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張國強: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

2020-09-09    來源:中國節能網
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[ 導讀 ]:9月4日-6日,由中國汽車技術研究中心有限公司、中國汽車工程學會、中國汽車工業協會以及中國汽車報社共同主辦的第十六屆中國汽車產業發展(泰達)國際論壇隆重召開。9月6日,在以“氫燃料電池汽車前瞻技術展望”為主題的第三會場中,北京億華通科技股份有限公司董事長張國強發表了精彩演講。
張國強認為,2020年-2025年是氫燃料電池商業化提升期,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-2030年是燃料電池汽車快速發展期,在原來車型的基礎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。

9月4日-6日,由中國汽車技術研究中心有限公司、中國汽車工程學會、中國汽車工業協會以及中國汽車報社共同主辦的第十六屆中國汽車產業發展(泰達)國際論壇隆重召開。9月6日,在以“氫燃料電池汽車前瞻技術展望”為主題的第三會場中,北京億華通科技股份有限公司董事長張國強發表了精彩演講。

以下內容為現場演講實錄:

尊敬的各位領導、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化前景展望。

首先給各位領導匯報一下燃料電池汽車產業發展的現狀,眾所周知隨著能源、環境、氣候變化問題的日益凸顯,全球能源正在向低碳化、無污染轉型。氫能既可滿足資源、環境和可持續發展的要求,又能帶來巨大的經濟效益。所以減碳加氫是人類社會能源利用的發展趨勢。

氫能在世界能源轉型中的角色、價值日益受到重視,據國際氫能委員會的報告統計。經濟占全球GDP70%的18個國家制訂了氫能產業的發展戰略,并投入了巨大的資金,大力支持氫能與燃料電池產業的發展。燃料電池汽車的研發與商業化應用在日、美、韓及歐盟各國得到了迅速的發展。

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%,全球氫能產業發展達到了一個小高潮。

我國政府也高度重視氫能與燃料電池汽車的發展,在多個國家規劃中明確提出將氫能與燃料電池作為戰略任務和重點發展方向,特別是十三五交通領域科技創新專項規劃,明確提出計劃到2050年氫能將成為能源結構的重要組成部分。氫能產業成為我國產業結構的重要組成部分。

今年4月底4部委發布的2020年關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知明確指出,即將選取有基礎、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業鏈,完善關鍵核心技術,實現突破,形成布局合理、協同發展的良好局面,極大的激發了地方政府推動當地氫能產業發展動力。

地方政府在氫能與燃料電池產業發展方面紛紛發力,據不完全統計,目前已有上海、廣東、河北、山東等30多個地區發布了相關的政策和規劃,在已經發布的地方規劃中到2025年即將推廣燃料電池汽車累計超過12萬輛,加氫站超過600座,氫能與燃料電池產業累計產值將超過9千億元。

目前我國已經具備千輛級動力系統及整車的生產能力,氫燃料電池汽車的產業鏈也逐步完善,自主化產業生態體系基本建立,這是我國燃料電池發動機系統關鍵零部件國產化情況的列表。

燃料電池系統、電堆、空壓機等已基本實現國產化,氫氣循環泵、增濕器預計2020年底可小批量供貨。質子交換膜、氣體擴散層等正在進行小批量驗證。車載氫系統的高端碳纖維及部分管拔件也取得了突破性的進展。近期長城集團自主研發的首款70兆帕車用高壓頻閥已經進入最后測試階段,計劃今年下半年正式規模投放市場。

在燃料電池發動機創新方面,自主研發的燃料電池發動機性能及環境適應性不斷提升,以億華通為例,系統功率已經超過一百千瓦,系統功率密度已經達到500W/公斤,實現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,搭載了億華通發動機系統的客車成功完成了冬奧環境極寒測試,成為首次通過極寒實地測試的氫燃料電池客車。

大連新源、上海捷氫等國內優秀公司也相繼開發了性能優越的產品。在發動機工程化設計方面,由過去開發單一產品轉化為開發模塊化、平臺化系列產品,億華通可以在產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動機,這主要得益于我們掌握了燃料電池發動機內部的核心技術,可以根據客戶需求只通過對發動機內部結構,以及相關配置進行調整,既可提供給客戶需要的發動機產品,實現了我們倡導的以客戶為中心,以市場需求為導向服務理念。

據央視財經報導,我國純電動汽車大規模推廣應用之后,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用也將成為現實,如何對廢舊燃料電池妥善處理,也是人們一直關注的一個問題。我們在燃料電池電堆回收方面進行了相關的研究,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。質子交換膜通過高溫、高壓轉變呈樹脂溶液,再生產膜可用于燃料電池或氯堿行業。

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85%以上??稍偕茉粗茪?,加燃料電池技術加發動機回收技術是實現汽車全生命周期無污染零排放的最佳解決方案,回收利用也將為產業提供新的經濟增長點。

中國燃料電池汽車已進入商業化初期,2020年7月底已有172款車型公告,搭載億華通發動機的車型數量位居首位。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動機技術不斷提升,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、環衛車、冷鏈物流車等等。燃料電池汽車正在向大功率、長距離、重載車型發展。

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動機,創新性能使用了液氫系統及大功率輪轂電機,突破了燃料電池商用車長里程、高功率和長壽命的關鍵核心技術。為長續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。

我國是全球燃料電池商用車示范應用最多的國家,已經在北京、上海、廣州等36個城市進行了商業化的示范運行,累計推廣6582輛燃料電池汽車。其中搭載億華通動力系統的公交車、團體客車和物流車在北京、上海、成都、鄭州等地進行了實地的運行,如果近期四部委十城千輛政策正式發布,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業發展的典型城市,已經建立了集制氫、加氫、氫能裝備制造集氫燃料電池應用于一體的完整的氫能產業生態鏈。張家口利用豐富的風電優勢,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。引進億華通、海博爾等優質企業,布局加氫站及氫能裝備基地。其中海博爾正在運營的創壩加氫站,日加氫量達到1900公斤,是目前全球實際日加氫量最大的加氫站。張家口已投放224輛公交車在9條線路上進行運行,在實際運行的兩年時間里經歷了低溫、高海拔、全天候、多工況的運行環境的考驗。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,單車累計最長運營里程超過13萬公里。張家口氫能產業鏈的健康發展和燃料電池公交的成功運營,為其他地區發展氫能與燃料電池產業提供了寶貴的經驗,同時也為燃料電池汽車服務冬奧奠定了基礎。

加氫站是燃料電池汽車發展的基礎,我國氫能配套設施的相關標準正在完善,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,加氫站建設進度逐步加快,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。預計到2020年底,加氫站的數量有望突破100座。

下面我介紹一下氫燃料電池汽車產業的商業化前景。

根據最新修訂的節能與新能源汽車技術路線圖2.0版本等規劃,到2025年實現十萬輛的應用規模,到2030年實現百萬輛的大規模商業化應用,目前我國燃料電池汽車的保有量已經超過6500輛,根據已發布的各地氫能產業發展規劃,圓滿完成既定目標指日可待。

對于我國燃料電池汽車市場車型的導入節奏,我們認為2020年以前是示范導入期,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展期,在原來車型的基礎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展的主要因素,我國燃料電池汽車由于總體產量規模仍然較小,燃料電池汽車系統成本仍然較高,但隨著生產規模的不斷擴大,燃料電池系統成本將快速下降,根據美國能源部對燃料電池系統及電堆成本與產量關系的測算,當燃料電池發動機年產量達到50萬套時,燃料電池電堆及發動機的成本分別可下降至19美元/KW和45美元/KW,與傳統內燃機成本相當,我們國家的成本水平也能夠達到這個預期。

近兩年氫能與燃料電池產業得到了國家的高度重視,地方政府積極布局,也有一些認為過熱的聲音出現。但是我們認為從整體來看,氫能產業的發展仍處于起步階段,產業發展仍需要解決很多現實問題,首要的是盡快啟動市場規?;l展,目前燃料電池汽車的產銷量無法支撐整個產業的發展。其次氫能供應保障體系需跟上燃料電池推廣的節奏,最后還需建立有效的氫能管理規范和政策體系,科學布局加氫網絡,完善標準規范,為氫能與燃料電池可持續發展奠定基礎。

各位領導、同仁,氫燃料電池產業發展已進入關鍵時刻,需要產業上下游同舟共濟、齊心協力、持續創新,為我國早日實現青山綠水、美麗中國,做出我們更大的貢獻,以上是我的匯報內容,請各位領導專家批評指正,謝謝!

(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)
 
關鍵詞: 氫燃料電池
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