上个月,总理去日本丰田厂参观,对氢燃料动力锂电池车"MIRAI"出现浓厚兴趣,燃料动力锂电池车成为当时的热点。
其实不必眼红丰田的氢燃料动力锂电池轿车,我国的氢燃料客车技术已经具备了领先世界的能力。而且,目前氢燃料汽车在性能上已经逼近传统燃油汽车,氢燃料汽车的时代或许就要到来。
氢燃料汽车性能逼近传统汽车
提到氢燃料汽车,老生常谈的就是那些话题——氢燃料汽车加氢快、续航高,但成本太高,对技术要求严格。目前阻碍氢燃料汽车发展的,首先是造价贵,尤其是氢燃料动力锂电池车的电池发电要催化剂铂金;然后是氢的不稳定性引发安全性担忧;再次是氢气站的建设要的政策、资金支持等。
阻碍就是为了被打破的,清华大学汽车工程系党委书记、清华大学汽车安全和节能国家重点实验室副主任李建秋,在四川省-清华大学科技成果对接会上的演讲中提到,目前氢燃料汽车性能已经在逼近传统汽车。
以丰田"MIRAI"来看,燃料动力锂电池的轿车的发展已经成熟,燃料动力锂电池轿车技术的发展从它的体积、重量、功率、耐久性、续航里程、加氢时间等方面已开始全面靠近传统燃油车。
从成本方面来看,如今丰田"MIRAI"售价达到了732万日元(合人民币约40万),加上日本政府的补贴,最终几乎只要29万。根据李建秋的预测,到2020年氢能源汽车成本的持续下降,续航500-700km、3分钟可加氢完成、1公斤氢气可以跑100km的燃料轿车将具备和传统燃油车抗衡的能力,开始进入家庭。
电催化技术的进一步发展将推动燃料动力锂电池的技术进步。李建秋提到,新一代FC发动机100kW铂用量将小于10g,2020-2025年期间,燃料动力锂电池的铂用量将会和传统汽车(三元催化器)达到一致。造价还会进一步降低。
在氢燃料动力锂电池安全性方面,李建秋和团队通过10年的大量工作、对高压气瓶、燃料动力锂电池车进行燃烧测试、对车辆系统结构安全、碰撞安全、氢液耦合安全进行测试,得出的结论是,在开阔空间燃料动力锂电池氢能的安全体系是优于天然气和传统汽油的。
在加氢站建设方面,随着氢燃料动力锂电池车对氢气需求量的新增,目前国际上已经开始大规模修建加氢站,包括在目前加油站内新建加氢装置,将加氢站和加油站一起建设等方式,李建秋提到,未来油汽氢的混合运行的燃料加油站将会在国家优先推广。
氢燃料动力锂电池车使用清洁能源,降低了温室气体的排放,运行平稳、无噪声,假如成本和性能可以和传统燃油车一致,大规模布局氢燃料动力锂电池车的时代将会来临。
国产燃料动力锂电池客车已经领先世界
不少国际整车公司都开始布局燃料动力锂电池汽车,他们在商用车和轿车方面形成了不同风格的燃料动力锂电池系统。实际上,两者属于不同的技术路线,轿车重要是强调功能密度,而商用车强调成本和耐久性。
在李建秋看来,未来轿车重要还是以电动汽车为主,燃料动力锂电池汽车的应用则更多是商务车。而我国在商用车方面的技术已经趋于国际的先进水平。
他介绍,我国已经突破了电堆的关键技术、发动机的精确和耐久性的控制技术、燃料动力锂电池加动力锂电池的电电混合动力技术等,已经将国际上其他燃料动力锂电池客车甩到身后,尤其是造价成本、性价比方面。
作为比较,丰田以Miral为系统和日野汽车联合推出的、将在奥运会示范的续航200km氢燃料大巴车,在客车的示范运行、商业化运用和规模方面已经被我国超越,李建秋称,"今天我们运行的燃料动力锂电池商用车已经超过了500辆,这是全球最大规模。"
亿华通(北京亿华通科技股份有限公司)是2004年于清华大学孵化的燃料动力锂电池动力系统供应商,专注于燃料动力锂电池动力系统的研究开发及产业化,和宇通客车、福田汽车、中通客车、厦门金旅等国内主流车企展开了广泛合作。已经有多款搭载亿华通氢燃料动力锂电池汽车在云浮、北京、张家口等地商业化运营。
亿华通在风电丰富的张家口布局了氢燃料动力锂电池发动机生产基地,生产氢燃料动力锂电池发动机,值得一提的是,全球最大的风电制氢工程、我国首个风电制氢工业应用项目也坐落在此,生产基地利用风电制氢,产业链更加完善清洁。
年内,张家口74辆搭载亿华通氢燃料动力锂电池的公交车将上线运营。早前,面对冬奥会示范的氢燃料动力锂电池车已经在高原和低温的环境中开始运行。相比纯电动汽车,燃料动力锂电池汽车不受天气的影响,不会因为寒冷导致充电冲不进去和续航里程缩短的问题,从北京到张家口,车辆的环境适应性能可以满足将来冬奥会和冬奥会之后整个京津冀示范的要。
宋海英提到,四川将是亿华通下一个考虑布局的地域,源于其丰富的水电清洁能源,中植新能源、蜀都客车等车企和东方电气等设备制造公司的聚集。
中植新能源氢燃料客车
2017年底,我国《节能和新能源汽车技术路线图》提出了氢燃料动力锂电池车发展目标,即到2020年氢燃料动力锂电池车应用5000辆,2025年应用5万辆,2030年达到百万辆规模。同时我国的加氢站数量会逐步新增,2020年有望达到100座。而目前,根据我国客车网的统计,截至2018年二月底,全球拥有加氢站300个左右,我国仅有20个左右。
"氢的前景很好,但还有很长的路要走"。清华四川能源互联网研究院氢能系统和转换研究所所长胡强博士在接受无所不能(caixinenergy)采访时提到,目前,燃料动力锂电池车的市场才占新能源电池车的0.3%,而新能源车仅占所有车的不到3%。接下来,氢能源汽车产业链从制氢、储氢、输氢、用氢,到加氢站等环节都将面对考验。