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【2020泰達(dá)論壇】張國強:氫燃料電池商業(yè)化前景展望
來源:汽車研究網(wǎng)   編輯:王琳  2020-09-06 17:10:12 字號   打印  收藏

  9月4日-6日,由中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國汽車工程學(xué)會、中國汽車工業(yè)協(xié)會以及中國汽車報社共同主辦的第十六屆中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達(dá))國際論壇在天津隆重召開。其中,在9月6日舉辦的線上會議中,來自億華通的張國強大家?guī)碇黝}演講《氫燃料電池商業(yè)化前景展望》。

  以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄:

  張國強:尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、專家上午好,我是億華通的張國強,非常容幸在此和大家交流。

  我今天匯報的題目是氫燃料電池商業(yè)化前景展望。

  首先給各位領(lǐng)導(dǎo)匯報一下燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,眾所周知隨著能源、環(huán)境、氣候變化問題的日益凸顯,全球能源正在向低碳化、無污染轉(zhuǎn)型。氫能既可滿足資源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的要求,又能帶來巨大的經(jīng)濟效益。所以減碳加氫是人類社會能源利用的發(fā)展趨勢。

  氫能在世界能源轉(zhuǎn)型中的角色、價值日益受到重視,據(jù)國際氫能委員會的報告統(tǒng)計。經(jīng)濟占全球GDP70%的18個國家制訂了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,并投入了巨大的資金,大力支持氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。燃料電池汽車的研發(fā)與商業(yè)化應(yīng)用在日、美、韓及歐盟各國得到了迅速的發(fā)展。

  截止到2019年全球累計推廣燃料電池汽車2.4萬輛,全球加氫站建設(shè)呈加速之勢。已建成加氫站432座,主要分布在日本北美和歐洲。在2015到2019年這五年中,全球加氫站保有量增加了135%,全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展達(dá)到了一個小高潮。

  我國政府也高度重視氫能與燃料電池汽車的發(fā)展,在多個國家規(guī)劃中明確提出將氫能與燃料電池作為戰(zhàn)略任務(wù)和重點發(fā)展方向,特別是十三五交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃,明確提出計劃到2050年氫能將成為能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。氫能產(chǎn)業(yè)成為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。

  今年4月底4部委發(fā)布的2020年關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知明確指出,即將選取有基礎(chǔ)、有積極性、有特色的城市或城市群按照以獎代補的方式,對示范城市給予獎勵,爭取通過四年左右的時間,建立氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈,完善關(guān)鍵核心技術(shù),實現(xiàn)突破,形成布局合理、協(xié)同發(fā)展的良好局面,極大的激發(fā)了地方政府推動當(dāng)?shù)貧淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展動力。

  地方政府在氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面紛紛發(fā)力,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前已有上海、廣東、河北、山東等30多個地區(qū)發(fā)布了相關(guān)的政策和規(guī)劃,在已經(jīng)發(fā)布的地方規(guī)劃中到2025年即將推廣燃料電池汽車?yán)塾嫵^12萬輛,加氫站超過600座,氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)累計產(chǎn)值將超過9千億元。

  目前我國已經(jīng)具備千輛級動力系統(tǒng)及整車的生產(chǎn)能力,氫燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)鏈也逐步完善,自主化產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系基本建立,這是我國燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化情況的列表。

  燃料電池系統(tǒng)、電堆、空壓機等已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,氫氣循環(huán)泵、增濕器預(yù)計2020年底可小批量供貨。質(zhì)子交換膜、氣體擴散層等正在進(jìn)行小批量驗證。車載氫系統(tǒng)的高端碳纖維及部分管拔件也取得了突破性的進(jìn)展。近期長城集團自主研發(fā)的首款70兆帕車用高壓頻閥已經(jīng)進(jìn)入最后測試階段,計劃今年下半年正式規(guī)模投放市場。

  在燃料電池發(fā)動機創(chuàng)新方面,自主研發(fā)的燃料電池發(fā)動機性能及環(huán)境適應(yīng)性不斷提升,以億華通為例,系統(tǒng)功率已經(jīng)超過一百千瓦,系統(tǒng)功率密度已經(jīng)達(dá)到500W/公斤,實現(xiàn)零下三十度低溫冷啟動,2020年2月在海拉爾冬季汽車實驗場,搭載了億華通發(fā)動機系統(tǒng)的客車成功完成了冬奧環(huán)境極寒測試,成為首次通過極寒實地測試的氫燃料電池客車。

  大連新源、上海捷氫等國內(nèi)優(yōu)秀公司也相繼開發(fā)了性能優(yōu)越的產(chǎn)品。在發(fā)動機工程化設(shè)計方面,由過去開發(fā)單一產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為開發(fā)模塊化、平臺化系列產(chǎn)品,億華通可以在產(chǎn)品外觀不變的情況下,為客戶提供不同功率搭配的燃料電池發(fā)動機,這主要得益于我們掌握了燃料電池發(fā)動機內(nèi)部的核心技術(shù),可以根據(jù)客戶需求只通過對發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu),以及相關(guān)配置進(jìn)行調(diào)整,既可提供給客戶需要的發(fā)動機產(chǎn)品,實現(xiàn)了我們倡導(dǎo)的以客戶為中心,以市場需求為導(dǎo)向服務(wù)理念。

  據(jù)央視財經(jīng)報導(dǎo),我國純電動汽車大規(guī)模推廣應(yīng)用之后,2020年將迎來首個報廢高峰期,將有20萬噸的動力電池退役,燃料電池在社會中的全面普及及應(yīng)用也將成為現(xiàn)實,如何對廢舊燃料電池妥善處理,也是人們一直關(guān)注的一個問題。我們在燃料電池電堆回收方面進(jìn)行了相關(guān)的研究,拆解后的石墨雙極板可以在清洗后支解后,直接回收使用,或者用于剎車片原料。

  氣體擴散層物理破碎后,可直接用于保溫材料填料。質(zhì)子交換膜通過高溫、高壓轉(zhuǎn)變呈樹脂溶液,再生產(chǎn)膜可用于燃料電池或氯堿行業(yè)。

  鉑碳催化劑的回收,和汽車尾氣催化劑回收相仿,整個回收過程工藝簡單易操作,而且整個回收過程無污染,回收率可高達(dá)85%以上??稍偕茉粗茪?,加燃料電池技術(shù)加發(fā)動機回收技術(shù)是實現(xiàn)汽車全生命周期無污染零排放的最佳解決方案,回收利用也將為產(chǎn)業(yè)提供新的經(jīng)濟增長點。

  中國燃料電池汽車已進(jìn)入商業(yè)化初期,2020年7月底已有172款車型公告,搭載億華通發(fā)動機的車型數(shù)量位居首位。燃料電池車型也逐步豐富,2019年前公告車型主要是以中輕型客車、公交車和中輕型物流車為主,2019年后由于燃料電池發(fā)動機技術(shù)不斷提升,逐漸推出適用于多種場景的模型。例如城際的公交車、城際的渣土車、港口運輸車、礦用自卸車、環(huán)衛(wèi)車、冷鏈物流車等等。正在向大功率、長距離、重載車型發(fā)展。

  低碳和零排放促使燃料電池重卡成為替代柴油重卡的最佳選擇方案,2020年全球首款液氫重卡成功裝車,該車搭載了億華通的109KW重型大功率燃料電池發(fā)動機,創(chuàng)新性能使用了液氫系統(tǒng)及大功率輪轂電機,突破了燃料電池商用車長里程、高功率和長壽命的關(guān)鍵核心技術(shù)。為長續(xù)航重卡提供了新的解決方案,為打造綠色智慧交通奠定了基礎(chǔ)。

  我國是全球燃料電池商用車示范應(yīng)用最多的國家,已經(jīng)在北京、上海、廣州等36個城市進(jìn)行了商業(yè)化的示范運行,累計推廣6582輛燃料電池汽車。其中搭載億華通動力系統(tǒng)的公交車、團體客車和物流車在北京、上海、成都、鄭州等地進(jìn)行了實地的運行,如果近期四部委十城千輛政策正式發(fā)布,我們相信2020年我國燃料電池汽車的保有量突破一萬兩指日可待。

  張家口是中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的典型城市,已經(jīng)建立了集制氫、加氫、氫能裝備制造集氫燃料電池應(yīng)用于一體的完整的氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。張家口利用豐富的風(fēng)電優(yōu)勢,在望山科技園、固原等地布局了可再生能源制氫項目,提供綠色氫源。引進(jìn)億華通、海博爾等優(yōu)質(zhì)企業(yè),布局加氫站及氫能裝備基地。其中海博爾正在運營的創(chuàng)壩加氫站,日加氫量達(dá)到1900公斤,是目前全球?qū)嶋H日加氫量最大的加氫站。張家口已投放224輛公交車在9條線路上進(jìn)行運行,在實際運行的兩年時間里經(jīng)歷了低溫、高海拔、全天候、多工況的運行環(huán)境的考驗。平均日運營時長超過了14小時,單車平均日運行里程超過250公里,單車?yán)塾嬜铋L運營里程超過13萬公里。張家口氫能產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展和燃料電池公交的成功運營,為其他地區(qū)發(fā)展氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)提供了寶貴的經(jīng)驗,同時也為燃料電池汽車服務(wù)冬奧奠定了基礎(chǔ)。

  加氫站是燃料電池汽車發(fā)展的基礎(chǔ),我國氫能配套設(shè)施的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在完善,上海、武漢、佛山等地已制訂或出臺了明確的加氫站管理辦法,加氫站建設(shè)進(jìn)度逐步加快,截止到2020年6月底,全國建成運營的加氫站已經(jīng)有74座,在建的有32座,分布在全國17個省份,主要集中在京津冀、長三角、珠三角地區(qū)。預(yù)計到2020年底,加氫站的數(shù)量有望突破100座,下面我介紹一下氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化前景。

  根據(jù)最新修訂的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0版本等規(guī)劃,到2025年實現(xiàn)十萬輛的應(yīng)用規(guī)模,到2030年實現(xiàn)百萬輛的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,目前我國燃料電池汽車的保有量已經(jīng)超過6500輛,根據(jù)已發(fā)布的各地氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,圓滿完成既定目標(biāo)指日可待。

  對于我國燃料電池汽車市場車型的導(dǎo)入節(jié)奏,我們認(rèn)為2020年以前是示范導(dǎo)入期,主要車型以公交車、團體客車、和城市物流車為主。2020年到2025年是商業(yè)化提升期,將推廣適用于載重量大,長距離的中重卡城際旅游客車和中大型物流車,以及專用車輛。

  2025年到2030年是燃料電池汽車快速發(fā)展期,在原來車型的基礎(chǔ)上推廣將增加乘用車、長途客運、牽引車等車型,形成燃料電池汽車的全面推廣。

  成本是制約燃料電池汽車發(fā)展的主要因素,我國燃料電池汽車由于總體產(chǎn)量規(guī)模仍然較小,燃料電池汽車系統(tǒng)成本仍然較高,但隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,燃料電池系統(tǒng)成本將快速下降,根據(jù)美國能源部對燃料電池系統(tǒng)及電堆成本與產(chǎn)量關(guān)系的測算,當(dāng)燃料電池發(fā)動機年產(chǎn)量達(dá)到50萬套時,燃料電池電堆及發(fā)動機的成本分別可下降至19美元/KW和45美元/KW,與傳統(tǒng)內(nèi)燃機成本相當(dāng),我們國家的成本水平也能夠達(dá)到這個預(yù)期。

  近兩年氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)得到了國家的高度重視,地方政府積極布局,也有一些認(rèn)為過熱的聲音出現(xiàn)。但是我們認(rèn)為從整體來看,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍處于起步階段,產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍需要解決很多現(xiàn)實問題,首要的是盡快啟動市場規(guī)?;l(fā)展,目前燃料電池汽車的產(chǎn)銷量無法支撐整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。其次氫能供應(yīng)保障體系需跟上燃料電池推廣的節(jié)奏,最后還需建立有效的氫能管理規(guī)范和政策體系,科學(xué)布局加氫網(wǎng)絡(luò),完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,為氫能與燃料電池可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

  各位領(lǐng)導(dǎo)、同仁,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展已進(jìn)入關(guān)鍵時刻,需要產(chǎn)業(yè)上下游同舟共濟、齊心協(xié)力、持續(xù)創(chuàng)新,為我國早日實現(xiàn)青山綠水、美麗中國,做出我們更大的貢獻(xiàn),以上是我的匯報內(nèi)容,請各位領(lǐng)導(dǎo)專家批評指正,謝謝!

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