2050年进入氢能时期,GreatWall汽车托比亚斯

1月20-21日,中国电动汽车百人会论坛在北京钓鱼台国宾馆召开,长城汽车股份有限公司副总裁Tobias
C·Brunner发表了主题演讲,演讲内容如下:

原标题:2050年进入氢能时代,燃料电池汽车准备好了吗?

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“2018电动汽车百人会论坛,燃料电池主题”

长城汽车股份有限公司副总裁Tobias C·Brunner

我们前面总结了近期举办的电动汽车百人会论坛的重点:

大家好!非常荣幸来到这里谈氢能面临的挑战以及必须发展氢能的原因。

这篇文章我们关注燃料电池这个主题,根据参会专家们的发言,看看燃料电池汽车究竟离我们有多远?

公司两年前开始进行氢能项目,非常希望推动中国燃料电池技术发展。为什么决定开发燃料电池电动汽车?目前发展的挑战以及如何克服挑战,同时实现清洁有竞争力的氢燃料路径,目前的成果。

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关于公司。

干勇

我们是中国最大的SUV品牌,过去15年占据中国SUV销量榜首。有哈佛车型,也推出SUV
WEY品牌,未来具有强大的竞争力。2016年、2017年销量超过一百万,WEY品牌在2017年销售8.6万辆。我们在日本、德国、奥地利和美国设立办事处。每年可以达到100万辆汽车产能,自主研发部门包括发动机、变速器,准备进行蓄电池和电动机自动生产。燃料电池是未来发展方向,未来会专注电堆和电驱动技术研发。与国际技术伙伴合作,与一级供应商合作,与他们合作帮助我们有效地提高能力。我们在哈佛有技术中心,在保定有氢能技术研发中心。我们的研究中心有非常先进的研发设施,有8千名研发人员在哈佛技术中心工作。全新的氢能技术研究中心很快投入使用,有很多燃料电池设备设施和测试设施。我们会对所有相关燃料电池系统进行测试,可以进行生产循环。设施包括燃料电池膜电极和系统测试、储氢系统和加氢系统测试。可以实现35-70MPa加氢技术,有能力对加氢技术进行测试。我们将上市插电式混合动力汽车,纯电动汽车SUV于2017年提出,燃料电池电动汽车会有新产品发布。

  1. 化石能源向绿色能源转变,本质为亚洲城官网,加氢减碳

  2. 全世界能源来源40%煤炭,中国70%煤炭,2%核电,4.7%太阳能,9.3%风电,20.2%核电

  3. 风电和光伏不可预测,上网率仅20%,需要储能系统

  4. 氢能可再生,高能,高效,储存转换自如,零排放(0.77元/立方米,0.87元/公斤)

  5. 央企神华国际积极布局

  6. 燃料电池可分布式供电,同济大学基础研究(20千瓦,50千瓦,60千瓦,110千瓦)

  7. 制氢,储氢,运氢,加氢产业链,山东打造170平方公里中国氢谷,布局加氢站网络

  8. 东岳开发燃料电池膜

  9. 氢能联盟即将成立

  10. 2050年氢能时代,10万亿产业规模

为什么发展燃料电池汽车?便利性。与充电时间相比,燃料加注更加方便。纯电动车充电时间比较长,氢燃料电池车可以用短的加注时间实现长的续航距离。

张进华(汽车工程学会秘书长)

关于基础设施。

  1. 组建国家氢能燃料电池协会

  2. 燃料电池进入商业化初期,2015年丰田,本田,现代引领

  3. 燃料电池具有续航里程,加氢速度以及成本优势,决定在重载,长距离,大型车辆中有很大运用

  4. 需要加强公众宣传教育

加氢站与目前的加油站类似。从加氢站和蓄电池快速充电站的比较来看,蓄电池充电站需要250kW快速充电桩,但加氢站需要加注枪。加氢站可以少于500kW,但蓄电池快速充电站需要大于10MW的电功率。基建成本不一样。为什么需要快充?有时可以在家里充电,但很多情况下必须有公共充电基础设施。目前有许多机会,因为中国有很多绿色能源。中国有风力,2017年装电量150TWh,有大量的风力发电盈余。美国和中国的生产效率有区别,因为缺少储能系统,电网不够先进,有很多废弃电,弃电足够供1800万辆的燃料电池乘用车使用。会议较少谈到总体排放,不是运行使用汽车时产生排放,而是在整个产业链所产生的排放。汽油车30%的排放来自生产,60%来自运行。其它类型汽车的生产排放没有很大的改善,使用时它们的排放得到减少,专属平台的纯电动车蓄电池生产情况有所改善,但实际被没有太大的提高。除非完全使用可再生能源,可以把总体温室气体排放大大地减少。现在没有办法实现技术,是未来目标。

李俊华(中船重工 718研究所所长)

关于燃料电池。

  1. 海军武器装配研发,事业性质企业单位,军转民,制氢,储氢,运氢,用氢产业链完整

  2. 制氢:水电解,市场占65%,甲醇连接制氢

  3. 氢加注集装箱,车载氢系统

  4. 中车在开发燃料电池机车

  5. 全舰电力牵引

燃料电池比纯电动汽车好很多,有更高的电网功率。汽车生产及汽车运行总体排放量有很大的提高。不同电动汽车之间的情况,包括充电时间、加注时间以及减排节能。以2025年插电式混合动力汽车为基准,远距离的纯电动车和插电式混合动力汽车竞争比较难,加注时间和低温启动没那么好,耐久性也许相似。但对于成本,纯电动汽车有竞争性。减排潜能取决于所使用电的来源,中国最主要是煤电,这会是一个问题。但燃料电池可以进行比较,它很有效率。看城市通勤的纯电动汽车,短途纯电动汽车将是成本最低的电动汽车。燃料电池汽车2025年能够超过纯电动汽车,虽然2025年之前仍然会是主导技术。

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如何克服加氢站问题?目前加氢站是非常重要的问题。假设每天会有四百次加注,每个加氢站加注里程超过20万千米。加氢站的规模与汽油站规模相似,日加氢量是2000千克,非常具有挑战。加氢站比一般的加油站规模大,每千克氢的成本大于20元,加氢站的安全级别较高。如果使用高压储气,安全性能高。液氢站使用低温压缩机组,极大的降低功率和能量需求。预估液氢站的氢站成本,每千克5元,适合建立在居住地。因为液氢站使用低温储存,相信将来会进行商业化应用。70MPa的压缩氢气和35MPa的压缩氢气的加氢成本差别,70MPa的压缩氢气依然需要高成本,因为过度压缩和零部件替换和养护造成的额外成本。以慕尼黑为例,氢气罐和液氢加氢站的区别,高压气氢不可以将加氢罐放在居民楼方面,液氢加氢站没有距离要求。

李建秋

清洁燃料路径有不同来源。电力来源可以来自风能、太阳能、水能、地热能以及其它化石燃料,也可以有电力混合来源。我们应该有办法使用氢能并且有办法降低成本,使得它具有更强的竞争性。为了达到成本目标,有运输车和储氢罐,通过不同的加压方式进行压缩。未来有办法将低压系统取代所有高压系统,这是未来努力的方向,因为它在安全和效应方面非常有效。成本40元每百公里,站本身成本60元左右,现在已经研发电动汽车平台,电动汽车和燃料电池结合带来非常好的成果。如果用燃料替换电池,同一个平台可以做不同用途,包括燃料电池和蓄电池。我们可以将平台打造的非常具有适用性、灵活性。相同的底盘,相同的驱动可以用于不同情况下的模型。产品将会非常具有效益性,减少重量,压缩降低氢能密度,70MPa降低到35MPa、50MPa,是未来数年努力的方向。不仅仅是组件和储存,而是汽车整车平台。我们认为燃料电池有办法在零排放方面与其它汽车有竞争性,也是为什么我们认为燃料电池电动汽车可以成为非常具有竞争力的零排放乘用车,并且2050年实现。很快为大家展示成果,2022年公司有非常独特的模型,体现目前我为大家介绍的各类技术。为了实现目标,团队为此不懈努力。

  1. 燃料轿车:丰田,本田,奔驰,现代

  2. 客车:MIRAI金属双极板,石墨双极板

  3. 卡车:Nikola-One燃料电池和封闭驱动

  4. 通用:SURUS军用无人驾驶,燃料电池车辆通用底盘平台

  5. 2020年:20万台/年,系统成本4万元,整车15-20万元,3分钟加满氢气跑500公里

  6. 重点:通过上量把成本降低,2020年客车5000-10000辆

  7. 人才培养:动力电池+燃料电池,重视电化学(催化剂载体,膜,膜电极)

思考:

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长驾驶里程的燃料电池乘用车2050年具有竞争力。

张永明

相对纯电动车在加注方面非常有优势。

  1. 燃料电池核心:全氟质子交换膜

  2. 企业合作:东岳,戈尔

加氢站基础设施建设成本是挑战,必须克服挑战才能有效降低成本,带来大的吞吐量。

章桐

使用液氢,因为它具有价格竞争力,占地面积和价格都与加油站差不多。现在可以实现70MPa的加油站建设,我们目标是实现35MPa的加氢技术。

  1. 2006年开始研究燃料电池

  2. 中国资金投入相对贫乏,与日本德国韩国相比

  3. 长途特殊汽车,燃料电池有巨大优势

  4. 从本质上是纯电动汽车,可以享受电驱动发展成熟的红利

  5. 从实验室到产业化是一个艰难的过程

  6. 中国特色:利用体制优势形成大规模示范,利用商业车优势快速切入,技术没有到位可以快速上车,在滚动过程中让技术不断成熟

长城组建高水平研发团队,想办法减少汽车重量,2025年完成制氢加氢和燃料电池动力技术。很快完成技术中心建设,并有办法提升产量,同时使用燃料电池作为汽车驱动技术。

Klaus Bonhoff (德国国家氢能与燃料电池技术组织)

我想指出,中国法律法规应当支持燃料电池电动汽车加氢站建设和以可再生能源为原料的氢能燃料,支持相关技术发展。

  1. 中德电动汽车协议

  2. 燃料电池成本比纯电动更低

  3. 国家资助项目超过十年

  4. 乘用车要达到一定的量才能把成本降低

  5. 城际列车运用,重卡领域的运用

谢谢大家。

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针对本次会议,盖世汽车进行全程直播,欲了解更多详情可关注以下专题链接:

Daryl Wilson (加拿大氢能公司总裁)

PC端:

  1. 1948年行业领袖,PEM燃料电池专业公司,专门电解技术

  2. 降低成本,采用低压系统干膜技术

  3. 全球独家3兆瓦纯水制氢系统

  4. 无污染动力通勤火车,德国应用

  5. 燃料电池汽车成熟度不高

移动端:

李起相(现代汽车技术中心专务)

小编推荐:更多汽车销量数据分析,汽车产量数据查询请点击汽车销量

  1. 2013年途胜燃料电池汽车

  2. 2018年NEXO燃料电池汽车:续航800km,120千瓦,-30度安全启动,耐用性10年,16万公里,三罐集成系统,高效进气系统,驾驶时过滤净化空气(小于2.5毫米的纳米颗粒物),ADAS系统

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Tobias C.Brunner

  1. 保定氢能技术中心,燃料电池膜电极和系统测试,储氢系统,加氢系统

  2. 中国有很多废弃电,关注整个产业链的排放(汽油车30%来自生产,60%来自运行)

  3. 燃料电池2025年超过纯电动,远距离纯电动难以与插电式混合动力竞争

  4. 低压系统取代高压

  5. 长距离燃料电池乘用车2050年具有竞争力,相对纯电动在加注上有优势

  6. 加氢站建设挑战大

  7. 使用液氢

  8. 中国法规应该进行支持

李飞强(宇通客车,国家电动客车技术中心副主任)

  1. 2050年氢能18%

  2. 氢燃料电池客车难点:电堆,车载氢系统,燃料系统,氢气使用成本高

  3. 整车成本降低到60万

  4. 燃料电池系统,2020年5000元/千瓦,2030年600元/千瓦

  5. 电堆成本(催化剂,膜,双极板):2020年1000元/千瓦,2030年150元/千瓦

  6. 车载氢系统:2030年降到1800元/公斤

  7. 氢气成本:目前40元/公斤,2020年20元/公斤,2030年9元/公斤

  8. 加氢站:2吨以上1000万,2030年350万元

  9. 目前插电式混合动力百公里油耗15升,纯电动电耗百公里66,燃料电池百公里氢耗7.5公斤,燃料电池运营成本0.5元/公里

  10. 续航里程能达到1000公里,低温冷启动-40度

  11. 燃料电池功率:472瓦时/公斤,到1400瓦时/公斤,2000瓦时/公斤

  12. 燃料电池系统可以降低到0.15元/瓦时

  13. 高压储氢:从35MPa到70MPa

  14. 全球289个加氢站,我国2020年100座,2030年1000座

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