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中国汽车工程研究会年会暨展览会(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、研究会领导、院士、汽车及相关行业权威专家在内逾30000余位国内外业界嘉宾同去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,至少首不能自己出理 的是发动机的可靠性和耐久性间题,通过各种安全标准。第二条,车的售价在扣除补贴刚刚,应该跟锂离子电池和燃油车稍贵一定,只有像过去卖几百万美元。第三条,只要有链家氢能燃料供给。第四条,只要汽油政府补贴,燃料电池的车的质量达规,都应该盈利,本来我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。本来我下面首先看一看,燃料电池发动机这边达没达到,看看氢源有这样 机会?燃料电池还有电池一一5个多字,本来我发电原理的变化跟原电池是一样的,不完整讲。

燃料电池跟大伙儿的锂离子电池不一样,也有一块东西,它是一一5个多系统,它的工作土办法是内燃机的。燃料电池最大的特点只要比能量高,一公斤并能达到一一5个多千瓦小时,本来我首先用到航天上,阿波罗登月、航天飞机,但会 用到潜艇上,现在走到汽车上来,这是三部曲。

燃料电池热力行态,现在基本上是原本的,把燃料电池先升压,小车是3000伏,大车是3000伏,燃料电池电压通过DC/DC升压,跟二次电池也有电量组合,进行混合,推动电极,有四轮驱动的,有轮毂电机,也有整个驱动的一体的清况 ,这是它在车上的你你这些行态。

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。把你你这些种生活比一下,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,但会 氢燃料的来源是一一5个多大间题。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,机会它属于电动车的五种生活,万部长开使了了“十五”当中就提出五种生活能力的方案,五种生活只要混合动力车、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、300万、3000万,你你这些力度很大。但会 也一一5个多间题,现在一帮人要做大客车,燃料公尺的功率是3000到3000千瓦,你你这些刚刚照样拿3000万,本来我现在赔的比较多,只要国家将来在这方面并能有所考虑,要么大卡车发展不起来。假设你你这些车是采用的增程式的燃料电池功率只有300KW,每KW补助30000块钱,这是当时搞的一一5个多计划,很重冒进,到300年会次责达到百万量,你你这些值得商榷,但会 几十万辆并能达到。

在大伙儿国家机会搞了好多燃料电池车的示范运行,但会 那先 示范运行是不考虑成本的,大伙儿刚刚搞的你你这些市场机会不考虑成本了,本来我大规模示范运行我我其实应该考虑成本,再不考虑成本不机会走到商业化你你这些步。本来我我现在介绍那先 也有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年有一辆大巴到参加了世青会,96辆车参加了上海的世博会,还一一5个多创新征程。这是北京奥运会上轿车的,燃料电池的功率是3000KW,这是上海世博会,世博会一共是196辆车,有3000辆车是充数的,机会是5KW的,真正示范运行的车有90辆轿车,有300辆是大伙儿做的,有300辆是美国通用公司的,另外有6辆大巴,上方有3辆是完整大伙儿被委托人做的,发动机、系统那先 ,还有3辆编队是巴拉德的系统。运行下来看,大伙儿燃料电池的性能不比通用的300辆差,整个清况 安全性各方面也有差,有一辆着火了是通用的,本来我这90辆车运行下来大伙儿不比通用差,但会 大伙儿的可靠性比人家低你你这些,大伙儿有的刚刚白天跑、晚上要维修。这6辆大巴的清况 ,大伙儿当时配的系统还有你你这些不适应,电池系统跟电堆之间要一一5个多配合,配合不好也是不行的。

这是北京公交车,30001路上的示范,你你这些是联合国环境开发署支持的,一期是在北京,大伙儿当时买了3辆载客的大巴车,3000万以内,大伙儿被委托人做了3辆,3000万人民币做下来了。但会 带客那个车氢耗非常高,机会30000KW的燃料电池,也有电量混合的,跟跟我说是为了考察燃料电池的稳定性。30001路一共有6辆大罢进行一期示范运营,验收是我和一一5个多加拿大的华人做的。二期的示范运行是北京和上海,也有12辆车,现在进行的是三期,5个城市,佛山、盐城、郑州、北京和上海。

在上海世博刚刚,新做出来的电堆,这是大伙儿做的金属板的电堆,达到每一升3KW,比丰田和通用稍低你你这些,从技术水平和性能上看大伙儿不比大伙儿差好多个,大伙儿也达到了。

这是新能源动力,用化物所的技术装出来真正装车的电堆,达到了现在机会超过你你这些是2.4了,1.85/升,上汽用你你这些电堆装了荣威73000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,你你这些创新征程的目的只要考察电动车对中国环境的适应性,分南路和北路,大连是奔北京也有以北路的,报下来说明你你这些电动车是并能在中国环境清况 下,不管是高原还是沿海还是山地都并能运行的。当时大伙儿最担心的是西藏,机会燃料电池车跟锂电池车不一样,在西藏氧浓度低于10%,你你这些刚刚机会燃料电池的性能比较差在西藏跑不起来,大伙儿你你这些车跑起来了,本来我大伙儿当时最担心的事情这样 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,机会华东及是新源动力做的,一一5个多交钥匙功能,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,你你这些发动机的特点并能做到负20度启动,300000小时负20度启动,在漠河做示范,你你这些是装进荣威73000上,在漠河进行了示范运行。原本的一型是零下负10度启动,你你这些做到负20度启动。

另外一一5个多是运行寿命机会超过300000小时,上车跑车机会3000多小时,你你这些是给商用车做的,上汽用它装了V3000车,你你这些V3000车,上汽准备做30000辆,在上海作为各种商用车来做,新源动力正在赶制你你这些发动机。

客车方面国内做的比较多是宇通,宇通机会搞了三代燃料电池客车。宇通客车机会并能行驶30000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,只要福田的,福田参加奥运会的大巴车,发动机是神力做的,神力刚刚 被收购了,本来我现在神力你你这些名字都这样現,实际上亿华通上方的电池技术只要郑立的。

这是亿华通的发动机,亿华通的发动机机会装进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,现在国内最新的一一5个多报道只要亿华通的发动机和新源动力的发动机都做到负300度启动,就并能到张家口参加冬奥会,本来我你你这些一5个多发动机并能用到大伙儿张家口的冬奥会上方。

另外第一根路线只要广东国鸿科技引进了巴拉德的技术,大伙儿项目机会实现了批量生产。现在机会做了有28辆车,在今年5月份开的发布会,示范正式开使了了,28辆燃料电池客车参加运行,本来我国内大规模的商业化的运行佛山是第一一5个多开使了了的。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,本来我即使漏氢着火,火是向上跑的,本来我乙炔气体体一一5个多特点,在敞开空间它是非常安全的,你搞枪打把气瓶击一一5个多眼只要会爆炸,但会 在秘密空间上方氢的安全性会出间题。本来我燃料电池车低温储存和启动间题非常重要,大伙儿希望燃料电池车都停到外面,这是最安全的,机会要进车库,像大伙儿国家的车库也有地下室,那燃料电池车要进去是非常危险的,不仅仅是说我那里很重氢,出点那先 事,恐怖袭击、地震、着火那先 事情要求你快速把氢排除,本来我不仅仅上方有传感器,一一5个多风机把氢排出,机会是进出地下室的车内需要加一一5个多强制排氢的装置,几秒钟机会是最多一分钟把乙炔气体体瓶上方的排除,燃料电池车最好停到室外,并非停到地下室的车库。要停车库也是在外面特殊建车库,本来我像巴拉德电堆做的燃料电池车在北方为什么么办?一一5个多帽子,那个帽子是电压液,晚上停下来把帽子给电池带上,本来我你你这些不能自己少许推广。本来我广东佛山那个一定要出理 低温储存间题。

这是行态安全,基本上通过了。但会 燃料电池氢安全间题跟电安全还有一件事情,大伙儿的标准还这样 出理 ,比如说撞车,撞车刚刚乙炔气体体马上切断,原本你你这些刚刚电堆有3000多的电压,机会母线碰到底板那也是很危险的,本来我你你这些刚刚为什么么把这3000多的电压在撞车的刚刚同去消耗掉,你你这些是要做研究的,土办法是有的,但会 对电堆损坏到那先 程度这是要研究的。比如说发动的刚刚就给它放电,我想要 你这些刚刚机会对于电堆有损害。机会带一小瓶氮气都并能的,但会 只要那先 东西机会要尽快的上,比如管道,最好不通过乘客室,绝对只有有接头,本来我那先 安全间题要出理 。

本来我从现在来看,万刚部长今年6月份在长春对燃料电池的国内研究清况 给出一一5个多结论,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,本来我下面应该加强协同创新,推进燃料电池全面应用,本来我我认为燃料电池现在发动机机会走到了并能进行大规模示范的阶段。

大伙儿要搞整车大规模示范,有两条路线,第一根是以完整自主知识产权的,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,另外第一根路线只要广州(克佛)引进巴拉德??,你你这些一定要低温储存和启动,机会都这样理 ,那你只有在海南岛和广东地方用,在北方不太机会。机会买五辆车就得建一一5个多车库,还得离住宅区远你你这些,你你这些是不太现实的。另外巴拉德的铂用量不比大伙儿低,但会 大伙儿的数字不透露。第二通过运行,要加速大伙儿国家空压机、氢循环泵和高压储氢瓶的成本下降,这次责的费用跟燃料电池系统相等,燃料电池的系统至少是3000—300万,你你这些次责也是3000—300万,本来我这两次责把国家的补贴3000万到18万,上海政府给300万,基本用光。本来我现在燃料电池车不像锂电池有补贴发展调慢,机会整车厂做的很少,原本得话就应该把你你这些次责成本先降下来,但会 把燃料电池的成本往下降,降低一一5个多只要材料大伙儿被委托人要生产,现在大伙儿比较贵你你这些,主要大伙儿材料还也有买国外的,有你你这些需要上关税。第一一5个多,大伙儿要加大安全标准的制订,燃料电池大规模示范原本都说燃料电池安全,到大规模示范要出一次事情就影响很大,本来我大伙儿的安全标准、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,不一定拿钱你提出我想要 做那先 就行了。

下面说一下氢源,在氢这方面大伙儿国家一一5个多最大的优势,大伙儿有少许的副产氢,欧洲这样 ,美国也这样 ,日本也这样 ,机会重化工有一多半在中国,这是大伙儿搞燃料电池车的最大一一5个多优点。大伙儿国家有好多个副产氢?加起来有3000万吨,这上方主只要合成氢、异丙醇、氯碱。燃料电池在十年之内后会做新氢,副产氢就差很多,另外副产氢很便宜,一公斤氢才只有13块钱,很便宜。

我国可再生能源发展非常快,现在大伙儿的弃水、弃风、弃光,要用那先 电做一年可制氢3000万吨,加带副产氢一年就13000万吨,本来我你你这些量够大伙儿国家用,本来我这是大伙儿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,大伙儿应该大力支持像燃料电池原本的电解技术,未来是搞HOF型电解。

在储氢方面,需要各种储氢土办法。高压气瓶储氢和塑料,现在大伙儿大多数是金属类的,大伙儿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3000公里以内运10吨,每公斤氢的运费也就2块钱左右。还五种生活生活新兴的只要杂环化合物储氢,运输的刚刚就像运柴油一样,但会 一一5个多缺点,只要要有18%左右的能量为系统加热。你你这些是移动电源,美国搞了一一5个多纳米铝制氢。加氢站的费用比较高,建一一5个多要30000万左右。加氢站全世界有270好多个,加州有300个,机会进行了商业运行。中国有8.5个,上海有一一5个多,北京有一一5个多,广州一一5个多,深圳一一5个多,还一一5个多移动加氢站,还有一一5个多加氢站并能做各种实验的,大伙儿现在有8.5个加氢站,应该大力再发展你你这些加氢站。

费用间题,机会弃风和副产氢每标方的价钱后会超过1.5元,机会用电解水的过并后会 给它一度钱一毛钱,每公斤氢后会超过20元,一公斤氢并能跑3000公里,至少6—7升汽油的相当,本来我转折点只要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,现在大伙儿国家在300块钱左右,本来我大伙儿是有优势的,运行你你这些次责是并能赚钱的。

本来我大伙儿想通过示范运行,大伙儿了解到首不能自己选摘大巴车和物流车开使了了示范,一定要靠近副产氢的地方,减少氢的运输距离,选出最至少的运氢的路线。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。但会 要出理 可靠性、耐久性,保证燃料电池的出行率并能在90%以上,原本并能保证大规模示范运行的进行。

我只要么多,谢谢。

注:本文根据现场速记派发,未经嘉宾审核。

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