對此,專家表示,從國際先進水平來看,燃料電池汽車目前已進入商業化導入期。然而,與國際先進水平相比,我國在燃料電池汽車研發方面還存在不小差距,加快產學研合作刻不容緩。我國應從自身實際出發,通過技術引進和自主創新相結合的方式,實現此前為燃料電池汽車發展定下的“小目標”。
為了“小目標”
在近日舉行的第一屆國際燃料電池汽車大會上,中國汽車工程學會聯合國內外16家單位發起成立了國際燃料電池協會。發起單位包括整車、零部件、高校、地方政府、國際組織及行業機構等,發起單位將充分發揮各自資源優勢,聯合籌備成立國際燃料電池協會。
據了解,此次聯合發起的國際燃料電池協會將是一個定位于涵蓋全產業鏈,聚焦氫能及燃料電池技術、信息共享、商業推廣應用等工作的國際性組織。同時,鑒于燃料電池汽車和加氫基礎設施巨大發展潛力和中國市場的全球影響力,擬在中國發起成立,主要目的是系統推進氫能及燃料電池全產業領域的技術創新。
今年11月初,中國汽車工業協會上市公司委員會2016年第二次理事會審議通過了《中國氫能源汽車產業聯盟設立策劃書》,中國氫能源汽車產業聯盟正式成立。
而在此前,由中國科學院大連化學物理研究所作為項目牽頭單位,經科技部批準立項的國家重點研發計劃“新能源汽車”重點專項——“燃料電池基礎材料與過程機理研究”項目正式啟動。該項目獲得科技部、財政部4900萬元資金支持。
據了解,該項目將圍繞燃料電池核心部件電堆性能和壽命、膜電極、雙極板等方面開展研究,探索、揭示并驗證燃料電池的電化學核心機理,探索新一代車用燃料電池新材料和新體系,并進行電堆驗證,形成具有完全自主知識產權的材料制備技術,突破車用燃料電池性能、成本與壽命等技術瓶頸,提高我國車用燃料電池技術的國際競爭力。
對于燃料電池行業的“動作頻頻”,有專家表示,從目前來看,此前制定的燃料電池汽車發展“小目標”實現前景并不樂觀。為確保實現“小目標”,“提速”勢在必行。
“小目標”是什么
據了解,燃料電池汽車是利用與電解水完全相反的原理,通過氫氣和空氣中的氧氣發生化學反應產生的電帶動發動機運轉,從而驅動汽車行駛的。與電動汽車利用已儲存的電驅動汽車行駛不同,燃料電池汽車一邊發電一邊行駛,在行駛過程中僅排出水,不會產生污染空氣的有害氣體。同時,氫氣的能源密度是車載鋰離子電池10倍,充一次氫氣可以行駛更長的距離,并且燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高2-3倍。此外,電動汽車需長時間充電,而燃料電池汽車則可以在短時間內完成加氣。
與此同時,氫燃料電池汽車不僅清潔,而且重量輕。一輛續航里程400公里的燃料電池車,僅需50千瓦的燃料電池堆,大約加5公斤的氫氣。同時,氫燃料電池還能解決純電動汽車充電時間長的問題。
“在我國新能源汽車發展進程中,燃料電池汽車一直沒有離開行業視線。”中國汽車工程學會理事長付于武表示,從2000年的“十五”開始,我國就將燃料電池汽車納入“三縱三橫”電動汽車發展戰略,經過“十五”電動汽車重大科技專項、“十一五”節能與新能源汽車重大項目、“十二五”電動汽車關鍵技術與系統集成重大項目等的推進,通過產學研聯合攻關,取得了一系列重大進展。“在進入‘十三五’之際,《中國制造2025》又將燃料電池汽車發展上升為建設制造強國的國家戰略的重要組成部分。”
據了解,《中國制造2025》明確提出繼續支持電動汽車、燃料電池汽車發展。在工業和信息化部規劃司發布的《中國制造2025》詳細解讀中,對燃料電池汽車發展提出了三大要求:一是關鍵材料、零部件逐步國產化。到2020年,實現燃料電池關鍵材料批量化生產的質量控制和保證能力;到2025年,實現高品質關鍵材料、零部件實現國產化和批量供應。二是燃料電池堆和整車性能逐步提升。到2020年,燃料電池堆壽命達到5000小時,功率密度超過2.5千瓦／升,整車耐久性到達15萬公里,續駛里程500公里,加氫時間3分鐘,冷啟動溫度低于-30℃;到2025年,燃料電池堆系統可靠性和經濟性大幅提高,實現批量生產和市場化推廣。三是燃料電池汽車運行規模進一步擴大。到2020年,生產1000輛燃料電池汽車并進行示范運行;到2025年,制氫、加氫等配套基礎設施基本完善,燃料電池汽車實現區域小規模運行。
“燃料電池汽車技術將是未來汽車動力技術的制高點,針對燃料電池汽車技術的競爭將是一場爭奪汽車市場未來的競爭。”付于武表示,燃料電池汽車是汽車產業在能源、環境約束下實現可持續發展的未來解決方案。
如何實現“小目標”
雖然各方動作頻頻發力燃料電池汽車,但現狀并不容樂觀。在中國氫能源汽車產業聯盟成立儀式上,中汽協相關負責人坦言,截至目前中國燃料電池汽車產業與國外先進水平相比,差距不小。
據了解,雖然經過多年努力,我國已基本完成了燃料電池電動汽車的性能研發階段,燃料電池電堆技術基本滿足車用要求。但是,與國際先進水平相比,我國在與燃料電池汽車相關的氫能燃料電池技術上仍然存在著較大差距,如膜電極ＭＥＡ、電堆雙極板、空壓機等關鍵基礎器件和零部件方面。
對于如何加快我國燃料電池汽車發展,國家燃料電池汽車及動力系統工程技術研究中心主任、同濟大學新能源汽車工程中心主任章桐表示:“要立足電動汽車動力系統共性技術與零部件產業鏈,又要在此基礎上重點打造車載供氫系統產業鏈,聚焦燃料電池關鍵核心技術,以及關注低成本、高可靠性、長壽命的長期需求。同時,氫能產業必須要跟上。”
值得關注的是,今年10月底中國汽車工程學會發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》提出2030年我國燃料電池汽車要達到百萬輛規模,并明確近、中、遠總體發展思路:近期(5年內)以中等功率燃料電池與大容量動力電池的深度混合動力構型為技術特征,實現燃料電池汽車在特定地區的公共服務用車領域大規模應用;中期(10年內)以大功率燃料電池與中等容量動力電池的電電混合為特征,實現燃料電池汽車的較大規模批量化商業應用;遠期(15年內)以全功率燃料電池為動力特征,在私人乘用車、大型商用車領域實現百萬輛規模的商業推廣,以可再生能源為主的氫能供應體系建設與規模擴大支撐燃料電池汽車規?；l展。
“技術路線圖旨在呈現未來中國新能源汽車發展路徑。”付于武認為,“我國不應放棄燃料電池汽車,否則一旦燃料電池汽車產業化有所突破,我國可能會面臨戰略失誤帶來的風險。”
專家表示,要想加快我國燃料電池汽車發展,首先,國家層面應進一步加大在燃料電池汽車發展方面的支持力度,推動建立和完善燃料電池汽車及相關技術標準體系,積極參與相關國際標準制定。其次,國內有能力的整車企業應把燃料電池汽車發展納入規劃,并切實加大投入,加快工程化開發和產業化能力建設進程。第三,應加強國際合作和交流,力爭以多種形式借助國際科研資源、產業資源盡快縮小差距。第四,國內相關科研資源要向燃料電池汽車關鍵技術領域傾斜,強化基礎研究,并會同整車、關鍵零部件企業加強工程化研究,集中攻克難題。
