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中科院大连化物研究所衣宝廉:燃料电池大规模示范运行与氢源

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第19届亚太汽车工程年会&2017中国汽车工程协会年会暨展览会(APAC 19 & 2017 SAECCE)于10月24-26日举办,本次论坛以“未来汽车与交通变革”为主题,携手行业领导、协会领导、院士、汽车及相关行业权威专家在内逾5000余位国内外业界嘉宾同时探讨汽车产业车厂与零部件协同创新和技术发展路径。以下是中科院大连化学物理研究所衣宝廉院士在会议上的演讲实录:

中科院大连化学物理研究所衣宝廉院士

衣宝廉:各位同行,我讲的题目是“燃料电池大规模示范运行与氢源”。要想开展燃料电池的大规模示范运行,大约首先要除理的是发动机的可靠性和耐久性疑问,通过各种安全标准。第二条,车的售价在扣除补贴而是 ,应该跟锂离子电池和燃油车稍贵一定,不到像过去卖几百万美元。第三条,而是有链家氢能燃料供给。第四条,而是汽油政府补贴,燃料电池的车的质量达规,都应该盈利,而是我的观点要达到大规模示范运行的阶段,要具备这四方面的条件。而是下面首先看一看,燃料电池发动机这边达没达到,看看氢源有如此可能性?燃料电池还有电池一个多多 多多字,而是发电原理的变化跟原电池是一样的,不完整篇 讲。

燃料电池跟朋友的锂离子电池不一样,都是 一块东西,它是一个多多 多多系统,它的工作法子是内燃机的。燃料电池最大的特点而是比能量高,一公斤都可不可不可以达到一个多多 多多千瓦小时,而是首先用到航天上,阿波罗登月、航天飞机,假如有一天用到潜艇上,现在走到汽车上来,这是三部曲。

燃料电池热力内部结构,现在基本上是而是的,把燃料电池先升压,小车是500伏,大车是5000伏,燃料电池电压通过DC/DC升压,跟二次电池都是 电量组合,进行混合,推动电极,有四轮驱动的,有轮毂电机,都是 整个驱动的一体的状态,这是它在车上的许多内部结构。

把燃油车和燃料电池比它很像,把油车换为氢瓶,把内燃机换为燃料电池。把这有并是否是比一下,燃料电池车的特点跟燃油车它0排放,跟二次电池车比续航里程长,加氢比较快,还是有它的优点,假如有一天氢燃料的来源是一个多多 多多大疑问。优点续驶里程长,加氢时间快,燃油车使用是比较舒适的,0排放。

国家是支持燃料电池车发展的,可能性它属于电动车的有并是否是,万部长随后开始“十五”当中就提出有并是否是能力的方案,有并是否是而是混合动力车、锂离子电池车和燃料电池车。电池那边既包括锂电池和燃料电池,国家对燃料电池的补贴是不退坡的,地方政府1:1配套,8万、500万、500万,你这名 力度很大。假如有一天也一个多多 多多疑问,现在如此人要做大客车,燃料公尺的功率是5000到500千瓦,你这名 而是 照样拿500万,而是现在赔的比较多,假如有一天国家将来在这方面不用 有所考虑,要么大卡车发展不起来。假设你这名 车是采用的增程式的燃料电池功率不到500KW,每KW补助50000块钱,这是当时搞的一个多多 多多计划,一阵一阵冒进,到500年会每项达到百万量,你这名 值得商榷,假如有一天几十万辆都可不可不可以达到。

在朋友国家可能性搞了好多燃料电池车的示范运行,假如有一天那此示范运行是不考虑成本的,朋友而是 搞的你这名 市场可能性不考虑成本了,而是大规模示范运行我着实应该考虑成本,再不考虑成本可能性性走到商业化你这名 步。而是我现在介绍那此都是 考虑燃料电池车的技术上的可行性,而不考虑经济的。

07年参加了上海的比比登赛,05年奥运会23辆车,09年16辆车到美国加州进行示范,10年有四十公里大巴到参加了世青会,96辆车参加了上海的世博会,还一个多多 多多创新征程。这是北京奥运会上轿车的,燃料电池的功率是500KW,这是上海世博会,世博会一共是196辆车,有5000辆车是充数的,可能性是5KW的,真正示范运行的车有90辆轿车,有500辆是朋友做的,有500辆是美国通用公司的,另外有6辆大巴,顶端有3辆是完整篇 朋友被委托人做的,发动机、系统那此,还有3辆编队是巴拉德的系统。运行下来看,朋友燃料电池的性能不比通用的500辆差,整个状态安全性各方面都是 差,有四十公里着火了是通用的,而是这90辆车运行下来朋友不比通用差,假如有一天朋友的可靠性比人家低许多,朋友有的而是 白天跑、晚上要维修。这6辆大巴的状态,朋友当时配的系统还有许多不适应,电池系统跟电堆之间要一个多多 多多配合,配合不好也是不行的。

这是北京公交车,5001路上的示范,你这名 是联合国环境开发署支持的,一期是在北京,朋友当时买了3辆载客的大巴车,500万以内,朋友被委托人做了3辆,500万人民币做下来了。假如有一天带客那个车氢耗非常高,可能性5000KW的燃料电池,都是 电量混合的,你说是为了考察燃料电池的稳定性。5001路一共有6辆大罢进行一期示范运营,验收是我和一个多多 多多加拿大的华人做的。二期的示范运行是北京和上海,都是 12辆车,现在进行的是三期,十个 城市,佛山、盐城、郑州、北京和上海。

在上海世博而是 ,新做出来的电堆,这是朋友做的金属板的电堆,达到每一升3KW,比丰田和通用稍低许多,从技术水平和性能上看朋友不比朋友差几条,朋友也达到了。

这是新能源动力,用化物所的技术装出来真正装车的电堆,达到了现在可能性超过你这名 是2.4了,1.85/升,上汽用你这名 电堆装了荣威7500车,参加了混合动力车、锂电池车和燃料电池车的创新征程的示范运行,你这名 创新征程的目的而是考察电动车对中国环境的适应性,分南路和北路,大连是奔北京都是 以北路的,报下来说明你这名 电动车是都可不可不可以在中国环境状态下,不管是高原还是沿海还是山地都都可不可不可以运行的。当时朋友最担心的是西藏,可能性燃料电池车跟锂电池车不一样,在西藏氧浓度低于10%,你这名 而是 可能性燃料电池的性能比较差在西藏跑不起来,朋友你这名 车跑起来了,而是朋友当时最担心的事情如此出。

这是壮心征程在北京万部长来看这部车,这是通过天安门,这是在大连,可能性华东及是新源动力做的,一个多多 多多交钥匙功能,也是对外宣传的目的,向上汽交钥匙。

这是新源动力改进型的发动机,你这名 发动机的特点都可不可不可以做到负20度启动,50000小时负20度启动,在漠河做示范,你这名 是里装荣威7500上,在漠河进行了示范运行。而是的一型是零下负10度启动,你这名 做到负20度启动。

另外一个多多 多多是运行寿命可能性超过50000小时,上车跑车可能性5000多小时,你这名 是给商用车做的,上汽用它装了V500车,你这名 V500车,上汽准备做5000辆,在上海作为各种商用车来做,新源动力正在赶制你这名 发动机。

客车方面国内做的比较多是宇通,宇通可能性搞了三代燃料电池客车。宇通客车可能性不用 行驶5000公里,安全、加氢是5—10分钟,宇通现在正在进行第四代的研发,第四代准备到张家口参加冬奥会。

这是北京,这是欧辉,而是福田的,福田参加奥运会的大巴车,发动机是神力做的,神力而是被收购了,而是现在神力你这名 名字不冒出,实际上亿华通顶端的电池技术而是郑立的。

这是亿华通的发动机,亿华通的发动机可能性里装中植的氢燃料电池客车上和飞驰的燃料电池客车上,现在在张家口也在建生产线,现在国内最新的一个多多 多多报道而是亿华通的发动机和新源动力的发动机都做到负500度启动,就都可不可不可以到张家口参加冬奥会,而是这名 个多多 多多发动机都可不可不可以用到朋友张家口的冬奥会顶端。

另外根小路线而是广东国鸿科技引进了巴拉德的技术,朋友项目可能性实现了批量生产。现在可能性做了有28辆车,在今年5月份开的发布会,示范正式随后开始,28辆燃料电池客车参加运行,而是国内大规模的商业化的运行佛山是第一个多多 多多随后开始的。总的看来,燃料电池车的安全性,氢是比较轻的,是最轻的元素,而是即使漏氢着火,火是向上跑的,而是汽体一个多多 多多特点,在敞开空间它是非常安全的,你搞枪打把气瓶击一个多多 多多眼而是会爆炸,假如有一天在秘密空间顶端氢的安全性会出疑问。而是燃料电池车低温储存和启动疑问非常重要,朋友希望燃料电池车都停到外面,这是最安全的,可能性要进车库,像朋友国家的车库都是 地下室,那燃料电池车要进去是非常危险的,不仅仅是说我那里一阵一阵氢,出点那此事,恐怖袭击、地震、着火那此事情要求你快速把氢排除,而是不仅仅顶端有传感器,一个多多 多多风机把氢排出,可能性是进出地下室的车内须要加一个多多 多多强制排氢的装置,几秒钟可能性是最多一分钟把汽体瓶顶端的排除,燃料电池车最好停到室外,未必停到地下室的车库。要停车库也是在外面特殊建车库,而是像巴拉德电堆做的燃料电池车在北方如保在么在办?一个多多 多多帽子,那个帽子是电压液,晚上停下来把帽子给电池带上,而是你这名 先要几滴 推广。而是广东佛山那个一定要除理低温储存疑问。

这是内部结构安全,基本上通过了。假如有一天燃料电池氢安全疑问跟电安全还有一件事情,朋友的标准还如此除理,比如说撞车,撞车而是 汽体马上切断,而是你这名 而是 电堆有500多的电压,可能性母线碰到底板那也是很危险的,而是你这名 而是 如保在么在把这500多的电压在撞车的而是 同时消耗掉,你这名 是要做研究的,法子是有的,假如有一天对电堆损坏到那此程度这是要研究的。比如说发动的而是 就给它放电,假如有一天你这名 而是 可能性对于电堆有损害。可能性带一小瓶氮气都都可不可不可以的,假如有一天假如有一天那此东西可能性要尽快的上,比如管道,最好不通过乘客室,绝对不到有接头,而是那此安全疑问要除理。

而是从现在来看,万刚部长今年6月份在长春对燃料电池的国内研究状态给出一个多多 多多结论,他认为燃料电池从国际上来看寿命、可靠性、使用性上达到了车辆使用的要求,中国初步掌握了相关的核心技术,基本建立了具有自主知识产权的燃料电池动力系统平台,而是下面应该加强协同创新,推进燃料电池全面应用,而是我认为燃料电池现在发动机可能性走到了都可不可不可以进行大规模示范的阶段。

朋友要搞整车大规模示范,有两条路线,根小是以完整篇 自主知识产权的,要提高可靠性、耐久性,降低电池成本和铂用量。现在国内的铂用量每KW还在0.3—0.4克,另外根小路线而是广州(克佛)引进巴拉德??,你这名 一定要低温储存和启动,可能性不除理,那你不到在海南岛和广东地方用,在北方不太可能性。可能性买五辆车就得建一个多多 多多车库,还得离住宅区远许多,你这名 是不太现实的。另外巴拉德的铂用量不比朋友低,假如有一天朋友的数字不透露。第二通过运行,要加速朋友国家空压机、氢循环泵和高压储氢瓶的成本下降,这每项的费用跟燃料电池系统相等,燃料电池的系统大约是500—500万,你这名 每项也是500—500万,而是这两每项把国家的补贴5000万到18万,上海政府给500万,基本用光。而是现在燃料电池车不像锂电池有补贴发展调快,可能性整车厂做的很少,而是说说就应该把你这名 每项成本先降下来,假如有一天把燃料电池的成本往下降,降低一个多多 多多而是材料朋友被委托人要生产,现在朋友比较贵许多,主要朋友材料还都是 买国外的,有许多须要上关税。第一个多多 多多,朋友要加大安全标准的制订,燃料电池大规模示范而是都说燃料电池安全,到大规模示范要出一次事情就影响很大,而是朋友的安全标准、强制标准方面要尽快的出台。另外,也要加强各种燃料电池的安全性实验,现在燃料电池国家支持的钱还是比较多的,不一定拿钱你提出让他做那此就行了。

下面说一下氢源,在氢这方面朋友国家一个多多 多多最大的优势,朋友有几滴 的副产氢,欧洲如此,美国也如此,日本也如此,可能性重化工有一多半在中国,这是朋友搞燃料电池车的最大一个多多 多多优点。朋友国家有几条副产氢?加起来有5000万吨,这顶端主而是合成氢、乙腈、氯碱。燃料电池在十年之内不用做新氢,副产氢就差太久,另外副产氢很便宜,一公斤氢才不到13块钱,很便宜。

我国可再生能源发展非常快,现在朋友的弃水、弃风、弃光,要用那此电做一年可制氢500万吨,加带副产氢一年就1500万吨,而是你这名 量够朋友国家用,而是这是朋友的燃料电池策略最大的有利条件。

这是几种电解技术,现在要想电解,朋友应该大力支持像燃料电池而是的电解技术,未来是搞HOF型电解。

在储氢方面,须要各种储氢法子。高压气瓶储氢和塑料,现在朋友大多数是金属类的,朋友塑料类的还有一定的难度。储运氢方面最便宜的还是鱼类车500公里以内运10吨,每公斤氢的运费也就2块钱左右。还有有并是否是新兴的而是杂环化合物储氢,运输的而是 就像运柴油一样,假如有一天一个多多 多多缺点,而是要有18%左右的能量为系统加热。你这名 是移动电源,美国搞了一个多多 多多纳米铝制氢。加氢站的费用比较高,建一个多多 多多要50000万左右。加氢站全世界有270几条,加州有500个,可能性进行了商业运行。中国有8.十个 ,上海一个多多多 多多,北京一个多多多 多多,广州一个多多 多多,深圳一个多多 多多,还一个多多 多多移动加氢站,还一个多多多 多多加氢站都可不可不可以做各种实验的,朋友现在有8.十个 加氢站,应该大力再发展许多加氢站。

费用疑问,可能性弃风和副产氢每标方的价钱不用超过1.5元,可能性用电解水的而是 都可不可不可以给它一度钱一毛钱,每公斤氢不用超过20元,一公斤氢都可不可不可以跑5000公里,大约6—7升汽油的相当,而是转折点而是40—45,氢的价钱低于40块肯定盈利,超过45块就竞争不过汽油车,现在朋友国家在500块钱左右,而是朋友是有优势的,运行你这名 每项是不用 赚钱的。

而是朋友想通过示范运行,朋友了解到首先要选摘大巴车和物流车随后开始示范,一定要靠近副产氢的地方,减少氢的运输距离,选出最大约的运氢的路线。另外对电动车、燃油车的价钱跟电动车,不管运行还是车的造价应该进行对比。假如有一天要除理可靠性、耐久性,保证燃料电池的出行率不用 在90%以上,之能不助于保证大规模示范运行的进行。

我而是么多,谢谢。

注:本文根据现场速记采集,未经嘉宾审核。