2015年7月2日,由中国电动汽车百人会主办,中国电器工业协会协办的“燃料电池技术在中国的应用与产业化”主题沙龙在清华大学召开,共有来自政府部门、燃料电池领域、汽车领域的专家和企业代表250多人参加活动。沙龙邀请了全国燃料电池及液流电池标委会主任委员衣宝廉院士、中国电器工业协会燃料电池分会副理事长武汉理工大学潘牧教授、清华大学教授李建秋、联合国开发计划署副国别主任何佩德、加拿大国家研究院首席科学家王海江等作专家发言。上海汽车集团股份有限公司、丰田汽车(中国)投资有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、Hydrogenics、Ballard等四家企业作为企业代表发言。中国电器工业协会副会长郭振岩就协会在新能源及可再生能源领域的发展情况进行了介绍,并介绍了IEC/TC105(燃料电池技术委员会)9月份北京年会以及拟同期召开的“2015年燃料电池技术与标准化国际研讨会” 筹备情况。与会专家就我国燃料电池技术的发展路径、如何解决燃料电池的寿命与成本问题、如何打造我国可持续发展的氢产业链等热点话题进行了专题讨论。会议由中国电动汽车百人会副理事长清华大学欧阳明高教授主持。中国电动汽车百人会理事长陈清泰致辞。
工业和信息化部装备司副司长瞿国春、科技部高新司能源处副处长孙鸿航、国家能源局电力司副司长童光毅分别就汽车产业的发展现状、国家相关政策的扶持、氢燃料电池汽车的部署、电动汽车基础设施规划等问题进行了发言。
全国燃料电池及液流电池标委会主任委员衣宝廉院士做引导发言。衣宝廉院士就目前车用燃料电池的现状进行了分析并提出了下一步发展建议。
(1)燃料电池汽车走过的三个阶段
第一个阶段,乐观阶段,由于把问题想的过于简单,造成燃料电池的衰减过快;第二阶段,主要解决燃料电池在电动汽车上的可靠性和耐久性问题,工况比较复杂,解决这两个问题,燃料电池汽车的寿命才能达到要求;第三阶段,主要是减低成本同时加大加氢站的建设,使燃料电池汽车商业化。
(2)燃料电池汽车寿命及Pt用量问题
据衣宝廉院士介绍,燃料电池大巴的寿命已达10000小时,而丰田等燃料电池乘用车寿命超过5000小时,已经能满足商用的需求。Pt用量从国际来看,已达到0.2~0.3g,要想大规模产业化,还要进一步降低Pt用量达到0.1g。
(3)燃料电池进入商业化导入期
燃料电池的门槛比较高,要克服燃料电池的种种问题,需要各厂商互相合作,因此形成了燃料电池三大联盟。2015年丰田燃料电池汽车MIRIA已宣布实现商业化,目前订货领已超过1500辆,同时为了促进燃料电池汽车的商业化,丰田宣布公开专利及产品关键零部件和部件可以向其他厂家出售,这对其他国家燃料电池进入商业化具有重要的重要;本田宣布明年燃料电池车实现商业化,从国际上来看,燃料电池车进入了商业化的导入期。
(4)下一步发展建议
为了促进燃料电池产业的进一步发展,衣宝廉院士提出了以下建议:加大燃料电池关键材料批量生产的资助力度与研发投入,实现关键材料国产化;提高电堆性能的同时,重点提高电堆的可靠性和耐久性;促进燃料电池过程研究结果与发动机生产单位的融合;发展燃料电池发动机快速评价方法,推进加氢站建设和燃料电池汽车的示范运行,以示范带动技术链与产业链的发展;Pt金属双极版表面改性、70MPa氢瓶、空压机、加氢站的建设是燃料电池车商业化必须攻克而又很艰巨的任务;燃料电池汽车比纯电动车有优势,但门槛高,希望国家有关部门大力支持燃料电池汽车。
中国电器工业协会燃料电池分会副理事长、清华大学李建秋教授就燃料电池汽车的五个基本问题进行了主题演讲,他分别从燃料电池与动力电池的异同、燃料电池发动机和内燃机的异同、燃料电池汽车的前景、开发燃料电池发动机和燃料电池汽车需要什么样的团队、当前什么样的燃料电池汽车最适合在中国推广等五方面对燃料电池汽车进行了解读。据李建秋介绍相对于动力电池,燃料电池的反应物体系是开放运行的,但燃料电池的成组和密封技术较难,在安全性方面,只要切断氢气,燃料电池的电堆本身很安全,而动力电池的电解液泄漏易着火,相比动力电池,燃料电池的功率密度低但能量密度高;根据美国能源部研究报告,2016年燃料电池的整车成本是48000美元,而燃料电池系统的成本占了一半,高达24000美元,但随着时间的增加,燃料电池汽车的成本会大幅降低,预计到2020年,整车成本只需26300美元;我国燃料电池材料和关键部件技术基础与国际先进水平差距较大,耐久性、功率密度和低成本技术明显落后;同时李建秋对国内技术路线进行了分析及讲解了中国燃料电池客车及轿车的发展历程。
中国电器工业协会燃料电池分会副理事长、武汉理工大学潘牧教授发表了“燃料电池处于历史转折期”主题发言。潘牧认为燃料电池技术路线已经明晰,材料、设计、制造技术已趋成熟,燃料电池的技术性能已可接受;燃料电池的寿命已取得突破,材料技术的提高及控制技术的改善都使燃料电池的寿命得到了质的飞跃;成本降低100倍,材料技术及批量制造都使燃料电池的成本得到了大大的降低。基于以上几个原因,潘牧认为燃料电池现处于历史转折期,并已开始步入商业化。同时潘牧对氢能燃料电池技术的应用进行了剖析,氢能燃料电池主要应用于电源系统、动力系统、氢储能及分布式供能,在应急电源及备用电源上,氢能燃料电池技术具有天然的优势。