鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：516次 | 2022年11月18日
2030年燃料動(dòng)力電池車將達(dá)到百萬輛
衣寶廉，中國(guó)工程院院士，中國(guó)燃料電池汽車領(lǐng)域的泰斗級(jí)人物。從70年代參加并共同領(lǐng)導(dǎo)航天氫氧燃料電池的研制開始，衣寶廉在這一領(lǐng)域已經(jīng)有了將近40年的職業(yè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)他而言，氫燃料電池是他的生命，氫燃料汽車是他希望看到的另一個(gè)成就。
氫燃料汽車，一個(gè)遠(yuǎn)高于純電驅(qū)動(dòng)汽車的技術(shù)，它以氫作為動(dòng)力，在續(xù)航里程與補(bǔ)充能源上有著十分獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。然而在儲(chǔ)氫系統(tǒng)以及其他方面，氫燃料電池汽車的普及一直以來是全球汽車企業(yè)的一大難題。
7月7日，汽車預(yù)言家對(duì)話衣寶廉，從中國(guó)燃料電池汽車未來發(fā)展規(guī)劃，到豐田汽車在這一領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，以及未來氫燃料汽車發(fā)展降本等關(guān)鍵問題進(jìn)行一一探討，嘗試向外界展現(xiàn)中國(guó)燃料電池專家對(duì)燃料電池汽車未來的理解。
2030年燃料電池車達(dá)到百萬輛
從國(guó)際上看，燃料電池車從上世紀(jì)90年代開始研發(fā)，1990年到2005年，燃料電池車示范應(yīng)用技術(shù)被證實(shí)可以滿足汽車應(yīng)用性能要求。2005年到2012年則是主要解決燃料電池壽命，美國(guó)能源部要求大巴車燃料電池壽命大于一萬小時(shí)，轎車大于五千小時(shí)，目前已經(jīng)做到。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2012年之后，燃料電池車主要面臨降低成本，以及推進(jìn)加氫站設(shè)施建設(shè)?，F(xiàn)在燃料電池車成本已經(jīng)下降到跟鋰電池車差不多的水平。國(guó)際社會(huì)燃料電池車發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到商業(yè)化初始階段?，F(xiàn)在燃料電池車性能已經(jīng)達(dá)到傳統(tǒng)汽車水平，體積與傳統(tǒng)的四缸內(nèi)燃機(jī)相當(dāng)，壽命大巴車已經(jīng)接近兩萬小時(shí)。
目前我國(guó)對(duì)于燃料電池車的發(fā)展是持明確支持態(tài)度，最明顯的就是燃料電池車補(bǔ)貼不退坡，目前對(duì)于燃料電池的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)是乘用車是20萬，輕型客車、貨車是30萬，大種型客車、中重型貨車是50萬。每千瓦補(bǔ)助六千塊，為的就是在初期鼓勵(lì)燃料電池車發(fā)展。
按照國(guó)家發(fā)展規(guī)劃要求，到2020年我國(guó)會(huì)擁有5000輛燃料電池車，2025年達(dá)到5萬輛，2030年達(dá)到百萬輛。
豐田燃料電池車與我國(guó)的三點(diǎn)不同
眾所周知，目前日本豐田在燃料電池車領(lǐng)域的發(fā)展領(lǐng)先與行業(yè)，特別是在2014年12月推出Mirai車型后更加奠定在燃料電池車領(lǐng)域的地位。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
談起我國(guó)發(fā)展燃料電池車，衣寶廉坦承我國(guó)的一些技術(shù)指標(biāo)在某些方面對(duì)標(biāo)日本。但與日本技術(shù)存在一定差距，衣寶廉指出如果把豐田燃料電池車技術(shù)比作一流，我國(guó)的水平便是二流。但在某些示范量方面，我國(guó)的燃料電池車或許要比日本更加廣泛。
豐田燃料電池車Mirai與我國(guó)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)存在三點(diǎn)不同：
第一、豐田使用了活性Pt-Co合金催化劑。
第二、豐田使用了薄膜，質(zhì)子傳導(dǎo)率提高了3倍，降低了歐姆極化。
第三、豐田采用低密度GDL、3D流場(chǎng)，類似化工當(dāng)中加擋板，將氣體流向改變，底下有個(gè)吹力，這樣的話用對(duì)流代替了擴(kuò)散，使得電流密度大幅度提升，這是是豐田對(duì)高密度燃料電池的一個(gè)重大貢獻(xiàn)，比美國(guó)的薄膜電機(jī)要好用得多。
豐田即便開放專利關(guān)鍵技術(shù)仍需企業(yè)自主研發(fā)
隨著豐田燃料電池的商業(yè)化，基礎(chǔ)設(shè)施加氫站便顯得更加緊迫，為此豐田與日野合作進(jìn)行燃料電池大巴車項(xiàng)目，因?yàn)榇蟀蛙嚒⒖蛙嚨刃旭偩€路相對(duì)固定對(duì)于加氫站的依賴性較低。
更重要的是豐田在2015年1月6號(hào)宣布5680件的燃料電池車專利可以無償使用。針對(duì)于此，衣寶廉表示豐田開放專利的辦法對(duì)于其他車企以及整個(gè)行業(yè)來講會(huì)起到很大促進(jìn)作用。專利只是指明了發(fā)展方向，讓其他車企可以少走彎路，但關(guān)鍵核心技術(shù)依然要靠自己去研發(fā)。
這也是制約我國(guó)燃料電池車成本的一個(gè)問題，目前來說我國(guó)的燃料電池車所掌握的核心零部件依然依靠國(guó)外，降低成本之一則必須實(shí)現(xiàn)核心零部件的國(guó)產(chǎn)化。比如，我國(guó)引進(jìn)巴拉德電堆生產(chǎn)技術(shù)引進(jìn)，按照計(jì)劃要求，2017年7月將完成生產(chǎn)線引進(jìn)工作，生產(chǎn)線產(chǎn)能2萬臺(tái)9SSL電堆，實(shí)現(xiàn)9SSL電堆國(guó)內(nèi)批量化生產(chǎn)。
發(fā)展燃料電池車降本是關(guān)鍵
氫燃料電池車發(fā)展到現(xiàn)在，在技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到一定成熟階段，但距離商業(yè)化推廣仍有一段距離。而制約燃料電池車推向商業(yè)化的主要原因最大的就是成本問題。
美國(guó)的通用和日本的本田今年初宣布投入四千多萬美元，合人民幣就是兩個(gè)多億，來建燃料電池堆的生產(chǎn)線，豐田未來車上線的時(shí)候一天只能做三輛，一年只能做一千輛，因?yàn)檐嚨纳a(chǎn)線可以借用燃料車的生產(chǎn)線，但是燃料電池堆和系統(tǒng)沒有生產(chǎn)線，所以生產(chǎn)受控制。
建立電堆和整車生產(chǎn)線之后，降本的焦點(diǎn)便圍繞在氫循環(huán)泵和鉑用量。鉑，作為燃料電池電機(jī)的催化劑，受全球量產(chǎn)影響也制約著商業(yè)化發(fā)展?，F(xiàn)在燃料電池車技術(shù)提出把鉑的使用降到最低，甚至不用。目前正在進(jìn)行燃料電池催化劑方向的研究。甚至有專業(yè)技術(shù)人員指出，條件一旦成熟，把國(guó)內(nèi)的空壓機(jī)和氫循環(huán)泵的成本降下來，燃料電池或許比鋰電池成本更低。
除此之外，在基礎(chǔ)設(shè)施加氫站建設(shè)方面，加氫站的建設(shè)投入巨大，一座加氫站的投入與十座加油站的投入相當(dāng)。這需要政府和大企業(yè)來牽頭建設(shè)。目前宇通客車在中原建起第一座加氫站，政府補(bǔ)貼400萬元。
燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)
燃料電池車作為新能源汽車細(xì)分種類之一，在工作原理上燃料電池車是燃料電池開動(dòng)的，自由氧化還原反應(yīng)才能做成電池，燃料電池也是一種電池。
與鋰電池車的儲(chǔ)能方式不同的是，燃料電池車儲(chǔ)能在氫罐里，通過化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。它有供氣系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，它跟內(nèi)燃機(jī)一樣很復(fù)雜。此外，燃料電池是由多片連接起來，一致性問題很重要。綜合來看，燃料電池車既有內(nèi)燃機(jī)的缺點(diǎn)又有電池的缺點(diǎn)。
用燃料電池車和傳統(tǒng)燃油車做對(duì)比，基本上就是用氫瓶代替了油箱，燃料電池代替了內(nèi)燃機(jī)，而在排放層面，燃料電池車排的是水和水蒸氣。
但燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是能量高。燃料電池可以達(dá)到每公斤1000瓦時(shí)。而現(xiàn)在鋰電池是每公斤200瓦時(shí)，目前我們的目標(biāo)發(fā)展到每公斤300到500瓦時(shí)。燃料電池的能量是非常高，這使得燃料電池車?yán)m(xù)航里程遠(yuǎn)。
除此之外，燃料加注時(shí)間短，使用方式與燃油車基本一致。從使用角度容易被用戶接受。這一點(diǎn)奠定了燃料電池的應(yīng)用基礎(chǔ)。但是由于檻高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)在發(fā)展比較緩慢。
