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欧阳明高:2035年力争达到100万辆推广目标

北极星氢能网 来源:高工氢电    2020/9/17 9:28:51 我要投稿

北极星氢能网讯:第五届国际氢能与燃料电池汽车大会(FCVC2020)上,中国科学院院士欧阳明高作了“燃料电池汽车的机遇与挑战”的主题演讲。

(来源:微信公众号“高工氢电” ID:weixin-gg-fcev )

欧阳明高在演讲中重点提到了我国发展氢能的必然性和优越性,并分析解读了水电解制氢等不同的制氢方式。在他看来,制氢需要与可再生能源相结合,推动绿氢的产业化。

在燃料电池系统和关键部件方面,欧阳明高对比了国内外的技术水平和存在的差距,他认为当前电堆的各项指标,除了成本以外,其它的基本都已经达到了,下一步就是加快氢燃料电池车的推广运营。

最后欧阳明高还提到了2020年愿景,他希望今年氢燃料电池汽车的保有量可以达到8000-10000辆,2035年国内同行力争达到100万辆的推广目标。

由于欧阳明高全场演讲的内容较长,高工氢电整理选取了演讲最后有关行业分析和未来发展路线图的精华部分,以供业内人士参考。

以下是演讲实录(有删减)

最后我说一下中国燃料电池汽车技术路线图。这个路线图我们是联合了国内多家单位共同制定的。我们先说一下中国燃料电池或者全球燃料电池技术现状和趋势,中国现在推广已经累计超过6500辆,我们希望今年能到1万辆,但是仍然要努力。我们现在加氢站大概今年年底能到1百座。

应该说十三五的进步是非常大的,这也超出我的预期,也就是说2020年跟2015年比,我们都出现了大幅度的性能提升,比方说石墨板电堆的寿命,我们已经超过1万2千小时,这还不是最新数据。

这是我们客车的数据,大家也可以看一下,从中间我们也可以看出,我们的寿命也有大幅的提升,所以这也是我们很值得欣慰的。当然我们再细看一下,电堆与关键材料,电堆目前有45.4%还是巴拉德体系的,但是我们自主的电堆已经超过一半,我相信明年还会继续增加,现在很多自主的企业加入进来。

膜电极,前几年我们大量是进口的,现在我们自主的膜电极也都开始规模应用了,我们自己的电堆现在用国产膜电极,成本大幅下降。另外就是催化剂,现在国内催化剂还是有一些问题,就是批量化生产还有一些问题,但是这个创新的活跃程度很高。另外气体扩散层,这一块我们的质量还有待考核,指标倒不算太差,但是批量生产的适量控制目前还是有一些问题的。

另外就是双极板,比方说石墨双极板刚才说了,以前都是在2毫米以上,国外现在已经突破0.8,我们现在是1毫米,下一步就是0.8。那么就是可以跟金属板竞争体积功率密度。这是金属板方面,金属板国内也有代表性企业。

还有就是电堆,电堆应该说跟国外最好的有一点差距,但是跟国外一般的电堆应该说已经超越,也就是说我们达到国际的平均水平了。

燃料电池系统我们原先所担心的空压机,现在国内都已经可以有自主的了,而且价格便宜。储氢系统现在主要还是35兆帕,70兆帕三型瓶,好消息是刚刚国家突破了70兆帕四型瓶的行业标准,所以这是一个好的标准,现在国内四型瓶还没有起来,重点应该是四型瓶,三型瓶在冬奥会上会装一百台车,但目前还有点偏高,主要是循环价格比较贵。另外循环泵国内做得还不太好。还有就是从发展现状来看,低温的性能零下30度,目前还是在这个边上,但是辅助一下零下30度是没有问题,所以商用车是没有问题的。

然后是技术瓶颈,我们寿命和可靠性还要进一步考核,我刚才说了,这些指标还需要进一步考核,因为我们还没有一辆车跑过1万小时,现在时间还不够,我们还需要再考核。乘用车方面跟国外比还是有差距的,差距还是比较明显的,这是发展趋势,大家都是同行,都已经很清楚,我就不说了。所以我们今年对2016版的燃料电池技术路线图做了一个评估,应该说电堆的指标除了成本之外都达到了,我们成本说1千块钱现在还要3千,其他都达到了,成本主要还是规模不大。

这是燃料电池系统乘用车和商用车的,商用车的成本已经达标了,商用车的1万小时等等,商用车基本上都达标了,相对来说商用车的表现,我们现在全球看,中国燃料电池商用车还是有一定优势的这是燃料电池我们以客车为主,主要的指标燃料电池都已经达到了,尤其是氢耗,原先是7公斤,现在普遍在5公斤多这也是一个很重要的指标。我们估计客车的寿命在60万公里目前没有问题,我们原先说的是40万,但我们现在没有跑到60万公里,这是预测的结果。

2020年我们希望是在8千到1万辆,目前已经6500辆,还有1500辆,剩余这三个月大家冲一冲,如果财政部政策出的早我想应该问题不大,现在好多地方都已经出台地方的补贴政策了,我相信这个问题不大。

从中远期推广目标来看,2025年推广5到10万辆,2030到2035年80到100万辆,大家注意我这个数比上次的保守一些,这是经过多方的认证,我们不放弃100万辆的这个目标,但是我们给了一定的灵活度,时间的灵活度我们也给了5年,为什么呢?在我个人看来燃料电池车在2035年必须达到100万辆,如果达不到,我觉得风险偏高。也就是说,各位同行必须要努力,一定要实现这个1百万辆的目标,因为不到1百万辆,技术就很难说不可逆转,所以这需要我们全体努力,把这1百万辆做出来,这样技术就不可逆转了。

这是我们未来商用车燃料电池发动机技术路线图,我们的系统比功率逐步提高,系统的成本2025年再降60%以上,到2030年我们要降到6百块钱,几乎是降90%,也就是说我们希望燃料电池在未来十年像锂电池和光伏电池在过去10年所取得的进步,我们认为已经到了这个时候,是有希望的,同时也必须做到。只有你做到了才可能跟比方说纯电动竞争,因为我刚才说了纯电动到时候5百公里是没有问题的,同时现在换电池兴起了,如果十年之内换电池能形成一种成熟的商业模式,那这个竞争是非常强的所以我们一定要倍加努力,实现这个目标。

这是我们商用车的技术路线图,当然这个里程我觉得太保守了,里程应该可以再高一些,2025年就到了800公里,2035年达到1000公里,这个应该是可以做到的。

这是车载储氢,可能会是我们商用车燃料电池体积和成本的重点,我刚才说了,燃料电池有希望重复锂离子电池过去十年所取得的技术进步和成本降低,但是氢的难度可能会更大,所以这相当于我们的重中之重,大家知道我们燃料电池动力系统包括了氢瓶,瓶阀、散热器、燃料电池,这些相当于电动车的电池,因为我们还有辅助电池,相当于纯电动车的电池,因为电机大家是一样的,我们要用这么多的东西去跟纯电动的就电池竞争是有难度的,所以我说机遇与挑战。

这是我们一定要重点关注的,也就是说我们三型瓶、四型瓶必须要突破,因为四型瓶比三型瓶的成本低三分之一,要突破这个碳纤维必须突破,这是我们的系统成本,这是很重的成本。

这是我们的基础设施,基础设施的量也会超出我们的想象,也就是车用氢的需求量比想象的小,加氢站的数量比想象的大,这也是很重要的,我们说到2035年我们要5千座加氢站,大家觉得要那么多吗?大家知道我们20多万辆的重卡我们就2000多个加油站,所以它只是它的八分之一,所以氢气从体积密度上来讲,重量能量密度是最高的,体积能量密度是最低的,一定要注意这个,而我们车是讲究体积的,这是我们的需求量,氢的需求量并不大,我们用可再生能源制氢完全够了,这是加氢站的数量。

所以最后我提几个要求,这是上次在中石化做报告时候的几条,我们急需能源央企战略支撑我们的政策,我们急需能源央企战略支撑我国氢燃料基础设施建设,包括储氢环节。我们希望氢燃料的消费价格低于每公斤30块钱才能跟重卡竞争,大家知道我们现在加一公斤的成本就得再加30块钱,这是我们的严峻挑战。而最后终端总价格30块钱才能跟柴油竞争,你们大家回去算算就知道了,除非我们给柴油车加很高的税,这是按照目前的柴油车算的,当然我们可以跟他收二氧化碳排放税,但如果你收二氧化碳排放税的话,你的氢必须是可再生能源制氢,否则没办法收这个东西,大家都一样。

第二是氢能的制取,绿氢制取的主途径是水,10%的中国就能够满足2025年燃料电池对氢纯度的要求,量的要求都够了,但是知道我们现在副产氢杂质很难去去干净,就算去干净质量控制不好控制,拉到这里来没有在钱检测的方式,一旦把燃料电池污染了那就得不偿失了,现在有些加氢站都已经被污染了,这个成本太高了。所以我们发改委的能源研究所认为,这个气氢50%2035年也能满足,就是气电。

氢能的储运我个人看来,主通道千公里以上当然可以用管道,但是中国的管道是不全的,而中国的输电是全球很厉害的,所以输电比长途输氢其实要好的,至于你在哪制氢,对电网储能的作用,都是一样的。所以这是几个定位。

下面上一下现实的挑战,不光是中国,全球共同面对的挑战就是氢燃料电池全链条技术经济性和市场竞争力,大家要知道,现在各种车用动力系技术是百花争艳,你追我赶,现在的时间是快鱼吃慢鱼,没有我们去搞一百年都没有人超越的这个时代已经过去了,没有我们开发车型38个月几年,现在不行了,现在频率变高了,怎么办?因为出路就是创新,包括理念创新、商业模式创新,当然最重要的是技术创新。

在我看来燃料电池跟电池和光伏电池差不多,应该说已经出现了革命性突破,当然下一步还有SFC还在等着我们,但是氢能本身还需要革命性突破,氢能本身没有革命性突破,比方说我们储氢还没有革命性突破,我们需要基础科学的革命性突破,像我们最近清华在做的,储锂跟储氢的结合反而能大幅度提升氢的效果,有锂离子在里头,你再放氢进去,它反而比没有锂离子的时候量大很多,这是需要突破的。再比如说液化装置我觉得也是需要突破的,等等。

市场的突破口在哪里?我们不能全方位突破,但是我们局部突破完全可行,在什么地方?抛弃了电和副产氢的地区,尽量在当地使用不要拉太低,低成本高能的储氢瓶能够覆盖更长的里程范围,比如说35兆帕已经便宜了。因为规模上来了,70兆帕非常贵最好能够利用燃料电池的余热,这是燃料电池跟纯电动车比的一个优势。余热干啥呢?北方的冬天就显示出优势来了,北方冬天的取暖耗电比一个大客车在北方城市,取暖的耗电比这个开车的耗电还要大,这个时候燃料电池就有优势了,因为它是余热利用。

另外就是燃料电池深度混合动力的车型要选择这样的,加上地方政府有大力支持和有大型能源企业参与建加氢站,比如说我们在张家口要建冬奥,有几十个加氢站都是能源企业自己投的,现在张家口有二三十家氢相关的企业都在那里聚集,就是这样的地方。

主要适合的车型是卡车和公路客车等等车型,这些车型的主要竞争力是在温度较低的北方地区,比如说南方温度特别合适,那纯电动车它的成本特低你怎么跟它竞争?没法争的,而且燃料费如果你还没有氢气,从外地运过来的70块钱一公斤,就算补贴了车,也不可能天天补贴氢气吧?这是补不起的,最多就补一下车,不可能长年累月补贴氢气,这是不可能的,所以我的建议是主攻绿氢、创新引领,突破瓶颈,示范先行,还有安全为本,有序推进。

这次冬奥我们专门成立了一个氢安全国际专业委员会,因为这个事落在我们头上,我们心里也没底,压力非常大,一年建几十个加氢站你想想这是什么规模?什么速度?全球从来没有人搞过,一旦出现安全性事故对行业是毁灭性打击,大家知道现在纯电动车最受诟病的是什么?就是电池安全,为什么我在清华做纯电动车不做别的,就是做电池安全实验室,因为这变成了大规模推广的头号问题,有科学、技术、工程问题,也有应用标准法规的问题,非常综合。而我们氢的安全可能不在车上,可能是在站上,这个问题也需要高度重视,千万不要冒进。

原标题:欧阳明高:2035年力争达到100万辆推广目标

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