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欧阳明高:面向汽车应用的氢能战略应聚焦绿氢

北极星氢能网 来源:北极星氢能网整理    2020/7/28 10:41:09 我要投稿

北极星氢能网讯:7月24日,中国石化邀请国内氢能领域顶级院士、专家进行研讨,召开“氢能发展战略研讨会”,中国科学院院士,清华大学教授 欧阳明高作题为《氢能燃料电池汽车发展机遇与挑战》的演讲。

以下为演讲内容:

中国科学院院士,清华大学教授 欧阳明高:我从汽车能源动力革命角度看新能源燃料电池,上午大家基本从能源角度看车,所以我正好两边可以跨一跨,因为动力都是和能源在一块儿的,大家都是一个大专业,我从综合的角度来定位,我们怎么在各种各样中间反过来看氢能源燃料电池,不能仅仅从氢能源燃料电池看氢能源燃料电池,这和能源技术不一样,能源技术说推什么就推什么。但是动力系统是市场化、国际化、竞争性的,不是说你推一个客户就买账,所以汽车行业和能源行业有本质的区别就是市场化,尤其在中国,目前中国汽车市场是国际化、市场化、竞争性最激烈的市场,所以我们必须要考虑这个因素。所以我想从这个方面来看问题。

1新能源汽车年产量10年从0实现了127万辆

我讲三点问题,第一面向能源革命的新能源汽车愿景。新能源汽车的愿景是什么,我们怎么走过去,要探索路线。最后再来看氢燃料电池汽车技术路线未来怎么走。

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愿景从哪儿看?我们从三大革命看新能源汽车,实际上是新能源革命,包括动力电气化革命、能源低碳化革命和系统智能化革命。我先说动力电气化革命,它是不限能源,也可以用化石能源,也可以用可再生能源,只是谈动力本身,从这个角度有三种动力,油电混合动力、纯电动动力、氢能燃料电池动力。油电混合液可以是可充电的,纯电动动力是电池和燃料电池的混合,而且中国现在燃料电池汽车混合度还相当高,也就是和纯电动车电池用的差的并不是太多。比如燃料电池大概要装100度电以上,纯电动大概装200度,我们装100度电然后再装燃料电池。三种动力目前是工程科技前沿领域,去年工程院评审动力电池、燃料电池、氢能可再生能源、电驱动都是多次被提及的,是能源科技的前沿。

中国氢能燃料电池的开发也是从新能源汽车开始,“十五”我们叫“三纵三横”,燃料电池汽车是第一重点,因为那个时候动力电池还真的不行,因为那时候锂离子电池还是钴酸锂,根本不行,大家对纯电动不看好,那时候是燃料电池的第一步高潮。“十五”只是打个基础,并不要产业化。但是“十一五”必须从打基础到示范考核,这时候我们重新思考这个问题,“十五”万部长是首席专家,“十一五”开始到现在都是我在主持项目和规划,正好是国家中长期科技规划,我们提出了《节能与新能源汽车》这个名字,因为当时只说新能源汽车产业化的难度非常大,很难达到那个指标。而且当时社会上对新能源汽车争议还是非常大的,所以我们提了《节能与新能源汽车》。其实燃料电池仍然是重点。实际上现在能源转型不仅仅是技术问题,更重要是政治问题。

到2008年我们搞的示范还是不错的,但是示范下来的结果混合动力反倒做的并不是很好,因为混合动力对技术要求反而更高。这时候锂离子电池,也就是锰酸锂出来了,替代了钴酸锂,同时反倒从车的角度技术比较简单,所以“十二五”我们思考这个问题时候,因为要搞产业化了,那么产业化必须提出一个重点来,08年在金融危机背景下我们选择了纯电驱动。

“十二五”是新能源汽车真正产业化,我们得益于锂离子电池的革命性突破,大家知道去年锂离子电池获得诺贝尔化学奖,所以如果没有技术的革命性突破,投再多的钱也是没有用的。虽然大家对今天的电动汽车抱怨很多,由于锂离子电池的革命性突破,我们真的能到今年实现500万辆,现在已经450万辆,按预定的国家规划是可以完成的,在全世界所有新能源汽车规划中间只有中国有希望达标,德国、美国都是没算数,我们是唯一一个,而且占了全球市场的一半以上,这是很不容易的。

“十三五”期间燃料电池仍然是重中之重,因为燃料电池本身也比较贵。也就是说燃料电池在我们整个计划这20年都是很重视的,到“十四五”现在正在酝酿,有可能单独还弄一个氢能燃料电池,说明国家对这个技术一直是很重视。

我们看新能源汽车应该说是在国家科技研发计划的推动下形成的战略性新兴产业,这还是很少见的。我刚才说了现在是450万辆,这是国家统计局发布的,所以下半年还有半年时间,我们认为50万辆应该没有太大问题,现在每个月都是10万辆以上,疫情期间下降比较厉害,但是新能源汽车绝对是不可逆的,只要稍稍接受一点信息我想不会有太多争议。

2能源低碳化革命的关键在于电池技术

能源低碳化,这是新能源革命。能源低碳化为什么能实现革命?因为有革命性的技术。

第一,光伏电池技术,现在实验室30-40%,十年成本降90%,这就叫革命。但是如果仅仅是技术进步,成本不下降还不叫革命。技术进步成本同时大幅下降叫革命。

第二,锂离子电池革命,前面我讲了,现在是规模化,继续降成本,2024年大众汽车一家电池产量的布局超过一亿千瓦时。我认为中国在2030年就会10亿千瓦时,大众现在已经布局了国内好几个厂,还有几个厂他入股了,这个来势是非常凶猛的。

这是国内动力电池这几年性能上升,成本下降,比亚迪现在磷酸铁锂电池600块钱一度电,这不可想象的,十年前6000块钱,我们电动自行车最低三毛钱,现在宁德时代在推两轮车,三毛钱。中国现在是全球电池产业最齐全、产业最大,而且已经占据多年,比亚迪占了市场70%,国外基本都用他们电池,欧洲电池成本太高,日本现在慢慢就剩一个松下,韩国LG、三星、SK,SK和中石化有点像,他们转型很早,现在公司都在合作,我们知道他们在国内也是大肆宣传。

另外往前看,中国动力电池技术发展路线图,也是和氢能源路线图一块儿要出来,大概一个月内要发布。300瓦时/公斤,现在全方位技术突破,宁德时代已经推向市场,现在很多车已经装备了300瓦时,只是对安全的要求比较高。2025年我们认为400瓦时/公斤还是可以说得比较准的,2030年之后500瓦时/公斤,大家知道现在全球现在做电池的人可能比哪个行当人都多,因为电池门槛低,谁都可以做。

下一步新能源汽车的电气化还会持续发展,由于电力电池的革命,电极越做越小,电力电子也越做越小,这会带来什么革命?就是整个汽车设计制造,电池在这儿扁平化了,现在比亚迪的刀片电池,横着放,都是一片片叠起来。而且由于结构上的创新,比能量极大提高,原来我们就靠提高单体比,单体只占了整个系统的一半,还有一半是其他的东西,其他的东西其实更好减,单体减起来难度反而更大。而且前舱将来就是没东西了,电机和前轴都在一块儿,因为我们电机和电机控制器,将来也就是总体积20升以内,我们的充电器现在在车上有一个交流充电机,将来都是直流的,因为为了搞V2G就不放在车上,交流电机就到底下。这个会带来整个设计制造的革命。当然还包括智能化,为什么现在特斯拉那么好卖,自动驾驶,所以车变成了不仅仅是交通工具,而且是能源装置智能终端,将来车储能,智能化是要靠电的,自动驾驶对电的需求很高,所以将来车身是可以随便换,一个底盘可以做五个六个车身,你买个底盘可以随便放车身,因为自动驾驶之后碰撞不会发生,这样的车身就可以做的很薄、很轻,因为现在车身材料碳纤维也出来了。

所以下一步做车身就像做衣服一样,只是底盘这一块,而这几个零部件,电机、电池都是普遍可以拿到的,并不是谁独有的,这就会造成整个汽车设计制造的变革,主要说的是轿车,所以是不可逆的。这个大概十年之内全都要发生,大家知道现在世界主要整车厂都在开发纯电平台,这是汽车里面特有的概念,叫“平台”,车身是随便动、轴距随便拉,这是革命性的变化。

根据中国汽车工程学会《节能与新能源技术路线图》最新预测,2030年新能源汽车销量将达到汽车总销量40-50%,累计保有量1亿辆。

▌可再生能源成本降到0.1元/度电,氢储能将具有巨大优势

另外一个就是氢能燃料电池技术,应该说也取得了一定程度的突破,但是氢能还没有完全突破,还是40年代的技术。氢能燃料电池是90年代发展起来的技术,我们前面讲到的动力电池应该是分布式、短周期、高频率这种储能的最佳选择,这里面有一个图就是储能,电池在这里,氢能在这里,就是长周期、大规模储能要靠氢能,在车下储能氢能的成本比储电要低一个数量级,所以主要是储能的成本要低一个数量级。

但是车上不是这样,车上我们没地方放,只好高压,一高压成本就上去了。但是在车下储能,尤其是利用地下废弃矿,那是很便宜的,可以大规模、长周期储,而且可以用船来运。另外和储电互补。

第三,运储方式比较灵活,你不能拉个电池来回跑,只有车可以拉着电池跑,如果固定储能没办法的,氢也可以长途输电,因为稳定电网不一定要在新疆集中式可再生能源基地,也可以在北京,对稳定电网无论哪里都一样,而且那个地方水不够。所以它是灵活的,总之氢是集中式可再生能源大规模、长周期储存的最佳途径,一但可再生能源成本降低到比方说张家口用的0.15元一度电,如果到0.1元一度电,储存成本在总成本中间占的比例就最大,那时候它的优势就出来了,这是它存在的合理性前提。

▌没有大规模质子交换膜,制氢成本无法下降

燃料电池为什么还要发展?燃料电池大规模发展之后就会促进质子交换膜电解水成本的下降,如果没有大规模质子交换膜,制氢成本没法下降,现在制氢成本大概是碱性电解水的7-8倍,而且效率偏低,这都是需要克服的问题。现在可再生能源电解水变动范围很大,也可以很便宜,看用你什么。如果你现在用煤发电成本很高,但是如果用水气光的这个也很低。今天上午衣老师也讲,现在大家都会从燃料电池发电往制氢走,这个可能是氢能制氢技术革命性突破还得靠燃料电池这个技术,另外就是氢安全技术。

▌基于化石能源,油电混合动力是最合理的选择

综合看一下全链条能效分析,如果基于化石能源,汽油的油电混合动力是效率最高的,天然气重整制氢的燃料电池也效率最高,所以丰田说效率70%都是基于天然气,纯电动用煤电,这三种动力系统其实效率是差不多的,谁都争不过谁,都是大概总效率30%几,只要是化石能源,谁都不能说自己比别人更好。

所以在这种情况下既然不比油电混合动力更好,那我干吗要用你?逻辑上讲不通。所以如果基于化石能源,油电混合动力是最合理的选择,但是我们要考虑新能源,基于可再生能源的话未来动力选择都要基于可再生能源,一种是纯电动,直接发电就充电,一种是发完电制氢搞燃料电池,还有制完氢之后再把空气中二氧化碳捕捉起来再做成合成燃料,合成的汽柴油,现在欧洲搞的很红火,然后继续用内燃机汽车,不是说内燃机汽车就不能用可再生能源,也可以用。这是壳牌公司的PPT,这是欧盟的,这三种车的总效率全链条效益,充电的77,新燃料电池30,阳光燃料也就是氢+二氧化碳燃料13%,因为这中间挺复杂的,因为要从空气中间把二氧化碳捕捉,这个效率要损失44%。现在做这个最厉害的就是欧盟,因为他们的可再生能源非常多,风电非常富有。

基于可再生能源显然这个效率太低,太低意味着成本也高,因为可再生能源节能还不是最重要的,对于化石能源节能当然是第一位,但是对于可再生能源关键是如何高效低成本利用,效率低就说明成本高。所以我们只能选择其他两个。

▌氢燃料电池动力系统更适合长途大型高速重载替代柴油机,而非汽油机

氢燃料电池和纯电动车辆成本比较,20年前刚开始搞新能源汽车专项时候,那时候技术状态,2010年估计纯电动轿车只能跑150公里,150公里以上燃料电池就有优势。但是按照现在的状态估计,2025年车价轿车500-600公里,而且燃料电池车的体积比纯电动车大。稍稍细分析一下就看出来了,轿车是对体积要求最严格的一种车型,我刚才说的扁平化的,纯电动可以做的极小,但燃料电池就做不到。大家如果坐一下丰田的Mira就知道后排坐很紧的,因为放氢罐,但是中型商务车会更有优势,200-300,我这里说的是把电池装在里面不换电,最近工业部快会要鼓励换电,所以纯电动开始往重卡方向扩展。

所以总的来看氢燃料电池动力系统更适合长途大型高速重载替代柴油机,不是替代汽油,它替代汽油不是优选的方案。大家会说柴油车有多少?柴油车是不多,但是柴油车的排放和能源消耗和汽车车差不多,所以能源和排放角度和纯电替代汽油机一样的。何况还有轮船、飞机、潜艇、火车、作业机械都是柴油机,用途极其广泛,现在汽油机只用在交通上,所以它的战略也很重要。

▌电动汽车将来是最大的智能终端

第三是系统智能化,可再生能源之后,我们车上的混合动力系统和电力系统是一样的,原先负荷和发电是直连的,现在中间加了一个储能,所以我们发电只需要和平均负荷平衡就行了。基于这样来讲,我们就形成交通智慧能源,所谓移动能源互联网,手机是移动信息互联网,也就是电动汽车既是出行装置也是能源装置,还是智能终端,将来是最大的智能终端。所以现在所有的ICT企业全部进入汽车行业,马上华为、苹果全都来了,因为将来可能汽车行业将来就属于ICT行业,也就是说汽车行业只有两条路,一种往ICT行业发展,一种往能源行业发展。当然首先往能源行业发展的电池企业,大家知道特斯拉刚开始定位也是能源企业,也搞储能,也给家庭卖储能墙,给家庭屋顶装太阳能,房前装充电桩,再卖电动车,这是一个组合,也就是能源装置变成了消费品。我们现在是无序充电,国家电网正在推有序充电,就是说你回家插上或者不插到了后半夜再给你充电,是自动充电,这是有序充电。最后到车网互动,就是说车也可以给网放电,网可以给车充电,两边都是可以的。

这有多大的容量?我们至少50亿度电在车上,将来会更多,车跑500、600公里都有,装电池7、80度,我们估计到2035年轿车会有3亿辆,现在中国轿车马上就3亿辆了,还在持续增长,6月份就是2.7亿辆,所以到2035年如果是3亿辆轿车,那就是150亿度电在车上,而我们车一天只有10%的时间在行驶,90%都可以用做储能。储能可以共享,通过区块链完全可以共享,储能还可以和家庭、建筑发生关系,这会带来革命性变化。我们如果要搞可再生能源大规模用一点问题都没有。

2030年北京如果有500万辆电动车就是红线,非常平的。如果没有电动车这个波动就这么大,就是用电动车来平衡这个负荷,不是来捣乱的,是来平衡的。现在大家都担心充电来了会不会冲击电网,电网该建设多数大,其实这是个静态的。

▌电池将进入5毛钱一瓦时时代

所以我们现在也在搞光-储-氢-充微网系统,下一步就是V2G与车家互动V2H,现在搞直流电气系统,电气直流、电池直流、充电直流,远距离送电高压直流,这样避免了中间的来回变化,这也是一个很大的趋势。也就是说将来智慧城市的物质基础就是这个。

所以我们认为智慧能源的生态将会是一个黄金组合,分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链,光伏进入2毛钱电价,这是国家电投董事长钱总提的,但是不上网现在已经是2毛钱,上网有过路费,将来还会更低。因为光伏寿命太长了,25年没问题,这个东西实在是太好用了,没办法,而且太便宜了,谁也做不过中国人,现在全都是中国的。欧洲汽车行业最大的博世想做光伏做不了退出了,搞电池又做不了退出了,因为没办法和中国竞争价格,当然也有知识产权等等问题。电池我们将会进入5毛钱一瓦时的时代,这个不是梦,电动汽车进入了亿辆时代。

还有一个白银组合,就是集中式风电与光伏+氢能+燃料电池汽车+物联网+区块链。

最后我做一个小结,氢能是新能源技术体系的技术组成部分,我不认为是化石能源的组成部分,因为可再生能源上来之后氢能才被重新重视,也就是向可再生能源转型,集中式转向分布式,用氢气、电池储存间歇式能源,发展能源互联网,然后纯电动、燃料电池汽车成为用能、储能、回馈能源的终端,这是第三次工业革命,我认同这个理念,这就是愿景。因为气候变化。

3汽车能源动力转型的探索与实践

第二部分,在这样一个愿景下做的汽车能源动力转型的探索与实践。

在国家专项中间我们牵头燃料电池车就是从2000年开始。到了2009年国家战略纯电驱动清楚之后,2010年开始了锂动力电池系统,今年我们又把氢电能源系统用起来了,因为氢能提出来了,我们做燃料电池时候还没考虑能源的来源是什么,现在大家知道氢能战略其实比燃料电池战略更大更重要,更有合理性。所以我们把氢电能源系统开始做起来,我们也在这期间基于技术研究探索新能源汽车技术路线,我个人就多次向中央政治局常委汇报过相关内容。

我分三点说一下。三个交叉学科的战略选择、科学问题、技术瓶颈、产业痛点。

首先是多能源的混合动力,主要是排放问题,燃料电池我们聚焦的是寿命问题,大家可能现在看到的是成本问题,其实技术角度是寿命问题,应用角度是成本问题,所以我们是聚焦技术方面。

我为什么要讲这个,我最早就是和中石化一样,曹院士那时候就搞内燃机排放,一天到晚就是做排放。我们从车的角度搞排放就是智能控制,搞电子控制。因为电子控制是发动机技术的一场革命,所以就全方位搞发动机各种各样的控制,最底层的就是喷油过程控制,高压、超高压喷射,让它立定雾化,最开始就做这个。其实这个难度不比动力电池差,很难的。后来搞共轨,现在还是中国汽车行业卡脖子技术,但是我们现在控制器都是出货的,一年20万台,包括各种各样发动机控制都有。接着下来更深入一步就是燃烧过程的控制,为什么搞电子安全性?电子安全是一个热安全问题,和这个学科本质上是一样的,并不是单纯的问题。还有就是做混合动力。现在卡车的混合动力上来了。还有多能源混合动力,还有搞军民融合转化,六根轴,以前这个机构非常复杂,载重量又大,现在一个轮子一个电机,线过去就行了,以前机械多轴驱动是非常难的,我们已经在产业化应用了,这个已经在产业化,已经在供货了。

我们先后培育了好几个公司,这个公司常州易控主体是我们的学生,是目前国产发动机控制集团的唯一主要供应商,现在已经发展到电机控制、活动控制整个控制都搞了。

搞混合动力同时我关注到了氢燃料电池,2003年国家中长期科技规划,我在能源领域专家组,我起草的有一个“我国交通能源面临的挑战与战略选择”,一个方面是提了节能与新能源汽车战略思路,同时重点提到氢能战略,所以氢能战略在国家中长期科技规划里面第一次出现在国家规划上是2003年,2006年发布的,当时争议也是非常大。我很高兴现在大家都接受了这个东西。我在能源行业交的朋友是张总,很早看到了这一点。

我们为要搞寿命,这是长寿命燃料电池动力系统路线图,这是2006年膜电极的寿命,长寿命膜电极要三万小时,到电堆就降了,到整机更降了。所以如果是膜电极寿命15000小时,车用就是四五千小时,有这么大的变化。所以没办法,必须弄到三万小时,我这边才一万小时。再想把它弄高怎么办?就只能用混合动力的方式,发动机本身如果直接驱动车就这点寿命,所以这个相差太大了。所以我们最开始做的就是系统,发动机刚开始是衣老师他们提供的;第二步自己做发动机,因为我们本来是搞发动机出身的,电堆是买的;第三步电堆自己做,膜电极买的;现在膜电极我们也自己做,只有膜是买的。所以我们把这叫做“剥洋葱模式”,20年剥下来剥到今天。如果从自下而上来做根本上不去,第一步就把你挡死了。

为了提高寿命,我们首先从动力系统的角度,那就不能直接用燃料电池来驱动车,必须加电池,这就是我们前八年干的事,奥运会之前我们就干这一件事,把燃料电池的工况变成发电的工况一样,通过混合动力,凡是高频波动全用电池吸收,电池不怕这个,燃料电池特别怕这个,只要一波动就不行,寿命就往下掉。

接着我们做发动机,为了长寿命,坚持石墨双极板技术路线,到现在我们仍然坚持这个。当然我们金属板因为还和丰田有合资,所以金属板用他们的东西。因为金属板是针对轿车的,我们是针对商用车的,因为们认为商用车是我们的战略选择,既然我针对商用车就要针对长寿命,轿车五千小时就够了,商用车要三万小时才能和柴油车比,一百万公里,轿车20万公里就可以了,这是差别。

在这个基础上,面向长寿命电堆,现在我们碳的双极板也可以做到1毫米,其实和金属双极板差不多,而且成本也可以下来,连续生产。

现在我们开始做膜电极,清华-丰田燃料电池有个联合研究中心,在做膜电极的衰减机理,也就是说国际燃料电池企业照样有寿命问题,这是我们和他们合作的主要方面。我们公司亿华通又成立了亿氢做膜电极,现在产品都是自己的,成本大幅下降。

这是我们示范考核,08年中国第一个加氢站,也是中国第一批经过国家论证的燃料电池汽车,也是奥运会第一次用燃料电池汽车。

现在我们产品开发重点是重型卡车,我们用了轮毂电机、液氢,我们有35兆帕的氢瓶,大概20公斤氢就得一个立方米。

产业化我们是重点培育亿华通。亿华通公司在北京,2015年收购了神力科技,建立燃料电池电堆工厂;2017年在张家口建立燃料电池发动机厂;2017年在加拿大成立海外研发中心;2019年在张家口建设万吨级风电制氢厂;2019年同时建立膜电极厂;今年和丰田建立联合研发中心,这是一个合资企业;今年8月10号我们要登陆科创板,马上要参股各个零部件企业。这就是我们面向冬奥会的2000辆大客车已经都开发出来了,因为这个开发的周期很长了,它要很多安全论证。

第三方面就是纯电动,我提了主要是落实“纯电驱动”。纯电驱动是09年在北戴河高层会议上定的,2012年国务院《节能与新能源汽车产业发展规划》推行“纯电驱动”技术转型战略,所谓纯电驱动就是以纯电动汽车为平台,带动混合动力汽车和燃料电池汽车的全面发展。现在我们认为其他的焦虑都差不多可以解决,只有安全焦虑目前是首当其冲。

所以我们不做别的,就做电池安全系统,包括本征安全、主动安全、被动安全,这是我们相关的学科体系。

我们举几个例子,这就是大容量动力电池的热失控喷出来的燃烧过程,这也是用的燃烧弹,是用的内燃机的技术。这是喷出来之后在整个电动汽车里头一个电池发生热失控之后,整个电池包会蔓延,然后就是起火燃烧,这是目前主要的问题。我们现在200瓦时/公斤的电池已经完全解决,现在是解决300瓦时/公斤的电池,也就是电池比能量越高,安全的技术要求也越高。我们有“防火墙”技术,没防火墙就烧起来了,有防火墙可以挡住。当然现在如果到350可能又挡不住了,现在我们是面向300瓦时。另外就是电方面的预警主动调控。第三就是充电的安全,充电也是目前安全最迫切的事情,主要是负极锂离子会析出产生锂金属。

在充电方面我们正在和壳牌、北汽合作超级综合能源补给,包括对轿车的高级快重和对卡车的快换以及氢能燃料电池。这是我们产业化,目前和新能源汽车相关的主要企业都和我们合作安全性。这是我们现在的学生创业公司,在为轿车提供电池包,为卡车提供换电装置,5-10分钟就换了。

4氢燃料电池汽车如果2035年达不到百万辆,风险比较大

最后我简要介绍一下中国燃料电池技术路线图。

这个路线图不是我个人的意见,包括了所有这些人,我们在座的也有一些参与了,所有的能源公司、主要汽车公司和零部件公司都在里面,包括潍柴、国电、国家能源集团。

首先看一下燃料电池电堆和关键材料和2015年相比进步的程度应该说进步还是不错的,其中石墨电堆的使命进步是最大的,已经到1.2千小时,金属电堆寿命到3千。这是我们现在商用车的主要典型车型,大客车现在在城市运行的成本大概可以和柴油车相当,但是和电动车还不行。我们现在最好的能耗可以到4点几公斤,大概是120、130度电,但是比纯电动高一倍,纯电动大概50-60度,这是燃料电池有50%的效率,这没办法。

我们的目标今年累计1万辆,20255-10万辆,2035这个有点不确定,所以我们用了2030-2035,因为未来的确我们没办法判断那么准,否则我一判断到时候又说我说的不对,但是这不是我说的,这是大家说的,就是100万,但是我们觉得100万必须保证。如果2035年没有100万,风险比较大,因为技术都是竞争性的。

这是我们商用车燃料电池发动机现在每千瓦成本,2025年到两千块钱一个千瓦,寿命从一万到一万五到三万,这是必须的,大家觉得这个还是比较靠谱的。

高压储氢技术路线图,我要给大家重点说一下,高压储氢的成本偏高,每公斤到现在是6000,到2025年2000-4000,最终2035年我们希望能到2000块钱以内,但特别注意储氢的成本下降比燃料电池成本下降要慢,这是一个大问题,希望能源企业能加入。体积能量密度我们也希望大幅提高。

第三,氢能基础设施。需求量今年只要1-3万吨,2025年20-30万吨,也就是30万吨左右,2035年200-400万吨,大概是300万吨。那也就是说我们的加氢站的数量希望2025年就到一千座,2035年到五千座,车用氢的需求量比我们想象的小,没那么大,加氢站的数量比我们想象的要大,为什么?20多万辆LNG重卡两千多座加氢站,氢和天然气比分子量是2:16,只有它的1/8,这是很麻烦的事。

所以我们急需要能源央企战略支撑我国氢燃料基础设施建设,包括制氢,包括储氢,现在都是20兆帕,我们希望到50兆帕。成本我们希望终端消费价格低于每公斤30元,这样才能和柴油重卡竞争,这是从柴油重卡推过来的。

在加氢环节,目前的每公斤加氢需要30块钱,太贵了,运到加氢站30,出来60,这太贵了。

5氢能战略聚焦强调绿氢

最后做一个小结。

面向汽车应用的氢能战略,氢能战略太大了,我们需要简化、需要聚焦,聚焦在哪里?我还是强调绿氢。

1.氢能定位:燃料电池汽车合理性取决于氢能,氢能的合理性取决于可再生能源转型中大规模能量储存与多元化利用需求。如果基于化石能源,氢能到终端利用的链条长、效率低、成本高,还有二氧化碳排放问题,常常受到严重质疑。我们在讨论氢能战略的时候网上就流行各种各样的帖子。因此主攻绿氢既突出重点又简化问题,(采用绿氢全链条也有效率问题,但是此时效率问题可以转化为成本问题)。

2.氢能制取:10%的弃电可以满足2025年燃料电池车用氢需求,50%的弃电可以满足2035年燃料电池汽车用氢需求。

3.氢能输运要灵活。欧盟在推天然气管道掺氢,但是很多国家的法律不允许,因为他有很多不确定性,所以中国的长途主干的电网是全球领先的,但是我们的加氢管道比欧洲差太远太远。

最后一章小结,近期面临的挑战与建议。

1.现实挑战,全球面对的共同挑战是氢能燃料电池全链条技术经济性。出路在于创新,包括理念创新、商业模式创新,最重要的当然还是技术创新。动力电池和光伏电池已经出现革命性突破,氢能需要一轮全链条科技革命,现在要以燃料电池的技术突破推进氢能的技术突破。

2.当前市场突破口,弃风弃光副产氢富余地区,尽量在当地就近使用。低成本高安全的储氢瓶能够覆盖的里程范围,最好利用燃料电池余热,适合采用燃料电池深度混合动力车型,加之地方政府大力支持和大型能源企业愿意建加氢站。现在我非常高兴我们中石化愿意来干这个事,必须有国家战略力量,否则纯粹市场做不了。

所以主攻绿氢,创新引领,突破瓶颈、示范先行;安全为本,有序推进。

(以上内容北极星氢能网根据新华网速记整理,未经嘉宾审核)

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