12月16日,第九屆全球新能源汽車大會(GNEV9)在國家會議中心開幕,明天氫能董事長王朝云在動力電池論壇上發表主題演講并指出純電動、混合動力、燃料電池 在各自的應用領域遠近結合、供需匹配,協調共同推進中國新能源汽車的發展。
以下為氫能董事長王朝云演講實錄(略有刪減):
大家感覺到現在傳統汽車銷量開始下降,傳統新能源汽車政策開始退坡,都覺得寒冬來了。其實今天發現都晚了,我估計早兩年發現這個道理,可能大部分的人都想要干我這個活。一開始國家新能源政策就說的明明白白。純電動、混合動力、燃料電池。干傳統汽車的時候我就預計著最近幾年可能日子會很難過,早就有了兩條路線之爭,自主品牌是不是品質能夠提升到國際品牌的水平?國際品牌的價格是不是降低到自主品牌的水平?
向大家匯報一下整個行業的基本進程,聽我講這些內容基本上對行業就了解了。
首先燃料電池是一種將存在于氫燃料中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。氫燃料和空氣分別送進燃料電池,不燃燒,直接通過催化劑的作用產生電化學反應,生成水和電。它從外表上看有正負極和電解質等,像一個蓄電池,但實質上它不能“儲電”而是一個發電機。
一、機遇
第一、產業機遇、
燃料電池技術經過數十年的積累,核心技術取得了關鍵性的突破,特別是大化所研發的新一代電堆接近國際先進水平;
基礎材料、關鍵工藝、專有設備基本清晰,具有產業化條件;
純電動和其他新能源技術路線不能解決的續航里程、重載、能源補給、安全等問題凸顯,市場對氫燃料電池的需求尤為迫切。
國家及地方政策的密集出臺,支持氫能及燃料電池的發展
第二、順勢而為
人才: 我國有50余年的技術積累,國內掌握核心技術的研發機構和關鍵技術人才集聚到明天氫能公司。
土壤: 六安是有著紅色革命傳統的老區,人們向往美好不畏艱難,甘愿奉獻與犧牲。氫能與燃料電池做為能源革命、未來新興產業的代表,將在這塊擁有紅色革命基因的土地上散發未來百年的青春。
第三、示范運行
通過六安市區301路10臺燃料電池公交車的示范運營,優化完善氫能源公交運營模式,在金安區傳化物流園設立燃料電池物流車運營示范點投入10臺燃料電池物流車,探索燃料電池物流車商業化模式。
二、挑戰
這個行業不好做,燃料電池這個行業是化學、材料學、機械工程等專業的集合體,搞傳統汽車的進入到高端的化工產品領域,一開始聽都聽不懂、看都看不明白,對于我們搞汽車的人覺得這就是一個坎。特別我們做金屬雙極板的精度要求是微米級的,跟精加工是一樣的。你想一個汽車轎車沖壓線是350片左右,間隙誤差拼起來一毫米、兩毫米計算。我們一個燃料電池多少片?600片,每一個都得是微米級的,所以非常的難。剛才已經說了關鍵技術以中科院大連物理化學研究所為代表的自主技術還是過硬的,已經經過了百臺級的批量驗證。從性能上跟國際水平接近,國際頂尖水平升功率是每升能達到3.1~3.2千瓦,我們是每升可以達到3.0千瓦.功率密度每升3.0千瓦是什么概念呢?我們現在說的電堆50千瓦就是每小時可以發電50度、10小時可以發500度電。國際最高水平是這樣的,但是批量化有差異,據說李克強總理去日本考察,也是想去看了豐田的燃料電池生產線,結果沒能如愿,估計全球也沒有大規模生產線。
三、明天
今年11月份已經把工廠建完了,現在生產線也建完了,在調試中,但是這里面工藝技術還是非常復雜的。不能說全部問題解決了,還有很多的問題是在解決過程中。另外很多系統配套的零部件國內很少,多半是美國、日本、德國其他國家。目前國內也會做,做的水平稍微差一點。另外行業標準不完善,各個地方的差異很大。列如基礎設施建設,加油的是歸發改委管,加氣的是歸住建部管,加氫氣呢?又不是加油,又定義為它是危化品,歸誰管?沒人管,所以制定標準的過程很難。
我們研究院是在上海,也有一批行業里的精英和科學家,我們的研發是擁有完整的自主知識產權。現在有30千瓦、40千瓦、50千瓦系統,都通過了國家的強檢認證,60千瓦現階段在做,明年還要推出80千瓦,明年年底還想推出單堆100千瓦。同時各個汽車廠家對這個領域不是很熟悉,所以做每一臺車都想從頭到尾把它弄明白,所以我們也向主機廠提供了系統的解決方案。
產業規劃方面,現在已經建成了萬臺的工廠,設計最大產能一年一萬臺,今年全國也就一千多臺銷量,我們明年計劃裝車500臺,其他的銷量還是以電堆出貨為主。
現在燃料電池產業化領域我們給他分成五個層次:
第一層是應用,把燃料電池跟傳統動力電池一樣拿去裝車應用,但我們的應用相對范圍比較寬一點,可以商用車、也可以乘用車、也可以物流車,還可以搞大型礦車,還可以搞叉車、無人機,一切用電驅動的都可以用。最后還可以做熱電聯供,燃料電池本身就是發電的,另外還有輸出熱水,化學中轉化成電同時又產生熱,轉化的效率是90%以上,熱本身也是可以用的。熱電聯供在日本、在德國都已經民用化,但在中國還沒有開始,這是第一個層級的應用。
第二層是電池系統及零部件。燃料電池集成后,相當于傳統車上的發動機這套東西叫燃料電池系統,可以配上一些空氣壓縮機,加上控制程序就可以直接裝車進行應用。現在大家聽說的很多燃料電池公司就是在做這一層級的事或者以上的兩個層級的事。
第三層級就是電堆。現在國內有幾條路線,一條是直接去買加拿大的,買美國的,買德國的、瑞典的,日本、韓國是不賣給我們的,這是國內電堆的現狀。我們是自己來做的。電堆又分兩條路線:金屬板線路和石墨板路線,金屬板線是2010年以后最新的技術路線,我們是完全自主知識產權的國產金屬板電堆技術。
第四個層級是電堆零部件:我們自主金屬雙極板的制作,自主MEA的壓制,到這個層級自己做的國內很少,我們還是自己做,完全自主。
第五層級是關鍵原材料。我們的原材料是催化劑、質子交換膜、擴散層等。這里面國內都有生產,但目前性能水平還不夠。關于鉑的含量不是那么高,一個堆就幾千塊錢,就那么一點點,不是媒體上宣傳的說鉑降不下來,路徑就走不通,不是那樣的。現在的技術,快接近傳統發動機三元催化里面的鉑含量了。據材料學專家說:地球里蘊含的鉑、鋰、錳這些大概有多少?鋰和錳地球儲量大概總量能夠一百億輛車使用,鉑的含量大概可以夠兩百億輛車使用,而且燃量電池鉑是可以回收再利用的,而傳統鋰電池回收起來比困難。我們常說做燃料電池還是做電動車,要做燃料電池車必要條件:第一是好車、第二是好電動車、第三才是好的燃料電池、新能源車。所以我們一定跟傳統電動車企各家是合作關系的。
我們做了一些事情,現在是處于突破階段:
(1)1—100是在科研院所、大學里面實現的,我們現在已經做完了。
(2)100—10000的突破,突破里面有很多的內容,就不詳細說了,是非常的復雜,但我們現在在推進過程中間,而且也取得了小小的成果。
我們也把生產燃料電池系統的工藝過程分成了八個大工藝,像汽車四大工藝一樣分成了八大工藝,八大工藝對應開發、生產和采購,最后組裝八條生產線。現在基本上已經全部建成,經過努力我們把它濃縮成六條,而且要求比是較高的。
另外,做燃料電池氫氣是基礎,有氫氣還要加氫能站,我們現在用的少一點,但是你必須有。我們及建成了安徽唯一一座加氫站,我們現在行業的標準是看日加氫能力是多少?我們是儲存1000kg,日加注400kg。
這是行業里面要求參數,說的是電堆的電流密度,我們現在電流電密度接近日本的水平,日韓是每平厘米超過1.5A—2A,我們大概是每平方厘米大概1.3A`~1.4A左右,但1.5A對應的是空氣壓力、氫氣壓力。日本是2.5的大氣壓,我們是1.8的大氣壓,明年我們也會達到日韓這樣的水平。
最后是跟氫氣有關系的,必須找到便宜的氫源。距離六安50公里的合肥的氫氣產量很大,大概每年夠1萬—5萬輛車使用,很便宜。我們算了一下賬,現在用氫運營大概是比柴油便宜、比電貴。打個比方,豐田轎車是0.8公斤氫行駛100公里,我們現在只能做到1公斤氫能夠跑100公里,100公里大概是30塊錢,比電貴,比油便宜。現在像重慶、大同、煙臺、南京、寧波、張家港等等大量副產氫,副產氫來來自化石能源副產物,這是一部分。還有大量的棄風棄電棄水,都可以電解水制氫。最佳的儲能方法不是電池蓄電,而是電解水制氫、儲氫。我不是專家,你們去聽大專家怎么說,但我是論證后同意是這個答案。還有煤,最差的褐煤燒了之后污染很大,熱量低、那個煤是不用燃燒,可以通過水煤氣提取制氫。
什么是挑戰?傳統汽車走下坡路是很正常的現象。政策退坡也是正常現象,誰讓成本降低速度那么慢?快一點不行嗎?肯定有快的,慢了就是自己的問題了,總有傳統電池廠家在補貼退去的時候能生存的。我們燃料電池從現在開始每年必須降本30%。傳統鋰電的真正的危險也不是燃料電池,大家可以遠近結合,協同發展。你做城市內短途車輛動力,我做城際及遠郊長途車輛動力;你做小的,我做大的,新能源一定是動力多元化。據說現在很多大的能源集團準備在搞燃料電池,已經在有很大的戰略布局,你們去調查一下,很多已經在能源結構著手做這方面的改進。前幾天山西大同就打出了煤都變氫都的口號,開始產業布局。所謂的新能源一定是跟能源有關系、跟能源變革有關。
有的人是看見才相信,有的人是相信才看見。燃料電池還有一段路要走,純電動、混合動力、燃料電池 在各自的應用領域遠近結合、供需匹配,協調共同推進中國新能源汽車的發展。我在做氫能產業的時候比較推崇愚公移山的精神:子又生孫,孫又生子,子子孫孫無窮盡也,何苦而山不平?
來源:第一電動網
作者:鄧婭
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