钜大LARGE | 点击量：932次 | 2019年05月22日
没有必要认为纯电动和燃料电池车是非此即彼的
由国家信息中心信息化和产业发展部与现代汽车（中国）投资有限公司共同联合举办的2017年第五届中韩汽车产业发展研讨会在北京召开，此次会议邀请了两国业界权威专家与企业代表，共同深度讨论和分析了新能源、智能网联和自动驾驶技术等汽车行业前沿热点。中韩汽车专家的深度交流不仅可以让两国汽车行业相关人士了解彼此的技术进展，也将在学习借鉴的过程中，助推两国汽车产业未来发展迈向一个新的台阶。
会上，同济大学校长助理、智能型新能源汽车协同创新中心主任余卓平分享了中国燃料电池发展的状况以及对未来趋势的展望。他表示，大型长途的交通工具方面燃料电池有非常大的优势，城市短途小型化的车辆方面则纯电动车有更好的发展地位，没有必要认为纯电动和燃料电池车是非此即彼的。尤其是大企业，纯电动、混动和燃料电池车三个路线都要根据市场做相应的选择。
中国的燃料电池车在二十年的发展历程中，经历过低谷期又再次迎来民间的热潮。接下来为了更好地发展中国燃料电池产业，有两个需要解决的问题，一是希望鼓励燃料电池车的相关政策进一步明晰，政府的产业导向更加明朗。其次是大企业要在这个产业导向下面发力。
以下是演讲实录；
余卓平：今天非常高兴在中韩汽车产业论坛上交流一下我们国家，中国燃料电池发展的状况以及对未来趋势的展望。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
从中国的汽车产业来讲，去年发布的中国的《新能源汽车路线图》里面，大家一直期待2030年中国汽车产量会超过4千万辆。也就是讲中国的汽车还有非常大的发展期，这点也是我们整个汽车行业大家为此比较兴奋的。但是汽车的发展带来的挑战确实非常严峻，这里面包括能源、环境以及交通方面的问题。我们今天谈到新能源汽车的发展，包括燃料电池的发展都是在能源和环境挑战下我们汽车行业人士做出的应对举措。大家可以看到未来汽车要多元化，动力要电动化，以及将来的控制要智能化，这是未来下代汽车主要的趋势，而从能源多元化和动力电气化这里面，应该就是新能源汽车主力的代表。
从动力电动化可以看到，大家期待的新能源车或者电动车的发展包括纯电动车，插电混合动力车以及今天的主题，燃料电池车。这三个经常大家做比较，做一些探讨，到底哪个车是未来新能源车的主要方向，一会儿我会谈谈自己的观点。
纯电动和燃料电池车无需非此即彼
整个来讲，新能源车发展中国政府非常重视，我们中国有一句古话叫“十年磨一剑”。大家可以看到新能源车“这一剑”在中国磨了足足二十年。从十五开始，现在第四个五年计划，仍然在支撑电动车的发展。中国政府也给予了大力的支持。在2014年的时候，我们的国家主席习近平在视察上汽的时候也明确提出新能源车的发展是中国汽车工业从汽车大国走向汽车强国的必由之路。在这样的论点下面，现在全国对新能源车的发展形成了高度共识。所以这三年应该是我们新能源车发展的快速增长期。
从整个发展来看，中国实际上在2001年的时候，科技部推动第一个电动车重大专项的实施，这里面布了一个非常好的局。这里面包括“三纵三横”这样的一个说法，这里面燃料电池、混合动力和纯电动车这是三纵，然后关键的共性技术，电控、电机、电池这是三个关键的共性技术。这个局对中国新能源车发展起到非常非常重要的推动作用，避免了很多大家停留在争议上的事情。实际上这里面就在讲把关键共性技术做好了，这三纵的发展都有它自己的空间。
另外大家可以看到，这个图典型就是我们讲2014年以后，中国新能源车的产量有一个急剧的爆发式的增长。今年应该来讲仍然会持续这样的发展态势。所以我们对中国的新能源车确实寄予非常好的展望。
今天讲燃料电池车，回到这里大家看一下这里面新能源发展图里面，丰田汽车过去做了一个非常好的图，这个图大家经常引用。这里面就讲纯电动车、混合动力车和燃料电池车他们各自的特点以及适应的发展领域。可以看到大型长途的交通工具里面燃料电池是有非常大的优势，在城市里面的短途小型化的车辆里面纯电动车有很好的发展地位。所以在这些点上大家把纯电动和燃料电池车做一个非此即彼的竞争我认为没有必要。这一点上我们应该看到，在大型长途的交通工具里面，将来燃料电池一定有非常好的发展空间。
这里面就是几个重要的比较图，大家可以看到形状非常一致。第一个传统的汽车将来要逐渐下滑，这个从最近北欧，就是挪威这些地方，他们纷纷推出一个禁止内燃机汽车的时间表，德国2030年，英国法国2040年，都纷纷推出这个表。从这个图上看，他们认为在2040年左右，传统的内燃机汽车基本上下滑到很低的水平。中间混合动力车有一个非常好的过渡过程，但是燃料电池车大家可以看到2020年以后开始有一个上升的爬坡，这是美国的一张图。
我最喜欢举的还是一张日本的图。日本这个图是更形象，日本整个产业里面，普通的轿车大概有4000多万辆，微型轿车大概两千多万辆，我们经常讲的日本节约型社会还是非常明显的，交通工具里面微小型的车在市场上占三分之一，还有大概一千万辆的柴油轿车。他们的估计大家可以看到，虚线是混合动力的发展，这类车基本被混合动力取代，但是混合动力上升到一定程度也会逐渐下降，这个下降是燃料电池车带来的。小型车里面，这条红线是纯电动车，他们认为这种小型车将来就是被纯电动车取代。燃料电池车这条蓝线会逐渐增长起来，所以大家可以看到柴油车也是逐渐退伍。现在因为美国大众的柴油排放门的现象，大家可以看到柴油机在更快的退出历史舞台，现在已经全球展现出这样的态势。
最近，汽车重要的零部件商宣布在柴油机的研发部门全部停掉，就是柴油机不做进一步的开发，只做现在市场工程化的开发，但是柴油机的未来发展已经停掉了，他们宣布没有未来了。包括我本人还觉得柴油是非常好的节能技术应该重视，但是现在看来，从排放角度来看柴油机面临非常大的挑战，我们国内也是这样。进入国6的排放标准以后，柴油机的发展空间受到非常大的制约，成本要急剧的上升。
所以这些点大家可以看到，我为什么想举这个图，就是这张图上，实际上就是说它是一个很长时间的贡献过程，包括混合动力车在市场上也有很长一段时间，所以对汽车行业来讲，纯电动、混合动力、燃料电池都是在近二十年、三十年之内的时间里面重要的市场产品，所以不会有汽车工业放弃其中某一条东西。
所以大家一定说要么做纯电动车要么做混合动力车，要么做燃料电池车可能都不现实。从大企业来讲，三个路线都要根据市场做相应的选择。
联盟在推动燃料电池车发展上会有重要作用
燃料电池现在应该说，刚才也讲到在新能源车发展里面，现在是成长期最慢的一个，确实是这样。燃料电池这块的发展，因为离市场还有一段距离，所以呈现出非常有意思的现象，就是联盟的现象。刚才专家的报告里面也谈到很多的联盟，燃料电池车这块因为针对的是未来，所以大家可以看到，包括车企之间的联盟。像通用和本田等等，他们这些联盟在推动燃料电池车的发展上应该会起非常重要的作用。
还有一个很重要的联盟刚才也讲到就是汽车产业和能源工业的联盟。实际上我个人一直是这样的观点，刚才专家里面有一张图讲的非常清晰，就是燃料电池的发展实际上和能源结构密切相关的，他刚才就讲到那张图，讲到可再生能源因为不稳定性没法很好的用，不论是太阳能还是风能，这个期间大家都希望找到合适的储能载体，把可再生能源不稳定性转变为稳定的能源供给。国际上现在有一个很重要的论点，就是把可再生能源的不稳定性通过机器转变为稳定的。就是可再生能源发电，电解质制氢，氢能源可以稳定的储存，这是将来燃料电池发展非常重要的一步。只要能源战略一旦明确，将来燃料电池技术会有非常快的发展期。
从燃料电池车发展水平来看，大家最早担心的是因为里面的催化剂要用到铂金，成本太高，那么这一点一直在人们的脑子里存在疑问，说燃料电池的发展这个成本太贵了，但是最近燃料电池的突破非常明显，铂金的用量大幅度的下降。从这个里面大家可以看到，从最早每千瓦要一克左右的铂金现在已经降到，目前在市场上各种的数据都讲，大概在0.3左右。未来在实验室里面已经降到0.1，如果每个千瓦降到0.1，铂金的用量可以和现在内燃机汽车的用量差不多。大家知道现在的内燃机也要用到三元催化器，这里面也要用到铂金，那么汽油机还在点火触点上也要用铂金，那么这些铂金加起来的用量将来可能跟燃料电池汽车的铂金用量会差不多，所以燃料电池的成本这点大家已经释疑了，应该不是一个制约燃料电池车发展的主要的瓶颈。
还有一个很有意思的现象，丰田汽车2015年推出商业化燃料电池车的时候宣布开放大概五千多项有关燃料电池车的专利。这一点我们在行业里面分析，是丰田汽车公司1997年推出混合动力车的时候走了一条非常封闭的路线，他的专利封锁让人家都走不了混合动力路线。后来他发现实际上吃亏了，因为中国还有一句古话叫“众人拾柴火焰高”，就是丰田走的路线其他车企不能走那条路线，就逼着大家走别的选择，所以使得现在混合动力车的发展要走插电的技术路线，完全和丰田的技术路线完全不同，所以我们当时分析觉得丰田也是吸取这种教训，现在在燃料电池车上面他们希望大家来烧火，众人拾柴火焰高，所以他开放他的专利，希望大家一起推动燃料电池车的发展。
燃料电池的新时代已经来到
那么国际上大家可以看到，商业化的燃料电池现在在轿车领域实际上是有三款，刚才专家讲到的，现代的汽车，丰田的汽车，还有本田的汽车，这三款车应该说在近几年引起了不小的轰动。所以我们讲新的时代已经来到，国外在氢能与燃料电池发展目标上无论是欧洲还是日本、还是韩国、美国，纷纷把燃料电池车最近发展的目标制订出来，特别是基础设施，加氢站的建设目标也有非常好的诠释。
这里面加氢站的目标可以看到国际上大家的时间表，这里举例子大家可以看到这张图，这是最具典型代表意义的。2015年大家可以看到德国加氢站的分布大概是这样的情况，目前还比较少，那么到2020年大家可以看到已经开始成片了。他们的计划到2030年整个德国氢设施要连成非常完整的网络，大概有一千多座加氢站在德国建立起来，2030年不远。我们说中国的新能源车磨了20几年，实际上到2030年现在的时间只有十几年的时间，我觉得这个发展是非常快的，我们大家要高度重视在这个分支里面的技术的发展。
中国的燃料电池车发展历程
中国的燃料电池车大家可以看到，从刚才讲的将近20年的历程里面，从2001年十五的第一个计划到2003年第一个燃料电池问世到现在。尽管在世博会有好几个汽车厂做燃料电池车，但是都是十辆以下的级别，都是在探索，没有计划。这里面比较赞赏的还是上汽集团，上汽集团在燃料电池车这个领域持续跟踪和发展。大家可以看到最近有计划的也是上汽集团，不光在轿车还是商用车方面，上汽集团最近可能推出万辆级的燃料电池车的应用发展规划，这个力度现在还不是非常大，现在还是希望进一步的加大这个力度。但是这十几年中间有一个插曲我要在这里讲一下。中国的燃料电池车在“十一五”后期，就是2005年以后，2007年左右到2015年这段时间，将近七八年的时间走入一个低谷期的。受美国的影响非常大，美国当时奥巴马政府上台，对燃料电池车的发展给了一个非常负面的判断，他们认为不会成为主流，所以应该来讲，在美国燃料电池车的发展也受到非常大的影响。
中国当时比较大的是参考了美国的这种发展，认为美国都不做，中国还有必要坚持搞燃料电池吗？事实上大家最近可以看到，日本，包括韩国他们在最近十几年里面，勤奋的耕耘。实际上日本应该说在2001年、2002年在美国加州的燃料电池计划的基地里面，你去看丰田的燃料电池车当时技术非常落后的，技术远远落后当时的通用，当时的奔驰等等这些公司。但是2015年它是非常高调的秀出了它的商业化燃料电池车产品。
所以我们讲中间我们经历了一个低谷期，现在又热情非常高涨，特别是民间，我待会儿会讲到为什么有这么高涨的热情推动燃料电池车的发展。
技术来看，轿车里面我们讲轿车的动力平台大家可以看到，事实上我们一直走一条电电混合的道路。电电混合的道路就是有一个燃料电池也有电池，待会儿会讲现在的主流，还有丰田和本田都在做所谓的全功率燃料电池车这样一条技术路线，我一会儿做一个简单比较。另外商用车另外，我们国家在客车领域发展也非常快，应该在联合国环境署专门在几个发展中国家开展燃料电池车示范运动，中国是其中一个，后来中国做的最好。但是第一期的联合国示范项目在北京，我们从奔驰买了几辆燃料电池大客车，180万美金一辆车，贵的吓人。到后来我们开始推出自己的燃料电池车，事实上在世博会期间，我们在上海示范的燃料电池客车大概在400多万、500万左右，最近可能已经能够把燃料电池车降在200万左右的现象。这点也和刚才的现代的专家举的例子一致，他在做成本分析的时候，乘用车他认为过了400公里以上的续航里程就是因为纯电动车由于电池影响价格更贵，燃料电池反而便宜。而商用车的交叉点在100公里，就是说100公里以下，纯电动车有优势，100公里以上纯电动车没有优势，所以公交客车，现在公交客车都要求一天300公里左右的续航里程。所以公交车方面燃料电池车已经可以和纯电动客车去挑战，刚才那张图比较的非常好。
所以这点来讲所谓全功率的燃料电池就要质疑，为什么要一千公里的续航里程。如果400公里以下，小车、纯电动车有空间的，是不是？只有将来的那种专门跑高速的大型重型卡车，长途的大客车，这些车将来燃料电池一定有非常重要的优势的。所以这些点来讲，我们的客车，我觉得电电混合走燃料电池的路线可能会非常好的一条路线，它的动力平台应该说也是有非常显著的特色。
中国燃料电池车技术的优势与劣势
我们在燃料电池车的一些测试平台的建设上也花了一些力气，但是远远不够。最近我参观了日本丰田汽车公司，看了他燃料电池的实验室，从那个工程化检验设施水平来看，我们国家在这一点差的非常落后。今天有国家监督总局的官员也在，在监测手段上也落后，不光技术有差距，在这些能力上也有差距。上次在日本参观的丰田实验室，一万多平方米的设备，基本上是围绕可靠性和环境适应性，就是高低温这种环境的适应性，还有各种环境下的耐久性、可靠性的实验。这些我们在做，但是投入有限，我们讲当然会影响技术的进步。
在控制上面，多元动力系统的控制上面，这点我们觉得还是跟着比较紧的，我们有特色。我们一直推电电混合，所以在多元动力系统控制上面我们还是不弱的，我们技术还是有比较好的特点。在高压储氢的装置上面，国内35兆帕的储氢瓶应该没有问题，但是78兆帕储氢瓶，我们国家由于标准规范的问题，现在还有差距，现在在研发过程中，按照我们国家的标准法规，70兆帕的氢瓶不允许生产的，就是塑料内胆的我们现在还没有标准出台。所以70兆帕的氢瓶在我们国家还是很大的问题，要发展还是很大的问题。
氢基础设施这个领域，现在中国建好在用的加氢站可能在一个手指头之内，有一些都是很临时的简易的加氢站，不是真正的，所以非常落后。这里举一个例子，我们世博会期间，世博园区旁边的加氢站，那是临时用地，计划世博会我们要搬到另外一个地方去，搬了六年没有搬成，所以在加氢站建设方面，我们处在比较落后的情况。
新一轮的发展，现在很多城市现在开始热起来了，在做规划，估计应该会有新一轮的加氢站设施建设的发展高潮。这是上海和北京两座加氢站的情况，应该这是两座就是刚才讲结合联合国的示范项目，比较固定的最早建设下来的两座加氢站，现在仍然在用的。这是世博会期间我们的一套燃料电池汽车的供氢体系，这套供氢体系通过这个示范活动还是积累了非常丰富的经验，利用上海的工业富产氢气，利用了一套运输体系支撑了燃料电池客车，燃料电池轿车还有各种车辆的加氢活动。从这些点上应该说技术还是比较完整的，成体系的。
在示范里面大家可以看到，实际上我们讲整个示范里面到世博是一个终止，中间停了很长时间。这个示范行动到2010年世博会以后，我们在世博会有200辆燃料电池汽车的示范，但是以后停了。最近可能结合联合国第三期的在中国的燃料电池汽车的示范，我们会推动燃料电池汽车示范的进一步发展。
从产业链上大家可以看到，在逐渐逐渐的形成，包括我们讲关键零部件，关键材料，能源系统，服务平台等等链上我们逐步有一点产业链初步形成样子，但是不算很完整。这里举一个例子，就是当时我们讲把上汽的燃料电池轿车和现在丰田的燃料电池轿车相比较。我这里面讲，大家可以看到，第一个也有很多人讲，大概四千瓦，一家一千多瓦，这点有不同的观点，我不认为燃料电池车一定强功率。现在电池发展也非常好，将来燃料电池车里面，动力蓄电池配多大的燃料电池可以根据使用的工况需求来做灵活的配制，不一定一定就是一个大功率的燃料电池。所以这里面将来不是说功率小你的技术就落后，我不这样认为。我认为将来一定是根据工况来做选择，我不觉得一辆车加一次能量以后一定跑一千公里就是一辆好车。如果加注很方便，氢基础设施有一定布局之后不一定这样要求。所以我们讲将来的电电混合还是可以去探讨的。
但是这里面有一些这种我们讲的这种功率密度等等这些东西我们还是有点落后，这个应该看到这种现状，应该进一步发展。今天搞燃料电池的专家也在，现在也在进步，无非我觉得现在差别大是我们工程化的水平。现在就在讲，这是我们当时列的差距表，现在应该来讲，各方面我们确实还是有差距。那么最主要的原因，这里面我认为就是这样，这个产业的形成，政府鼓励是非常重要的因素，但是如果没有骨干企业发力那是很难的。在日本丰田、本田，在韩国现代，这样的大型骨干企业自己的持续投入我想象的出来，他们的投入在整个的投入里面，政府的投入只占很小的比例，我们国家几乎是在政府大力推动下，在做燃料电池汽车的研发。企业没有发力，所以我们讲这是催化大企业牵引是非常重要的东西。
希望政策导向更好推动中国燃料电池车发展
我们国家产业导向说很明显，现在新能源车政策很好，但是其中燃料电池应该如何鼓励我觉得还是不明晰的，燃料电池车应该从能源角度有一个明确政策出来，我们的氢能在未来国家体系有什么位置，如果尽早的明晰，燃料电池车的发展会有更好更快的推动。所以我讲存在的问题最主要是这两个：政府的产业导向，政策要明朗；大企业要在这个产业导向下面发力，如果这样背景下面我相信中国燃料电池整个产业的发展应该会有非常好的发展。
“十三五”期间大家可以看到，我们仍然坚持“三纵三横”的布局。这个布局支撑了我们国家在新能源车发展里面支撑了我们20年，这块还是有非常好的。燃料电池车里面大家可以看到燃料动力系统里面仍然是一个重点，仍然在做持续的支持。
另外还有一个很好的推动点。就是国家对新能源汽车的补贴政策里面大家都知道，对纯电动、对插电混合动力都明确了，到2020年退波。因为随着产业逐渐成熟这两个退波，但是燃料电池由于现在的技术状态，那么国家可能还会持续它的补贴这样一个政策，那么我刚才讲，最近非常热，实际上这样的补贴政策也是催生现在民间对燃料电池车发展非常热情高涨的主要原因。
这后面再简单讲一下，我来自同济大学，同济大学应该说最近这20年，因为现在科技部部长万钢先生，以前是在同济大学汽车学院做院长，我们一直在致力于新能源车的发展，那么在2014年的时候，我们组建了一个叫“智能型新能源汽车的协同创新中心”，这里面包括我们和骨干企业，就是上汽集团以及和一些学校，像清华大学、天津大学、湖南大学组成一个紧密的联盟，致力于在三个领域开展创新活动。一个就是电动化。电动化里面大家可以看到我们提的一个观点，重要的一个是叫柔性化电源，就是我刚才的观点。将来的新能源汽车里面有电池也会有油电的增程器，就是混合动力的这种说法，也会有燃料电池的这种增程器，就是我讲的电电混合的。所以将来的电源如何配置，可以根据它的工况做柔性配置，所以我们当时提出柔性电源这样的概念，不是就是一个大功率就要吃遍天下的玩法。而是针对它工况的需求可以做柔性配置。现在的经营性车辆、城市物流车、城市的公交车，客物流，我认为因为它是间接性跑的，增程式的燃料电池车有非常好的利用空间，在目前来讲成本也低。事实上也有利于它的寿命和各方面的表现，性能一点不会差。所以这点来讲将来的柔性电源要根据工况配置的。
另外我们在驱动系统上，我自己本人一直坚信将来的电动机一定会装到轮子上去，就是电动车一定是那种滑板性的结构，就是一个电机和轮子是一体的，这种会改写汽车整个的行驶动力学，所以这一点我们也一直期待，也为此做努力。
今天我也看到有关智能化的议题，我就不多讲了，这是解决我们国家未来交通安全、交通拥堵方面，智能化举足轻重，智能网联现在也很热。还有一个就是由于电动化和智能化，将来的整车估计不是现在的整车，现在这样的整车是怎么造成的，这一百多年，车头前面装发动机，后面是一个行李厢，中间坐人，已经形成固定的格局。将来如果说我刚才讲到，电动机装到轮子里面去了，那么电池可以平摊在底板上，那么事实上这种滑板结构，将来车身怎么造型有非常大的空间，这一点现在还没有开始。现在新能源车基本上在内燃机汽车上做的改造，未来的电动车会走向什么样子，车会是什么样子？我们应该来讲给予他很高的期待，应该会有变化。
这里简单讲一下我们在燃料电池领域里面。第一个我们做城市物流的增程式的城市物流车，我们觉得很好，但是现在国家补贴政策不鼓励这种小型的燃料电池增程性，我觉得是有一些问题，实际上这样小型的物流车，十几个千瓦应该是可以的，现在的政策是你不到30千瓦不补贴这是有问题的。我就觉得小型的增程式的城市物流应该是非常好的选择。因为城市物流，刚才讲一天如果，现在的电池水平，就是说还是非常重。一个运营性的车辆一天跑300多公里要背很重的电池，各方面都不经济，用这种增程式的电动汽车，燃料电池车发展我觉得是非常有利的。这是上汽的燃料电池轿车，这个已经是上一代的750，最近他们950现在在示范，下一代可能在商用车上还要做进一步的示范，这是我们和上汽合作的一些东西。
另外我们也开发了一些燃料电池的概念车，这就是刚才说的把电机装在轮子上，用燃料电池，这是未来电动汽车的发展趋势，我们对这一类技术发展给予很高的期望，也一直致力于这一类技术的研发。我的报告就到这里，感谢各位的聆听。
下一篇：未来锂电池究竟该走向何方？
