2018年新能源汽车智新峰会-同济大学章桐教授-中国氢燃料电池汽车产业发展新机遇

同济大学 章桐教授

同济大学章桐教授带来主题为“中国氢燃料电池汽车产业发展新机遇”的分享，从燃料电池汽车简介、国际形势、国内研发历程及现状、中国新能源汽车发展趋势、中国燃料电池汽车产业发展的机遇及挑战五方面进行了解读。请点击“阅读原文”查看具体演讲内容。

大家好，首先感谢吴志新主任、王建海主任邀请我来这个会议出席，讲一下氢燃料电池汽车产业发展的状况或者是新机遇。最近燃料电池比较热，讲的也很多，这个材料也并不是才新，把所有的梳理的一下，从个人角度给大家介绍一下中国在燃料电池汽车领域今后发展的机遇和挑战。

五个方面：

一、简单的介绍。

二、国际形势。

三、国内发展里程和现状。

四、总的趋势。为什么在中国发展新能源汽车路程当中关注两个点。

五、发展的挑战以及机遇。

梳理中国新能源汽车或者是电动汽车走了哪些路程，所谓电动汽车也是我们新能源汽车，还有一块是新型燃料技术，虽然没有成为主流但也是重大举措，国内做了很多的工作，在这一块国外做的更多一些。国外把电动汽车这一块作为主要的发展方向，但是并没有取代或者说不上放弃他们在其他能源这一块，或者在燃料这一块的努力，比如说合成燃料，在德国，合成燃料天然气也在大力的开发节能汽车内燃机，汽油机可以做到将近50%，这一块仍然有很多的潜力。包括柴油机的发展，前面由于一些丑闻，柴油机的发展受到很大的阻碍。这个题目并没有完全死掉，个人角度来说德国还在讨论这件事情，柴油机今后要不要发展。

什么是燃料汽车？电动汽车或者纯电动汽车跟燃料电池汽车不相冲突，燃料电池就是一个纯电动汽车，燃料电池汽车就是一个简单的纯电动汽车。只是说这里面比纯电动汽车或者蓄电池的纯电动汽车转为一个把氢能转化为电能的系统。跟纯电动汽车相比多了一块，把这个说明白了，我们跟发展纯电动汽车这样一个宗旨及战略并不相冲突。燃料电池其他并不是很简单，技术门槛比较高，也是目前制约着燃料汽车大规模发展的主要因素。

锂电池像一个转化的装置，有阴极以及阳级，可以源源不断把这个输进去的氢气的能源转化为能源，是一个在车上的发电装置。这个燃料电池可以发出来多少电，不像蓄电池，不是说首先可以充多少电进去，而是在车上可以带多少氢气，可以发多少电。维持这样一个系统的工作，光有这样一个电芯或者电池是不行的，需要有一套空气系统，有一套水热管理系统以及跟内燃机有一些相似，这个相当于内燃机的气缸。燃料电池发动机这个词也是从这儿来的，还有一些技术门槛，让一些燃料电池系统源源不断发出电能来。

有了这样一个发电装置还要提供一个能量，车上有一个车载的供氢系统，还有一些技术路线高压氢气或者甲醇以及天然气，首先把甲醇转化为天然气，然后源源不断的发电，这是一种技术路线。目前已经成熟还是用高压氢气直接装到车上。前面的几张跟大家说电动汽车或者蓄电池纯电动汽车跟燃料电池相同点在什么地方，不同点在什么地方以及它的技术门槛。

国际形势是什么样？

日本。以丰田、本田为例，从这两家车型可以看出来未来几十年源源不断的投入，最终从技术上可以达到这样一个上市场的程度，这个技术成熟度上来说，成熟度不包括它的成本，不包括它的辅助设施建设，从车载技术上来说相对承当。基础设施，目前全日本的加氢站有90座，2020年这个加氢站可以达到260多座及这是全日本队整个氢能设备的规划。

韩国。以现代为例，现代前期已经向北欧推出了几十辆燃料电池汽车，今年初又推出最新一代的燃料电池汽车。截至2017年底，韩国已有加氢站16座。2020年这个加氢站可以达到168座；2025年可以达到200座。

欧洲的代表，德国。目前欧洲来说的有德国戴姆勒走在最前面，也是从这个技术上来说氢燃料走的非常前，甚至这个开发比其他国家都要早。戴姆勒在燃料汽车技术方面非常高的，除了成本。氢能源角度来说，目前为止大概也40多座，但是这个目标到2018年100座，2025年将近400座，德国在这一块会加大投入。

国内走到什么程度？国内为什么谈这样一件事情？如果没有这样一个电动汽车产业链的铺垫，先谈燃料电池汽车有一些空中楼阁，无从谈起，没有这样一个基础。大家可以看得出来，我们可以谈燃料汽车产业化发展，因为我们有一个强大的电动汽车相关产业链的建设，经过中国十几年在电动汽车领域的投入，我们从电池、电机、电控以及整个电动汽车动力系统平台做了一个很好的铺垫。此基础上只要加上一个燃料电池发动机系统，加上一个车载的系统可以构成我们所谓燃料电池汽车。

我们现在有资格谈这件事情，中国过去十几年里面，从十一五开始的时候，国家在这一块也做了一些大规模的投入，做了一个很好的铺垫，打下一个很好的基础。产学研做的在国际上来说是比较好，有同济大学，清华大学，还有大连化学物理所这三家科研单位，像上海的神力，包括上汽集团等几家共同投入，也做了很多的铺垫，这里面典型一个大事件或者是集中式发展。2010年上海世博会以及后面一系列的工程，包括前几年上汽组织一个全国行的汽车。从国内的形式上来说，目前中国在燃料电池汽车这个领域并不是说没有做铺垫或者没有做考量，其实在这些地方是有很多的梳理和政策上的引导。

为什么要加强燃料电池汽车？燃料电池汽车为什么这么热，它的机遇在什么地？几个角度考虑：

1、中国的形式上来说，中国坚持纯电驱动或者发展电动汽车这个技术路线和战略是不会变的。虽然目前是在这个行业界的媒体里面有很多的争论，中国是不是走电动汽车这条路子走错了，是不是所谓万道超车走砸了。我个人看法中国战略是非常聪明的，中国战略并没有走错，在座的各位没有什么外国的媒体在这里面，我可以放心地说，其实我们中国人有时候所谓身在福中不知福，为什么全球汽车工业都认为中国电动汽车的战略是走的非常聪明的。我们不叫做弯道超车，我们叫做另辟蹊径，我们走另外一条路子。我们并没有放弃传统汽车，并没有放弃混合动力汽车，但是电动汽车这一块这是我们的优势，这是我们这样一个发展方向。总得来说，国家战略非常明确，大力发展电动汽车，燃料电池汽车就是电动汽车中间的重要的一分子。大家不要把燃料汽车归到另外一雷区。

2、目前我们有压力。吴主任刚刚强调了，靠补贴是生存不久的，补贴的政策很快就会变，而且国家的政策你也不知道，没准明年年底就没有了，很难说。明年开始2019年国家双积分政策正式启动，在中国不管是国内还是国外汽车上带来一个非常大的压力，双积分逼着他们转型要有新能源汽车，但是中国在新能源汽车没有补贴就会大幅度的下降，目前对于这个纯电动的补贴，在座很多车厂人说已经到了不可接受的程度，怎么样可以攻破这样一个瓶颈，怎么样利用现有一些补贴政策对燃料电池这一块能否促进一下，补贴政策上可以来说，目前燃料电池这个领域里面因为从技术成熟度商来说，相比我们纯电动汽车还有一定的滞后，技术上还有一定的先导性，国家在这一块补贴政策我个人认为还会维持一时间。

中国汽车的销量，前面几位主任都介绍了从2016年爆发，2017年80万辆，2018年110万或者120万辆车，我们的规模非常大，最大的领域是乘用车，最早是公交开始。现状上来说，预测2020年两年之后我们可以达到200万辆的水平，2025年我们产量达到750万辆，从保有量上来说，今年保有量已经将近两百万辆，到了2020年新能源汽车的保有量要会达到500万辆，到2025年保有量可以达到两千万辆，如果我们忠实执行地我们国家战略，2030年我们新能源汽车保有量将会达到八千万辆以上，如果八千万辆里面60%以上或者70%以上是用蓄电池纯电动汽车，这样会造成什么状况，给我们所谓的充电的很多设施造成极大的压力。一方面这个电动汽车要不断的占领市场，扩大产业，扩大产销量，另外一方面充电桩的建设会越来越难，进小区难，还有地下车库的问题，安全隐患的问题怎么样解决，这些问题越来越凸现出来。中国充电桩的建设到2020年的时候，其实国家的规划是集中式充电站1.2万个，私人充电桩是480万，我个人认为这个任务非常艰巨的。这就是我们下面想要说为什么给燃料电池汽车的发展提供一个强有力的退守或者推力，给燃料电池汽车提供这样一个机缘。

行业界里面，特别是学术接里面，大家还有很多的想法，新的创新想法，用智能电网，超高压充电，大功率充电。大家做了这样一个简单的计算，简单地举一个西部级车的，B级乘用车，总重1600公斤，续航里程400公里，所有车都是往这个方面努力，实际上这个续航成320公里不错了，如果是在冬天供暖或者是这个夏天开空调的话，可能也就是200公里，大家标程是400公里，如一达到400公里这样一个里程这个车基本上要带整车电车60多个电，这是一个基本的电池，我不说，不说低。如果用现在慢充家里220伏充电是要充16个小时，我想一天24个小时，16个小时车在充电，这是不可能的问题，你说每天只开30分钟，晚上补电，这是可以的。如果快速充电桩，像特斯拉专门设一个高速充电机可以充，1.6小时，一辆车一天也就是满打满充也就是15台车，这个充电桩和这个新能源汽车保有量的这个比例，未来协调起来是一个非常大的难点。

有人说可以用超高压充电，这是超级快充。如果是3000伏，如果按照这样一个超大功率，同时给三千辆充电相当于90万千瓦的损失的发电量，90万千瓦这样一个损失量客观一个核电站机组的一个损耗的量，大亚湾核电站，共6台发电几组，最高一组108.6万。中国总的发电量不过是中国发电功率满足不了这样一个损失大规律的需求。今后中国在推纯电动汽车遇到一个平静，怎么样保证这样一个充电的需求，这是一个很大的动力。

总得来说，给燃料电池提供了一个非常好的发展机遇。传统汽车、纯电动汽车包括燃料电池相比来说，最总重要就是一个能量加速的时间，这是燃料电池跟纯电动汽车相比不可比拟的优势，它是一个物理搬运工的过程，不是一个充电的过程，这个充电的过程是需要时间。其实快充的技术，在座如果做电池人都知道，这个快充对这个电池寿命是极大损害的，没有一家电池厂建议你做快充，但是你用快充，你的寿命绝对达不到这个要求，总体在能源的角度来说，中国今后不可避免要走燃料电池这条路，一方面要坚持纯电驱动，另外一方面能够解决你充电的问题，也是这个充电设施的问题，燃料电池汽车给你提供这样一个机会，燃料电池需要加氢不需要每家每户有一个充电站的。加油站的角度来说，全球加油站市场只有60万个，所以说就是相比之下，我们加氢站的数量不会限制几百万或者几千万这样一个充电桩的建设，总的来说，这个还是可以做的。

电和氢之间有一个天然的关系。其实电和氢都是一个二次能源的载体，不是一次性的能源，但是借助于燃料电池，还原化学反应可以把这个电很快地转化为氢，对于我们来说，对于汽车行业来说我们希望可以找到一个统一的能源载体，其实电和氢气这两者之间可以相互转化又是非常合适，其实氢和电并不对应。

中国燃料电池汽车产业发展的集与集挑战。

机遇。本身氢能是能源，是二次能源，非常广阔，可以从煤里面来，可再生生物里面来。能源作为这个氢气来说，氢气跟电不一样，是便于的东西，如此把两次能源谈到一块，一次电和一个氢，氢是可以随时搬运，电是搬不来，得搬电池，要么去建电网或者拉电线，这个地方举这样一个例子，特别是在军事领域，军事领域里面比如说准备一个军事行动化战役化，能源保障非常重要，可以带油车，可以拖着油罐跑，氢气可以装着跑，电可以装着跑吗？如果今后这个战术设备里面很多都是靠这个电驱动，不能偷一个电网，也不能拖一大堆充好的电池去，氢气跟电不一样，可以存储，可以运输。

氢能在低碳的行动里面扮演着很多的角色，不管是交通领域，在别的领域里面都起到非常大的作用。总得来说，非什么强调呢，氢燃料电池汽车想获得长足发展，作为氢气在整个能源架构里面的作用或者是重新定义，是非常重要的一件事情。氢气的生产到提纯、运输到最后加工是非常完整的产业链，这一块需要很大的投资，但是代表着未来，到2025年预计这个产业有2.5万亿的美元的一个投入，但是也可以创造新的三千万的一个工作岗位，从全球趋势上来说，整个氢能在中国也是一个问题，不是定义为一个危险能而，是作为能源来定义。

氢气来源非常广阔。特别是煤制氢潜力巨大，当然有一定的成本，当然任何事情都有成本。怎么样把国家的战略在这个氢里面可以起到很好的作用。

市场切入点来说，交通领域里面大家都是从一些大坝以及物流车入手慢慢过渡到乘用车领域里面去。中国也有得天独厚的条件，中国刚刚所说市场驱动，但是政府起一个领头的作用，这个非常重要，中国有一些大型的示范工程的经验，也有这样一个机遇，特别是2008年奥运会，包括我们现在在联合国的这个计划开发署项目，都可以给我们提供了这样一个大规模集中示范的机遇。

当然了，挑战也有。虽然有纯电动铺垫的这个平台，机电控全条产业链，但是燃料电池汽车里面，燃料汽车发动机系统，电堆的系统到关键零部件以及这个控制系统能力还需要坚强实的铺垫，需要不断的攻关以及努力，跟国外相比不管是成本上达不到产业化的要求，在技术上程度跟国外相比仍然也有我们的差距，在中国都有补贴，所有这些领域都有人做及这是我们刚刚所说是从无到有，而是从有到强这一块的转变。

建议。我在很多场合都强调，这是中国的特色，这是中国坚持所谓三位一体，首先国家有战略，我觉得国家已经有战略了，这一块毋庸置疑，包括从工信部、科技部到发改委，包括国家能源局，对发展氢能和发展氢燃料汽车都有一个共识。

市场要投入，行业要投入。这是一个很好的趋势，目前不像几年前国内基本上只有上汽、宇通有所投入，现在毫不犹豫地说所有整车厂都有投入，只不过规模大小不一样，没有整车厂愿意忽视这件事情。对于整个产业链的发展，一方面整车厂起到牵头的作用，另外吸引社会的投资及吸引高校研究机构的参与，把相关产业链带动起来这是燃料电池汽车在中国发展一个重大契机以及关键。

基础和应用并举。为什么我们还仍然有一些不同的声音说你们现在不要做燃料电池汽车，基础没有打牢，关键零部件都没有，我们都轰轰烈烈地做车，做早了。还有人说，我今天要多少辆车，后天要上市场，这两者可以综合一下，这有是中国的优势。没有市场化引导基础的研发是盲目，不搞示范工程，不搞车型降噪，不做样式，不做示范，你研究催化剂，研究膜，朝什么方向研究，这是没有目的的研究。

反过来光做产业化许多技术支撑是不可持续，中国这样一个体制，正好可以保障了在中国这两者之间可以结合起来，做示范的、做样式、做基础研究工作的，大家共同努力把这个产业可以推向这样一个高潮，中国氢燃料汽车才会有新的希望，谢谢大家。

以上内容据峰会现场速记整理，未经嘉宾本人审阅。