氫能,被視為全球能源向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型的主要路徑之一,在大規(guī)??稍偕茉凑虾徒K端應(yīng)用脫碳方面具有巨大的潛力。全球氫能勢(shì)頭正在形成,由中國、日本、韓國、德國等牽頭的20余個(gè)國家,正在通過各種有針對(duì)性的措施來擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模。其中,中國客車業(yè)的探馬先行,擎起了氫能源革命的新高度。
2020年1月10-12日,以"把握形勢(shì)、聚焦轉(zhuǎn)型、引領(lǐng)創(chuàng)新"為主題的中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇(2020)在北京釣魚臺(tái)國賓館召開,梳理分析新能源汽車產(chǎn)業(yè)形勢(shì),探討及回應(yīng)產(chǎn)業(yè)問題,尋找今后3-5年產(chǎn)業(yè)調(diào)整的方向及路徑。其中,氫能及氫燃料電池客車的市場(chǎng)前景與技術(shù)發(fā)展路線被屢次提及,釋放出堅(jiān)定產(chǎn)業(yè)信心的積極信號(hào)。本文將論壇期間部分專家代表針對(duì)氫能相關(guān)闡述與建言進(jìn)行歸納提煉,供業(yè)界參考。
新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略 純電動(dòng)和燃料電池同等重要
“燃料電池是氫能發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)領(lǐng)域,現(xiàn)在多數(shù)的關(guān)注還是在交通領(lǐng)域的大量應(yīng)用,無論是乘用車、客車、中重卡車以及專用車輛,其實(shí)氫能和燃料電池在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也是十分廣泛的?!卑偃藭?huì)論壇現(xiàn)場(chǎng),全國政協(xié)副主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬鋼發(fā)表演講并建議:將氫能納入國家的能源戰(zhàn)略體系,多方面協(xié)同推動(dòng)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
全國政協(xié)副主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬鋼
“氫能燃料電池汽車處于的環(huán)境跟我們十多年剛剛啟動(dòng)“十城千輛”那個(gè)時(shí)候的情況差不多。經(jīng)過了十多年電動(dòng)汽車發(fā)展起來了,我覺得氫能源汽車也會(huì)從這個(gè)當(dāng)中吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),來推動(dòng)氫能源汽車的健康發(fā)展?!比f鋼認(rèn)為,新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略當(dāng)中,純電動(dòng)和燃料電池汽車是同等重要的,長期共存的。在科技創(chuàng)新當(dāng)中,二者互相補(bǔ)充、循序發(fā)展,在市場(chǎng)當(dāng)中是各有定位、互不替代的。
萬鋼建議,國家要把氫能納入國家的能源戰(zhàn)略體系,明確氫能在能源體系當(dāng)中的定位,特別是要開發(fā)氫能和水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電互相補(bǔ)充的體系。其次要堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。分析當(dāng)前產(chǎn)業(yè)技術(shù)的短板和競爭優(yōu)勢(shì),來攻克基礎(chǔ)材料、核心技術(shù)和關(guān)鍵器件實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新和高水平開放合作的協(xié)同推進(jìn),重點(diǎn)突破關(guān)鍵技術(shù)。三是要加快產(chǎn)業(yè)布局,加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同,形成性能的制、儲(chǔ)、運(yùn)、用的全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)布局,提升產(chǎn)業(yè)化水平。要堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向,堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)先行。
一段時(shí)間以來,氫燃料電池很熱,業(yè)界有論調(diào)稱:是不是儲(chǔ)能電池技術(shù)路線搞錯(cuò)了?百人會(huì)論壇上,中國電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長陳清泰給出答復(fù):“儲(chǔ)能電池技術(shù)路線沒有錯(cuò),產(chǎn)業(yè)化的主力是儲(chǔ)蓄電能的電動(dòng)汽車,這個(gè)方向不能動(dòng)搖?!?
中國電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長陳清泰
“我們不能狗熊掰棒子,現(xiàn)在一忽悠,馬上把產(chǎn)業(yè)化的精力轉(zhuǎn)了方向,這會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果。確實(shí),純電動(dòng)和氫燃料兩種技術(shù)路線將來是并存的,但是它的發(fā)展階段是有差異的,純電動(dòng)現(xiàn)在已經(jīng)到了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的階段,技術(shù)經(jīng)濟(jì)成熟度已經(jīng)達(dá)到了這個(gè)水平,而氫燃料電池還有很多技術(shù)需要進(jìn)一步突破?!?
陳清泰表示:“當(dāng)然,兩者的未來前景都是光明的,但是現(xiàn)在的發(fā)展階段是有差異的,我們不能把當(dāng)前車廠的主要精力轉(zhuǎn)向氫燃料電池,還是必須守住儲(chǔ)能電池技術(shù)的純電動(dòng)車?!?
燃料電池客車下一個(gè)目標(biāo)重點(diǎn):2022年冬奧會(huì)氫能示范
氫能來源豐富,可高效轉(zhuǎn)化,使用過程無排放污染,作為二次能源的載體,氫燃料電池城市客車在交通領(lǐng)域中有重要前景,產(chǎn)業(yè)化初期就凸顯對(duì)綠色與可持續(xù)發(fā)展的強(qiáng)勁助推力。
“鑒于多種技術(shù)路線呈現(xiàn)你追我趕的態(tài)勢(shì),氫燃料電池技術(shù)必須要脫穎而出,必須在2035年達(dá)到我說的目標(biāo)百萬量,這是窗口期?!卑偃藭?huì)論壇上,中國科學(xué)院院士、中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長歐陽明高表示,中國燃料電池的技術(shù)路線下一步重點(diǎn)是冬奧會(huì),幾千輛燃料電池客車服務(wù)冬奧會(huì),明年一年要建二三十個(gè)加氫站、這是氫燃料電池汽車下一階段的發(fā)展重心。
中國科學(xué)院院士、中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長歐陽明高
“客車對(duì)于應(yīng)用燃料電池來講是非常好的一種車型。我們發(fā)明了一種新的燃料電池模式應(yīng)用在客車上,就是小燃料電池,然后深度混合。也就是燃料電池只提供城市公交的平均功率,最大功率還是由電池供給,這樣就可以大幅度的降低成本,同時(shí)大幅的提高壽命,運(yùn)行相當(dāng)穩(wěn)定”歐陽明高表示:“從最早研發(fā)到現(xiàn)在,目前已經(jīng)取得了一定的技術(shù)難點(diǎn)突破,這種模式已經(jīng)推廣到全國各大科技公司,得到廣泛認(rèn)可?!?
談及氫燃料電池汽車未來發(fā)展,歐陽明高稱:“對(duì)于2035年達(dá)到目標(biāo)百萬量,現(xiàn)實(shí)是有挑戰(zhàn)的,但是也有市場(chǎng)突破口,不是全方位商業(yè)化,但是局部市場(chǎng)是可以商業(yè)化的,所以我們總結(jié)下來,“主攻綠氫,創(chuàng)新引領(lǐng);突破瓶頸,示范先行;安全為本,有序推進(jìn)?!?
氫燃料電池客車能否在2022年冬奧會(huì)上“一鳴驚人”,除了專家在技術(shù)層面的建言,同樣需要當(dāng)?shù)卣块T的積極作為。論壇上,張家口市人民政府常務(wù)副市長郭英表示,自2015年7月被國務(wù)院批復(fù)設(shè)立全國唯一的國家級(jí)可再生能源示范區(qū)以來,張家口市委市政府按照國家發(fā)改委加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,探索標(biāo)準(zhǔn)制定、示范應(yīng)用等先行先試的要求,將氫能產(chǎn)業(yè)作為高標(biāo)準(zhǔn)打造國家可再生能源示范區(qū)、建設(shè)首都兩區(qū)的重要支撐,作為綠色辦奧、低碳奧運(yùn)的重要保障,著力打造完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈條。
張家口市人民政府常務(wù)副市長郭英
“2019年6月12日,我們?cè)诒本┡e行了氫能張家口建設(shè)規(guī)劃發(fā)布會(huì)。明確了張家口氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體思路、目標(biāo)任務(wù)、重點(diǎn)工程、實(shí)施路徑和支持政策措施,逐步形成了較為完備的氫能政策體系?!惫⒔榻B,為推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,張家口引進(jìn)實(shí)施了億華通氫燃料電池、海波爾制氫、河北建投風(fēng)電制氫綜合利用、北汽福田歐輝氫能大巴等一批龍頭示范項(xiàng)目,組建了氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。并會(huì)同清華大學(xué)歐陽明高院士團(tuán)隊(duì),成立了氫能與可再生能源研究院。大力開展冬奧會(huì)氫能示范運(yùn)營保障、氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系研究,以及氫燃料電池汽車備用電源、熱電聯(lián)供等多領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)和示范應(yīng)用。目前,張家口已經(jīng)成為國內(nèi)氫能生態(tài)建設(shè)較為完善的城市,氫能正在成為張家口的城市新名片。
重載商用車領(lǐng)域 燃料電池將得到廣泛應(yīng)用
對(duì)于如今的中國客車行業(yè)而言,“氫”已不再陌生。但回眸十年前,中國客車行業(yè)還鮮有企業(yè)窺探到氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿Σ㈤_展氫燃料電池客車的技術(shù)耕耘。放眼當(dāng)下,在國內(nèi)氫燃料電池客車領(lǐng)域,不缺乏先行先試的典范。
2020年1月12日的氫能與可再生能源論壇上,福田汽車客車開發(fā)總工程師兼工程研究總院副院長秦志東發(fā)表演講并表示:“從福田角度來講,因?yàn)殡妱?dòng)化和氫能是互補(bǔ)的關(guān)系,未來隨著氫能效率不斷提高以及儲(chǔ)氫技術(shù)的突破,燃料電池在重載的商用車上會(huì)得到廣泛的應(yīng)用?!?
福田汽車客車開發(fā)總工程師兼工程研究總院副院長秦志東
從車輛來講,福田做了大量的優(yōu)化,包括大功率的發(fā)動(dòng)機(jī),以及現(xiàn)在70兆帕的儲(chǔ)氫瓶基本上完成了,待車端標(biāo)準(zhǔn)落地后,馬上就能實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化。在優(yōu)化上,經(jīng)測(cè)試,12米的公交車氣耗由6.5公斤下降到了5.28公斤,下降18%左右。同時(shí)通過整車綜合性管理的技術(shù),使得冬季能耗大幅度下降。
福田的商務(wù)車優(yōu)先是在客車上發(fā)展。秦志東介紹,福田歐輝正在和張家口聯(lián)合開發(fā)9.5米城市客車,11米的產(chǎn)品2020年會(huì)投放市場(chǎng)。9米和12米有兩類產(chǎn)品,一類是跟福田和億華通聯(lián)合為冬奧打造的高速燃料電池大巴車,同時(shí),完全自主的產(chǎn)品現(xiàn)在在同步開發(fā),現(xiàn)在重點(diǎn)是考核車輛的性能。
論壇同期,國家電動(dòng)客車電控與安全工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任、宇通客車技術(shù)副總監(jiān)李高鵬發(fā)表了演講并介紹了宇通客車新能源客車發(fā)展路線。李高鵬表示:“宇通客車按照混合動(dòng)力-純電動(dòng)-燃料電池的技術(shù)路線,突破電池、電機(jī)、電控、充電/加氫、電附件等共性核心技術(shù),建立了插電式、純電動(dòng)和燃料電池客車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái),不斷開發(fā)出安全、可靠、高效、智能的新能源客車。”
國家電動(dòng)客車電控與安全工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任、宇通客車技術(shù)副總監(jiān)李高鵬
以宇通第三代燃料電池客車產(chǎn)品為例,其實(shí)際線路氫耗為5.5-7.0千克/百公里,能耗表現(xiàn)出色。2018年9月29日,配置60kW燃料電池系統(tǒng)的宇通12米公交車在張家口1路公交線路正式上線運(yùn)營,至今已累計(jì)安全運(yùn)行230萬公里。
面對(duì)新能源客車行業(yè)下行壓力,李高鵬建議:首先,國家相關(guān)部門應(yīng)保持政策的連續(xù)性,明確2020年后新能源公交車運(yùn)營補(bǔ)貼、燃料電池客車推廣補(bǔ)貼等政策,持續(xù)支持新能源客車發(fā)展;其次,各城市地區(qū)應(yīng)做好總體規(guī)劃布局,大力推進(jìn)充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),明確建設(shè)規(guī)模及進(jìn)度,破解“有車無樁”的推廣困局;再次,國家應(yīng)及時(shí)出臺(tái)城市公交、客運(yùn)、環(huán)衛(wèi)等公共服務(wù)領(lǐng)域車輛的電動(dòng)化規(guī)劃,明確推廣計(jì)劃和時(shí)間表,率先在公共交通領(lǐng)域推進(jìn)車輛的全面電動(dòng)化。
盤點(diǎn)以上種種不難得出一個(gè)結(jié)論,即國家相關(guān)鼓勵(lì)政策的出臺(tái)與企業(yè)的積極作為將對(duì)氫燃料電池客車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到不可忽視的作用。也許用不了多久,氫燃料電池客車就會(huì)同純電動(dòng)公交一樣,成為公共交通的重要組成部分。與此同時(shí),我們也期待中國客車企業(yè)能進(jìn)一步從產(chǎn)業(yè)鏈層面打造并形成中國氫燃料電池客車面向未來的真正競爭力,使中國氫燃料電池客車“氫風(fēng)”吹遍全球。