燃料電池客車補貼標(biāo)準(zhǔn)不變,輕型客車30萬元/輛,大中型客車50萬元/輛。目前各地政府也出臺相應(yīng)的補貼政策,多數(shù)地方燃料電池車補貼維持與國家補貼1:1的額度。在加氫站建設(shè)上,對符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池車加氫站,每站獎勵400萬元。加氫站建設(shè)補貼不退坡。

  衣寶廉:大規(guī)模示范運行有極大優(yōu)勢和盈利條件

  正如萬鋼部長6月份在長春所說(詳見國家推進氫燃料汽車發(fā)展規(guī)劃及政策索引》),燃料電池從國際上來看壽命、可靠性、使用性上達到了車輛使用的要求,中國初步掌握了相關(guān)的核心技術(shù),基本建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池動力系統(tǒng)平臺,所以應(yīng)該加強協(xié)同創(chuàng)新,推進燃料電池全面應(yīng)用。

  基于當(dāng)前技術(shù)和資源等條件,衣寶廉院士表示,目前中國開展燃料電池車大規(guī)模示范運行的技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)具備,并趨于成熟,尤其是氫燃料電池客車和物流車這兩種車型對加氫站的依賴度較低,可以率先示范。

  1.國內(nèi)氫燃料電池可靠性與耐久性基本達到要求,如壽命達到5000-10000小時,通過結(jié)構(gòu)、電和氫安全的檢測等基本的安全規(guī)范。

  2.國內(nèi)燃料電池車的售價在扣除政府補貼后,與鋰電池車或燃油車基本接近,略高一點。

  3.中國有充足的廉價氫燃料供給,加氫站能滿足車加氫的需求,消除或盡量減少加氫焦慮。

  4.計入政府補貼后,燃料電池車生產(chǎn)企業(yè)和燃料電池車大規(guī)模示范運營單位均應(yīng)盈利!

  據(jù)統(tǒng)計,我們國家每年約有副產(chǎn)氫1000萬噸,價格每公斤13元左右,這意味著,燃料電池在十年之內(nèi)僅用副產(chǎn)氫就足夠了。此外,利用棄風(fēng),棄光,棄水的電一年可制氫約300萬噸,兩項合計,一年就是1300萬噸。這是歐美、日本所不具備的兩大優(yōu)勢。

  眾所周知,我國可再生能源發(fā)展非常快,導(dǎo)致目前國內(nèi)棄風(fēng),棄光,棄水現(xiàn)象嚴(yán)重,2016年,僅僅四川、云南兩省棄水超過400億千瓦時;三北地區(qū)棄風(fēng)達497億千瓦時;西北五省平均棄光率20%,約為70億千瓦時,這些能源如果用于電解,可制氫達300萬噸。


  因此,衣寶廉建議,要選摘靠近副產(chǎn)氫,或棄風(fēng),棄光,棄水的地點進行大規(guī)模示范,減少氫遠運輸距離;對碳水電解、純水電解、高溫蒸汽電解這三種氫的運輸路線進行考核,通過大規(guī)模示范運行,從運行成本的角度,提出三種氫的儲運的的優(yōu)缺點,找到各自適合的范圍;通過大規(guī)模示范運行,與電動車,汽油車從運行成本的角度進行對比,證明氫燃料電池車商業(yè)化的可行性;對燃料電池車的可靠性,耐久性進行考核,提出改進意見,確保燃料電池車的出勤率達到燃油車或鋰離子電池動車的水平。

  衣寶廉指出,根據(jù)人群聚居和交通出行特點,產(chǎn)氫與用氫不在同一地方,將廉價的副產(chǎn)氫和棄風(fēng)等電解水制氫的氫儲存和運輸?shù)接脷涞攸c—加氫站,是燃料電池車大規(guī)模示范的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是大規(guī)范示范運行要從大巴車、物流車開始的主要原因之一。

  他繼而解釋,當(dāng)采用副產(chǎn)氫或棄風(fēng)等電解水制氫,每標(biāo)方的氫生產(chǎn)費用將低于1.5元;加上魚雷車的運氫費用,每公斤氫的費用在20元左右;即使考慮加氫站的折舊費和運營費,也不會高于30元/Kg氫。轎車一公斤氫的運行里程100公里與6-7升油相當(dāng),按現(xiàn)在的油價需40-45元。

  也就是說,從市場規(guī)律來講,如果氫的價格低于40元,必然會有盈利;如果超過45塊則競爭不過傳統(tǒng)燃油車?,F(xiàn)在我們國家氫的價格在30塊錢左右,競爭力明顯,符合市場規(guī)律,這就是在我國有大量副產(chǎn)氫的優(yōu)勢下,燃料電池車大規(guī)模示范運行的運行費用的優(yōu)勢和盈利條件!

  但是,優(yōu)勢背后也有不足,現(xiàn)在建設(shè)一個日加氫能力大于200公斤的加氫站費用超過1000萬元,即使國家補貼400萬,但仍舊需要深入研發(fā),大幅度降低建設(shè)成本。

  目前加氫站全世界有270幾個,其中加州有30個,已經(jīng)進行了商業(yè)運行。中國只有8.5個,包括上海2個,北京2個,廣州1個,深圳1個,一個移動加氫站(0.5),還有大連新源動力公司還有一個加氫站并可以做各種實驗。宇通客車自建一個,國家補貼400萬已到位。

  加氫站的不足也是燃料電池車大規(guī)模示范要從對加氫站依賴度低的公交車和商用車開始的原因之一。

  衣寶廉:我國車用燃料電池技術(shù)的現(xiàn)狀

  據(jù)客車網(wǎng)了解,截止2017年10月第301批工信部公告,已經(jīng)通過工信部產(chǎn)品公告的客車企業(yè)有宇通、福田、金旅、申龍、南京金龍、青年、飛馳等;輕客品牌有上海大通;物流車品牌有東風(fēng)、青年。

  此外,中植、中通、申沃、揚子江、五洲龍、陸地方舟、沂星等客車企業(yè)的氫燃料電池樣車先后亮相,青年、重汽、聯(lián)孚等客車企業(yè)也都紛紛宣布有相關(guān)樣車問世。

  衣寶廉介紹說,目前車用燃料電池發(fā)展有2條技術(shù)路線,一條以新源動力股份公司為代表的自主研發(fā),另一條則是以廣州國鴻為代表的引進國外技術(shù),這兩種代表目前都做出了顯著成績,尤其在示范運營方面,帶給整個行業(yè)很多寶貴經(jīng)驗。

  據(jù)此,衣寶廉院士針對整車的示范運行與安全實驗提出以下4點技術(shù)要求和建議

  1)自主研發(fā)的企業(yè)和科研機構(gòu),應(yīng)當(dāng)進一步提高電池系統(tǒng)的可靠性與耐久性,并降低電堆成本和鉑用量;

  引進國外先進技術(shù)的企業(yè),希望能消化吸收并再創(chuàng)新如解決引進技術(shù)的電堆不能在低溫儲存和啟動問題。

  2)加速研發(fā)并降低電池系統(tǒng)的空壓機,氫循環(huán)系統(tǒng)和高壓儲氫瓶成本,進而降低電池系統(tǒng)成本。

  3)加速制定燃料電池大巴車,各種專用車用的燃料電池系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn),為大規(guī)模示范運行奠定基礎(chǔ)。

  4)加強各種燃料電池車的安全實驗。

  衣寶廉院士告訴客車網(wǎng):氫燃料電池汽車技術(shù)已經(jīng)成熟,這個技術(shù)并不神秘,但它需要政府、研究機構(gòu)、企業(yè)和用戶共同學(xué)習(xí)、共同了解;在氫燃料方面,我們國家具備其他國家不能比擬的優(yōu)勢,但如何把它用好,產(chǎn)生利國利民的價值,還需要所有的人共同努力。

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