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2019年05月15日 来源:

燃料电池与纯电动汽车并存发展

燃料电池汽车与纯电动汽车是并存关系。我们应当明晰纯电动汽车与燃油汽车是替代关系,而氢燃料电池汽车定位于长途运输,是混合动力车,纯电动汽车定位于短途客运或城市配送市场;燃料电池是一个车载发电系统,发电必须要储存起来,储存电池是燃料电池车不可缺的系统部件。

纯电动汽车快速增长

如今,在新能源汽车快速发展的背景之下,世界上多个国家纷纷开始提出禁售传统燃油车时间表,燃油汽车被替代已成共识。

比如,荷兰宣布计划从2025年开始禁止在本国销售传统的汽油和柴油汽车;英国则宣布从2040年起全面禁售汽油和柴油汽车,届时市场上只允许电动汽车等新能源环保车辆销售;而法国也宣布,到2050年前使法国成为碳零排放国家,其中激进的措施是到2040年时全面禁止销售汽油和柴油汽车。再比如,丰田汽车宣布将在2050年停售纯汽油车,未来丰田会逐渐推广混动车、燃料电池车和纯电动车。

经过多年发展,我国动力电池总产能超过1000亿瓦时,远超市场需求。从整体来看,我国电动汽车产业已出现市场基本饱和、产能局部过剩、投资过度涌入等现象。

在我国政府强力政策的推动下,电动汽车产业布局基本完成,全面应用推广态势基本形成。不过与燃油车相比,目前电动汽车的产品质量、技术指标性、性价比、使用环境等方面,还存在较大的距离,还必须继续努力。

燃料电池车序幕开启

2017年9月,我国宣布了启动燃油车退出时间表的研究,我认为这也拉开了燃料电池汽车应用的序幕。

过去的2017年,国家有关专家指出,氢具有来源广泛、大规模稳定储存、持续供应、远距离运输、快速补充等特点,在未来车用能源中,氢燃料与电力将并存互补,共同支撑新能源汽车产业发展。

从目前的产业发展状况看,我国已初步掌握了氢能燃料电池汽车和氢能基础设施的核心技术,基本建立了自主的燃料电池汽车动力系统技术平台,氢能燃料电池在寿命、可靠性、使用性能方面基本达到车辆使用要求。

关于国内外燃料电池汽车整车开发情况及方向,从国外来看,日本丰田、本田以及韩国现代等企业已推出市场化的燃料电池乘用车产品,奔驰、日野等企业已在燃料电池客车方面取得优势,并且美国还出现了燃料电池重卡、燃料电池叉车等新产品、新企业。

就国内发展状况而言,燃料电池乘用车企业主要有上汽集团,燃料电池客车企业主要有宇通客车、北汽福田、扬子江汽车、卡威汽车等,并具备小批量生产能力。

从燃料电池汽车整车开发方向看,开发燃料电池汽车的主要方向是提高整车续航里程,即燃料电池汽车必须比纯电动汽车的续航里程长倍,才具有实际的积极价值。

首先,目前的电动汽车离城市公交车、出租车要求的运营里程还有一定距离,但动力电池进步比较快,这一要求将在不久的未来得以实现。

其次,氢能汽车将是的混合动力汽车,燃料电池将作为发动机系统,而不仅仅是储能电池。同时,车载发电机(燃料电池)功率不可太大,必须要与车载储能电池配套使用。

再次,压缩在储能罐内的氢气,其比能量远远高于动力电池的比能量。我国氢能汽车将基本定位在长途运输车辆(大货车),这就意味着其续航里程必须大于800公里。

此外,从目前技术的可能性看,依靠纯电汽车满足长途运输还不太现实;,燃料电池汽车整车开发的基础是电动汽车技术,依然由电机来驱动燃料电池车辆行驶。

推广需解决边界问题

产业界需要处理好纯电动汽车与燃料电池汽车推广应用的边界问题。纯电动公交车是公交市场的主力,不宜提倡用燃料电池公交车替代纯电动公交车;燃料电池公交车推广对一个城市而言必须有上限;研发燃料电池公交车是在培育市场和配套环境,规模达到1000辆以后,燃料电池汽车必须转向轻型货车和中大型卡车。

目前,燃料电池汽车的技术来源以引进为主,自主研发为辅。目前,我们要利用政府补贴的优势尽快缩小差距,通过充分的竞争淘汰落后者,同时必须处理好引进技术和自主创新的关系,技术引进并不能长久,应努力从引进的边缘技术追踪其核心技术,以尽量少的投入,实现掌握核心技术的目标。

从现状来看,行业内比较实用的燃料电池汽车的技术研发路线包括:,公交样车由政府买单,政府来培育新的产业,政府出资交给燃料电池公交车生产企业进行运作,同时对整车生产企业进行考核。

第二,在政府的指导下,样车开发由燃料电池公交车企业主导,燃料电池系统生产企业配合,整车生产企业与零部件生产企业之间实现市场交易。整车企业可以有产值,零部件生产企业有销售收入,对当地GDP也有贡献。

第三,在政府的指导下,小批量的燃料电池汽车的采购由公交公司主导,接受政府监督。

第四,燃料电池公交车生产企业与公交公司实行市场交易、燃料电池公交车生产企业与零部件生产企业实行市场交易。在政府监督下,氢能汽车产业链上有产值、有收入。

此外,燃料电池汽车在技术研发上尚存障碍。首先,氢安全必须要实现可控和可保障,生产、储运和使用氢气的安全法规及技术标准建设必须加快步伐。其次,有关氢的零部件安全质量还没得到第三方检测认证,整车企业的产品研发存在一定安全隐患。与锂电池相比,燃料电池产业链的成本依然偏高,燃料电池汽车的动力性能还有待提升。(本文作者系湖北省汽车工程学会副秘书长 雷洪钧)

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