同濟大學章（zhāng）桐：燃料電池在中國產業（yè）化的途徑

 1月（yuè）20-21日，中國電動汽車百人會論壇（2018）在北京釣魚台國賓館（guǎn）召開，同濟大學教授章桐發表了主題演講，演講（jiǎng）內容如下：

同濟大（dà）學教授（shòu） 章桐

 

各位院士、各位同行，我是來自（zì）同濟大學的章桐。其實我是在2006年從國外回來以後就跟著萬鋼部長在燃料電池方麵做了很多年的工作，中國人在這個領域做了十幾年的工（gōng）作，其中（zhōng）的酸甜苦辣（là）我（wǒ）想大家都知（zhī）道。前（qián）麵幹院士、李教授、張秘書長都做了很多介紹，所以（yǐ）就不在技術（shù）細節上（shàng）和大家探討了，會後燃料電池汽車的動力係統，包括關鍵零部件、電堆集成（chéng）等方麵有問題的話,歡迎大家聯係我們（men）做共同探討。結合這麽多年做的燃（rán）料（liào）電池領域工作，談一談我們對燃料電池的看法。

 

我的介（jiè）紹包括幾個方麵：燃料電池汽車以及國外（wài）基礎設施的現狀、燃料電池（chí）在中國發展（zhǎn）的必要性（xìng）和現在我們發展的現（xiàn）狀，最後是燃料電池（chí）在中國產（chǎn）業化方麵的途徑（jìng）。

 

首先來（lái）看國外的現狀，這是麥肯錫公司的統計（jì），各國對燃料電池汽車在政府資助的方麵做的大概的統計。其實世界各（gè）國沒有一國放（fàng）棄了對氫（qīng）燃料電池或者氫能源方麵（miàn）的關注，從國家的投入來說，中國的投入是（shì）相對貧乏的，還不包括各個企業的投（tóu）入，所以國內常常（cháng）有這種誤解，中國政府在這方麵投了太多的錢（qián），和國外比起來，就是從政（zhèng）府支持（chí）的角度來說其實是沒有錢的。

 

圖中顯（xiǎn）示的是日本的產業政策是選擇性的（de）產業政策，日本對氫能源和燃料電池方麵是情有獨鍾的，所以（yǐ）從政府層麵（miàn）給了大量的支持，包括（kuò）一係列的指導和（hé）資助。而從整車角度來（lái）說，這裏舉了（le）兩（liǎng）家車廠（chǎng）的（de）例子，豐田到本田這件事情做了幾十年，投入了大量的金錢，國內汽車行（háng）業也是非常欠缺的，和別人比起來，特別是產業的（de）投（tóu）入來說是小巫見大巫（wū），不值一提（tí）。

 

從氫能（néng）源輔助設施的（de）角度（dù）來說，這是日本目前的布局，全國建了很多加（jiā）氫站，或者正在準備加氫站，也對（duì）氫能源產業有（yǒu）非常（cháng）明確的布局，這是我們值得借鑒的。吳敬璉老師說過，中國的產業政策有點類似於日本的產業政策，對產業有著巨大的指導和引領作用。

 

再來（lái）看韓國的（de）發展情況，其實不是打擊豐田。當初第一輛真正推向市（shì）場的氫能源商用車其實是韓國現（xiàn）代，已經（jīng）在北美做了示範運行。可以看到韓國政府的支持，整車的（de）開發也經曆了這樣的曆程（chéng），同時韓國現在對氫能源（yuán）設施也（yě）有很明確的布局。

 

歐洲我們隻看德國，今天到（dào）場的也有德國朋友，產業（yè）政（zhèng）策方麵（miàn）非常（cháng）明確，整車開發方麵（miàn）戴姆勒做得（dé）非常出色（sè），整個德國加氫站的計劃待會做全麵的介紹。

 

從全世界的（de）角度（dù）來說，每個國家都沒有放棄氫能（néng）源和燃料電池汽車，中國（guó）在這一塊也沒有放棄，但是力度其實遠遠不夠。為什麽燃料電池汽（qì）車在中國的發展有（yǒu）必要性？昨天我們重點（diǎn）講（jiǎng）了純電（diàn）動汽車，特別是（shì）高性能動力電池在今後發展的趨勢，包括快速充電、大功率充電，今後和智能電網的融合，這個方麵毫無疑問是今後的發展方向。因為智能（néng）電網的概念（niàn）十幾年前就提出來了，中間經過了（le）漫（màn）長的曆史，要想真正實現能源網（wǎng）的（de）互聯互通還需要（yào）一（yī）定（dìng）的時間。而從能源加注的角度來說，快速充電畢竟是電化學的過程（chéng），不是能量搬運的過（guò）程，加氫是能量物理搬運，從時間上來（lái）說二者有不可比擬的優缺點（diǎn）。

 

中國去年銷售77萬（wàn）輛新能源汽車，其中純電動車占了絕大部分，整個全國充電樁的布局，如果過幾年，純電動汽（qì）車的保有量達到200萬（wàn）輛，按照國家的要求一車一樁（zhuāng）的話有這個可（kě）能嗎（ma）？2025年純電動汽車保有量超過（guò）500萬輛（liàng），這容易嗎？所以（yǐ）從這個角度來（lái）說，氫（qīng）能源燃料汽（qì）車有（yǒu）它的用武（wǔ）之地，我（wǒ）們並沒有說氫能源（yuán）汽車是今後的終極方向，但是昨天也有領導說過，二者其實是互補的。對於純電動汽車（chē）來說，中小（xiǎo）型汽車有其得天獨（dú）厚的條件（jiàn），但對於長途的特殊用車來說，氫能（néng）源以及燃料（liào）電池汽車有（yǒu）其不可比擬的巨大優勢，可以彌補在快速充電（diàn）和（hé）車輛之間的空白。當然（rán），這要求我們在能源產業結構方麵做一些調整和變化。

 

燃料電池有著得天（tiān）獨厚的優勢，其實優勢（shì）就是能源的補充，這是最關鍵的（de）一（yī）條。當然，使用階段的（de）絕對（duì）零排放以及全產業鏈、全生（shēng）命周期的低排放都（dōu）是共有的一些優勢。電和氫能（néng）源是天然互補的關係。燃料電池的氧化反應，等於是燃料電池通過電解水生成氫氣（qì），然後氫氣（qì）再來用電（diàn）解水發電。智能充電和氫能源（yuán）的戰略選擇並不衝突、並不（bú）矛盾，二者可以互補和（hé）相互融合，也可以解（jiě）決（jué）中國在能源方麵的儲能問題。昨天吳敬璉老（lǎo）師（shī）說過，中國的間（jiān）歇性能源存（cún）儲是一個大問題，存儲電（diàn）是（shì）可以的，但是儲氫也是可以（yǐ）的。

 

這就是我們所說的氫能方麵具備的巨大的潛力。氫能是二次能（néng）源，也是能源載體，最大的好處是來源可以（yǐ）多元化，電解水可以製氫，也可以用太（tài）陽能、棄（qì）風棄電（diàn），同時可以用煤製氫，中國在這方麵的潛力非常大。製氫的方式可以是多種多樣的，中國有中國的優勢，目前中國已經是國際上產氫最大的國家（jiā），怎麽才能（néng）把它充分利用好，有組織有體係地安排好，這是（shì）我（wǒ）們要麵對的問題（tí）。

 

中國燃料電池汽（qì）車經過了十幾（jǐ）年的發展，目（mù）前的狀況如何（hé）呢？我們現在可以做燃料電池汽車，因為我們有了一（yī）定的基礎，主要取決於（yú）兩個方麵：過去的十幾年當中在電動汽車和電動（dòng）驅動係統方麵做了大量的工作（zuò），但是燃料電池汽車從本質上（shàng）來說也是一個純電（diàn）動汽車，隻是（shì）後麵的電來源（yuán）是來自於氫燃料電池。這裏我們可以享受的紅利是電驅動（dòng）方麵所有的關（guān）鍵部件，電（diàn）池、電機（jī）、電控和電流（liú）元件，我們已經有了非常堅實的基礎，這是（shì）可（kě）以利用的。這個領域當中，中國在產業界這麽多年的布局也獲得（dé）了一些（xiē）長足的進（jìn）步，但從我們的角度來說還有一些欠缺。當初在科技部徐冠華和萬鋼部長的領導下，我們建立了“三縱三橫”，燃料電池已經提到了議事日程，所以整車集成的技術對我們來說不是一個（gè）空白，關鍵部件、關鍵材料（liào）都有涉足，很多（duō）技術在實驗室的角度來說不比國外差，差的是怎樣從（cóng）實（shí）驗室跳到產（chǎn）業化這一步，這是一個（gè）非常（cháng）艱難的過程，也是一個非常頭疼的（de）、需要有耐心和資金投入的過程。總的來說，國內具備（bèi）了燃料電池汽車基本的條件。

 

現在機遇非（fēi）常好，我們應該介入純電動汽車發展（zhǎn）的曆史階段（duàn）。今後發展的一兩年當中純電動汽車會遇到它的瓶頸，也就是（shì）充電設施的瓶頸（jǐng）。氫燃料汽車正好可（kě）以做到很好的起步，到時候能夠很快地和純電動汽車形成優勢互補。中國在政策方麵是有著一係列的優（yōu）勢，這（zhè）個優勢非常明顯，不光是科技部，包括工信（xìn）部、發改委和國家能源局對此（cǐ）都（dōu）開始進行（háng）關注。中國最大的優勢是利用體製（zhì）的優勢進行了（le）一係列（liè）的大規模示範，包括2008年奧運會、上海世博會，今後還（hái）有冬奧會，還有國內的山東氫能產業（yè）園這種（zhǒng）有國家牽頭引導的大規模示範，可以大（dà）規模地促進我們在這方麵的工作，這也（yě）是我們的機遇。

 

如果從產業（yè）和市場突（tū）破的角度來說，我（wǒ）們和谘詢公司有著（zhe）相同的見解。現在中國不是以乘用車為主，還有著大量的公共交通領域。商用（yòng）車的技術起點相對來（lái）說低一些，我們可以利（lì）用這樣（yàng）的優勢快速切入。

 

個人認為，今後中國（guó）在燃料電池汽車以及氫能源的（de）發展主要是三個方（fāng）麵考慮，還（hái）是三位一體。我們要利用中國的體製優勢、製度優勢。

 

首先國（guó）家要有戰略。戰略（luè）有了，要有布局（jú）和具體的行（háng）動計劃，不能光停留（liú）在一些（xiē）政策上麵。國家的能源戰略特（tè）別重要（yào），怎麽把氫能源作（zuò）為能源（yuán）架構當中的一分子和一個重要的組成部分，這是國家必須要認識到的（de），非常令人欣喜的是現在這個方麵有所布局。

 

其次是行業（yè）要有投（tóu）入。德國戴姆勒、日本豐田和韓（hán）國企業在這裏做了（le）幾十年的投入（rù），也做了無數的樣車，花的錢太多了（le）。國內（nèi）企（qǐ）業由於各個方麵的因素，投（tóu）入還是不夠，這個方麵上汽是一個例外（wài）。作為行業的牽頭人，如果不領軍（jun1）去做的話很難把這（zhè）個產業帶起來。

 

市場（chǎng）方麵，商用車要切入。中（zhōng）國有一（yī）個巨大的優勢，現在資本非常活（huó）躍（yuè），前幾年房地產、互聯網（wǎng）方（fāng）麵有所減弱，現在很多資本在尋找新的投資領域，所以對氫能源和燃料（liào）電池汽車來說是一個很好的切入點。

 

最後還是基礎（chǔ）和應用並舉，這也是中國的一個特點。因為（wéi）行業當中有兩種說法：一種是技術沒有做到位就（jiù）想上車，另一種是我們隻上車，不（bú）太關注其它的。其實（shí）中國在（zài）基礎（chǔ）研究和應用應該相輔相成，這是（shì）中國汽車行（háng）業的特色。國外的行業常常是技術沒有做（zuò）到100%之前是不敢裝車（chē）推向市場的，但是中國（guó）可以忽視這（zhè）個問題，中國市場門檻（kǎn）比較低，可以通（tōng）過示範工程和小規模小批量的生產在滾動當中讓技術不斷成熟，這是中國的一個特色（sè），所以在市場切入點方（fāng）麵以商用車、物流車為主。

 

國家（jiā）從整個途徑來說是兩個方麵，既有自上（shàng）而下，也有自下而上，包括共性技術和關鍵零部件的能力，前麵李老師給了非常好的建議，這（zhè）張圖就是講體係的建設。其實關（guān）鍵材料方麵國內做的很多，實驗室的技術都不差，包括東嶽和武漢理工，但是產業化角度還有很長的路要走，也有很多的工（gōng）作要做。氫能源除了車的方麵，原材料（liào）、生產、運輸、存儲、加注是一條產業鏈，同樣要有（yǒu）人關注，很可能不是汽車行業要做的事情，而是（shì）能源行業要做的事情，所以隻有汽車行（háng）業（yè）和能源（yuán）行業在這方麵能夠互（hù）補、共同合（hé）作，中國的氫能源汽（qì）車才有真正的發展機遇。

 

以上是我從個人的角度和大家做的介紹，歡迎會後進一步探討。

 

來源：蓋世汽車綜合（hé）