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燃料电池与纯电动汽车并存发展

来源:新能源网
时间:2018-01-30 14:31:17
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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

  燃料电池汽车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,其中最激进的措施是到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1-2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,氢能汽车将是终极的混合动力汽车,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;最后,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:第一,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)