鄢治國：氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及成都?xì)淙剂瞎皇痉肚闆r

“在解決氫氣管理問題及補(bǔ)貼持續(xù)的前提下，氫燃料電池汽車發(fā)展速度要快于同階段的純電動?！痹?019年1月8日下午，由成都新能源汽車產(chǎn)業(yè)推廣應(yīng)用促進(jìn)會和電車資源聯(lián)合主辦的“2019第二屆中國(成都)新能源汽車高峰論壇”(簡稱成都峰會)上，東方電氣（成都）氫燃料電池科技有限公司副總經(jīng)理鄢治國博士表示。

電車資源將東方電氣（成都）氫燃料電池科技有限公司副總經(jīng)理鄢治國博士的演講內(nèi)容整理如下：

一、氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

（一）燃料電池發(fā)展歷史

1839年，威廉格羅夫爵士(Sir Willian Grove)發(fā)明了第一個燃料電池。20世紀(jì)60年代，美國宇航局阿波羅登月計劃，采用質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)和堿性燃料電池(AFC)作為飛船上的輔助電源。1987年，美國能源部啟動燃料電池在交通工具中的應(yīng)用研究。1993年，加拿大Ballard公司展示了一輛零排放、最高時速72km/h、以質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)為動力的公交車，引發(fā)了全球性燃料電池汽車研究開發(fā)熱潮。

從國際上來看，氫燃料電池汽車(FCV)到現(xiàn)在分三個發(fā)展階段：

第一階段：1990年到2005年。1990年美國能源署開始制訂氫能和燃料電池研發(fā)和示范項目，世界發(fā)達(dá)國家(地區(qū))紛紛加緊氫能與燃料電池的研發(fā)部署。當(dāng)時人們對這項技術(shù)的攻關(guān)難度理解不夠，以為燃料電池車可能在1995年左右實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，以至于巴拉德公司股票漲到190多美元。實(shí)際上做出的三輛氫燃料電池車在試驗階段穩(wěn)定運(yùn)行很好，放在芝加哥上路運(yùn)行不到一個月全部垮掉，大家這才意識到燃料電池不適用于汽車的工況。

第二階段：2005年到2012年。用了7年時間終于解決了燃料電池的工況適應(yīng)性問題，燃料電池比功率達(dá)到了2kW/L，在零下30℃也能儲存和啟動，基本上滿足了車用要求。

第三階段：2012年到現(xiàn)在。豐田燃料電池比功率達(dá)到了3.1 kW/L，并在2014年12月15日宣布，氫燃料電池車實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，進(jìn)入了商業(yè)推廣階段。其后，本田與現(xiàn)代也推出了燃料電池商業(yè)化車。

從商業(yè)化角度，國際上把2015年譽(yù)為燃料電池汽車的元年。

（二）美、日、韓、法提升到戰(zhàn)略層面

2018年的美國，以斯塔克區(qū)運(yùn)輸管理局為首的公私合作伙伴聯(lián)盟，計劃起草中西部各州替代燃料運(yùn)輸走廊行動計劃。計劃建立電動、燃料電池和CNG動力乘用車、卡車和公共汽車均可補(bǔ)充動力的運(yùn)輸路線。2018年2月，3500輛燃料電池電動車，39座加氫站運(yùn)營中。

日本的氫能基本戰(zhàn)略十大行動計劃涵蓋了從技術(shù)研發(fā)到成本，到氫氣來源等等。分別是低成本方式利用氫能、開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效儲運(yùn)技術(shù)、可再生能源的電解水制氫、氫能發(fā)電的商業(yè)化應(yīng)用、推廣普及燃料電池汽車、工業(yè)余熱的熱解制氫、降低燃料電池成本、新技術(shù)開發(fā)、強(qiáng)化國際合作，引領(lǐng)國際標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)氫能知識科普。

韓國擬出臺國家氫能法案，未來五年相關(guān)補(bǔ)助將達(dá)20億歐元。韓國投資2.6萬億韓元發(fā)展燃料電池汽車。計劃2020年，燃料電池汽車達(dá)9000輛，加氫站達(dá)80座；計劃2030年，燃料電池汽車將占汽車總產(chǎn)量10%，加氫站預(yù)計達(dá)520座。

法國發(fā)布國家氫能計劃。2019年起ADEME投入1億歐元用于氫能工業(yè)、交通及儲能等領(lǐng)域。到2020年建設(shè)100座加氫站，5000輛燃料電池輕型商用車，200輛燃料電池重型車輛。到2028年擁有400-1000座加氫站，2-5萬輛輕型商用車，800-2000輛重型車輛。

（三）加氫站建設(shè)

2017年底，全球共有328座正在運(yùn)營的加氫站，新增64座。其中歐洲139座，亞洲118座，北美68座，南美1座。

（四）燃料電池汽車介紹

（五）國外燃料電池汽車推廣政策

美國：2015 年美國國會將燃料電池汽車稅收抵免額度提高至 8000 美元。2017 年購買燃料電池車的車主可享受稅收抵免降低為 4000 美元。購置稅費(fèi)抵免。

日本：東京的燃料電池汽車買家將由京都政府補(bǔ)貼 100 萬日元（約 7942 美元），并由中央政府補(bǔ)貼 200 萬日元（約 15884 美元），有購置補(bǔ)貼。

韓國：為每個購買燃料電池汽車的用戶提供 2750 萬韓元（約 23322 美元）的補(bǔ)貼，有購置補(bǔ)貼。

丹麥：對燃料電池汽車實(shí)施免稅政策至 2018 年底，購置稅費(fèi)抵免。

英國：2018 年 3 月前，交通部為燃料電池乘用車購買者提供 4500 英鎊（約 6600 美元）補(bǔ)貼，有購置補(bǔ)貼。

德國：德國交通部計劃于 2019 年前投資 2.5 億歐元（約 2.6 億美元， 18 億元人民幣），用于氫燃料電池汽車的研發(fā)與推廣，使這類車型適合大規(guī)模量產(chǎn)，車型開發(fā)獎勵。

從補(bǔ)貼形式看，大多國家把補(bǔ)貼放在了消費(fèi)環(huán)節(jié)（刺激需求端），以購置稅費(fèi)抵免或者購置補(bǔ)貼的形式發(fā)放，僅德國將補(bǔ)貼放在了開發(fā)制造環(huán)節(jié)（刺激供給端）。

從補(bǔ)貼力度看，各國補(bǔ)貼力度波動幅度較大。美國和英國補(bǔ)貼在 5000 美元/輛上下，日韓則給予消費(fèi)者 22000 美元/輛左右的補(bǔ)貼。這也是日韓在燃料電池汽車領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先的原因之一。

（六）國內(nèi)概況

1.發(fā)展里程

從國內(nèi)來看，我國的氫燃料電池汽車已經(jīng)進(jìn)行了近20年的研發(fā)，從“九五”開始：

“超越系列”——以同濟(jì)大學(xué)為主要科研力量自主研發(fā)的“超越一號、二號、三號”燃料電池轎車，其主要性能直逼國際先進(jìn)水平。2008年北京奧運(yùn)會，其研制的第四代氫然電池汽車參加運(yùn)營，續(xù)航里程超過300km。

“清能系列”——在“十五”期間，清華大學(xué)研制了“清能一號、二號、三號”燃料電池城市客車，其燃料經(jīng)濟(jì)性大大優(yōu)于國際主流車型。 2008年北京奧運(yùn)會，三輛完全自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池客車參加了示范運(yùn)營。

“楚天一號”——武漢理工大學(xué)與東風(fēng)汽車聯(lián)手，于2004年成功研發(fā)出25kW氫燃料電池公交車，其主要性能均達(dá)到設(shè)計要求。

“鳳凰”——上海通用泛亞汽車技術(shù)中心以GL8公務(wù)商用車為原型，研發(fā)出一款燃料電池樣車。

宇通推出了第三代燃料電池客車，氫燃料加注時間僅需10分鐘，測試工況下續(xù)航里程超過600公里，尤其是成本下降了50%。

福田燃料電池客車亮相北京奧運(yùn)會和上海世博會，近年來技術(shù)又得到提升。

2017年，上汽大通燃料電池輕客V80進(jìn)入第五批推薦目錄，是國內(nèi)第一款運(yùn)用全新準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的燃料電池輕客車型。

2018年，前十一批工信部《推薦目錄》上榜的燃料電池汽車?yán)铮剂想姵乜蛙囘_(dá)50款，燃料電池專用車達(dá)20款。

2.產(chǎn)業(yè)集群逐步形成

3.車型和產(chǎn)量不斷增長

2017年，燃料電池汽車僅有3款貨車、19 款客車。到了2018年10月，增至20款貨車、50款客車，燃料電池汽車推廣應(yīng)用目錄車型增長率達(dá)到了318%；同時，燃料汽車的款式和種類不斷完善，包括冷藏車、箱式貨車等。目前，燃料電池汽車市場的銷量增長率達(dá)到了220%以上。

4.已建加氫站統(tǒng)計

（六）國內(nèi)外水平差異

關(guān)鍵材料：如電催化劑、質(zhì)子交換膜、炭紙大都采用進(jìn)口材料，且多數(shù)為國外壟斷，價格高；國內(nèi)產(chǎn)品尚未形成批量生產(chǎn)能力，或者產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。

附件系統(tǒng)：如空壓機(jī)、加濕器、氫循環(huán)裝置等附件系統(tǒng)，基本依賴進(jìn)口；國內(nèi)空壓機(jī)正加緊開發(fā)，已具備一定的應(yīng)用能力。

性能指標(biāo)：功率密度、壽命、低溫啟動等。

二、國內(nèi)氫燃料電池汽車示范情況

截止到2018年底，全國超過13個城市陸續(xù)開展了燃料電池汽車示范推廣工作，包括：廣東云浮 、佛山、成都、上海、北京、張家口、遼寧新賓、武漢、鄭州、江蘇如皋、鹽城、蘇州、大同等城市。

示范運(yùn)營車型包括：燃料電池公交客車、燃料電池公路客車、燃料電池輕客、燃料電池物流車。

佛山云?。?/strong>2017年6月，全國首條商業(yè)化載客運(yùn)營的氫能源公交示范線分別在佛山、云浮兩地運(yùn)行，共計28輛車。

成都：2018年2月28日，10臺氫燃料電池公交車投入郫都區(qū)P09公交線載客運(yùn)行，成為四川省首條氫燃料電池客車商業(yè)示范運(yùn)行線，也是繼廣東之后，全國第2個開展氫燃料電池客車商業(yè)示范運(yùn)行的省份。

上海：2018年，由重塑科技等公司在上海市示范推廣運(yùn)營500臺燃料電池物流車；2018年9月，上海首條燃料電池公交線路正式上線。

北京：2018年10月27日，5臺12米燃料電池公交車在北京公交384線正式投入運(yùn)營。本次投運(yùn)的5臺公交車由全球環(huán)境基金（GEF）、聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP)共同支持，科技部聯(lián)合國內(nèi)示范城市地方政府共同實(shí)施。

張家口：2018年8月，張家口市分先后兩批共投入74輛氫燃料電池公交車投入運(yùn)營，成為國內(nèi)目前擁有燃料電池公交車最多的城市。

鄭州：2018年8月，鄭州市首批3輛氫燃料電池公交車投入727路公交線路運(yùn)行，標(biāo)志著鄭州宇通客車自主研發(fā)、制造的氫燃料電池公交車全面進(jìn)入商業(yè)示范運(yùn)行階段。

三、成都市燃料電池公交車示范情況

（一）東方電氣燃料電池系列產(chǎn)品

全套原創(chuàng)核心技術(shù)燃料電池，膜電極性能達(dá)到國際先進(jìn)水平、電池堆百瓦級～25千瓦系列產(chǎn)品、發(fā)動機(jī)通過國家強(qiáng)制性檢測，測試系統(tǒng)瓦級～百千瓦系列產(chǎn)品。應(yīng)用在燃料電池客車和燃料電池備電系統(tǒng)領(lǐng)域。

三大發(fā)動機(jī)系統(tǒng)：VM45、VM30、VM60。第一代產(chǎn)品是45千瓦的燃料發(fā)動機(jī)，這款產(chǎn)品搭載在郫都區(qū)示范車輛上。第二代產(chǎn)品是VM30產(chǎn)品，這一款是為物流車開發(fā)的，它的功率能夠達(dá)到40千瓦。第三代產(chǎn)品VM60在開發(fā)階段。

四大測試平臺：1kW膜電極測試平臺、12-25kW測試平臺、20-30kW測試系統(tǒng)、50-100kW測試系統(tǒng)。

東方電氣是國內(nèi)極少數(shù)掌握了燃料電池關(guān)鍵部件、電堆、整車控制技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)及驅(qū)動技術(shù)的企業(yè)。

（二）成都市燃料電池客車示范

2017年12月21日，四川省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會發(fā)布了《四川省新能源汽車產(chǎn)業(yè)推進(jìn)辦公室關(guān)于開展氫燃料電池客車示范工作的通知》，大力支持四川的燃料電池客車的發(fā)展，10臺車示范燃料電池客車在郫都區(qū)上線。2018年6月15日，政府再次發(fā)布了《關(guān)于開展第二批氫燃料電池客車示范工作的通知》。

燃料電池汽車發(fā)展迅猛。2017年10月，首臺燃料電池客車正式下線；2018年1月，VM45發(fā)動機(jī)通過國家強(qiáng)制性檢驗；2018年2月，燃料電池客車入選新能源推薦目錄，同時交付并開展模擬線路運(yùn)行；2018年4月，燃料電池客車正式載客運(yùn)行。2018年4月28日，搭載東方電氣45kW燃料電池發(fā)動機(jī)的十臺蜀都客車生產(chǎn)的9米燃料電池客車在成都市郫都巴士公司P09路線路載客運(yùn)行，成為國內(nèi)第二條、四川省首條商業(yè)化運(yùn)營的燃料電池公交線路。

示范運(yùn)營線為成都市郫都區(qū)P09公交線，車輛往返于郫都區(qū)客運(yùn)中心站與唐昌公交站，全程34個公交站點(diǎn)。單車每天往返運(yùn)行5次，往返一次約45公里，耗時約2小時，每天載客500人左右。加氫站距離郫縣客運(yùn)中心站約5.7公里，氫氣加注方便。

在成功中思考，在問題中前進(jìn)。示范線運(yùn)營車輛至載客運(yùn)營以來，收獲了不少成功經(jīng)驗，但是也暴露了不少問題。截至目前，單車最長運(yùn)營里程已達(dá)3.86萬公里，累計運(yùn)營里程已達(dá)25.78萬公里，平均氫耗為3.4kg/百公里。累計出現(xiàn)故障100余次。

故障類型主要包括6大類：

第一類，供氫系統(tǒng)故障，如減壓閥故障、傳感器故障等。

第二類，冷卻系統(tǒng)故障，如水泵故障、漏水等。

第三類，燃料電池模塊故障，如傳感器故障、空濾故障等。

第四類，燃料電池DCDC故障，如短路擊穿、過流等。

第五類，輔助系統(tǒng)故障，如轉(zhuǎn)向DCAC故障等。

第六類，絕緣故障。

以上的大部分問題都已經(jīng)解決了，目前氫燃料汽車運(yùn)行非常平穩(wěn)。

相關(guān)方為氫燃料汽車的應(yīng)用推廣積累了經(jīng)驗，形成一套科學(xué)規(guī)范的維保規(guī)范，促進(jìn)管理體系的優(yōu)化提升，積累了大量的數(shù)據(jù)，為產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、優(yōu)化及質(zhì)量控制等提供支撐。

四、思考與建議

第一，氫燃料汽車發(fā)展趨勢較快，在解決氫氣管理問題及補(bǔ)貼持續(xù)的前提下，發(fā)展速度要快于同階段的純電動汽車?

第二，成本方面，兩個周期的三年半價的規(guī)律能否適用，最終系統(tǒng)成本是否會控制在1000元/kW以內(nèi)，甚至更低？

第三，如何突破氫氣儲運(yùn)方面的困難？

第四，地方發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)要理性。

第五，除非出現(xiàn)革命性技術(shù)突破，氫燃料和純電動將長期并存。

最后，鄢治國博士呼吁：積極發(fā)展清潔能源，改善人類生存環(huán)境，攜手共建綠色未來！

來源：電車資源

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