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百人会|Tobias C·Brunner:氢能面临的挑战及必须发展原因

2018-01-21 作者:百人会 来源:中国客车网

  2018年1月20-21日,以“把握全球变革趋势,实现高质量发展”为主题的国电动汽车百人会2018年会在北京召开,21日上午举行的“燃料电池产业路径与政策环境”,针对全球燃料电池的技术进展与政策环境;国家相关燃料电池的科技政策与产业政策;燃料电池率先实现产业化的领域、路径与进程;燃料电池领域的国际合作;重点项目及城市级示范应用。

  会上,长城汽车股份有限公司副总裁Tobias  C·Brunner,发表演讲,演讲内容如下:

  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。

  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。

  关于公司。

  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。

  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。

  关于基础设施。

  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。

  关于燃料电池。

  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。

  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。

  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(天然气),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。

  思考:

  长驾驶里程的燃料电池乘用车2050年具有竞争力。

  相对纯电动车在加注方面非常有优势。

  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。

  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。

  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。

  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。

  谢谢大家。

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