衣寶廉認為,未來汽車市場可能是三分天下、三國爭霸:氫燃料電池汽車跑長途,發揮大功率優勢;市內近郊交通,用鋰離子電動汽車;搭載少量電池的混合動力燃油車,可能份額比較小,但也不會終結。

中國工程院院士衣寶廉

中國工程院院士衣寶廉 (資料圖片,版權屬原作者)

2016年12月19日,國務院印發《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》,提出要系統推進燃料電池汽車研發與產業化,到2020年,實現燃料電池汽車批量生產和規?;痉稇?。日前,本刊采訪了中國工程院院士、國家863《電動汽車重大專項》專家組成員和燃料電池發動機責任專家衣寶廉,請他分析作為真正零排放的清潔能源,氫燃料電池在未來能源版圖上,應占據什么地位。在交通和儲能領域,業界應當如何搶抓機會實現持續發展,搶占戰略制高點。

《能源評論》:未來的能源結構將呈現清潔多元的特征。在汽車動力領域,氫燃料電池被視為最清潔的技術,您如何評價其應用和前景?

衣寶廉:現代社會需要兩種能源系統,一種是固定能源,比如現代電網,另一種是移動能源,如交通領域的汽柴油、天然氣、LNG以及燃料電池等。燃料電池在代替油氣提供移動動力源(600405,股吧)方面,大有作為。原因是,其在擁有高比能量的同時,對環境非常友好,反應后的產物僅僅是水,所以盡管門檻高難度大,人們對燃料電池的預期也很高。據日經BP綠色技術研究所預測,以氫氣為能源基礎的全球市場規模2020年將達到1000億美元,2030年接近4000億美元,2050年接近16000億美元。

在應用方面,除航天、消費電子,最主要的標志性應用就是氫燃料電池汽車,而且因行駛里程長、加氫速度快以及駕乘舒適性、操控習慣和燃油車完全一樣,在未來新能源汽車產業競爭中具有很大的優勢。

《能源評論》:既然氫燃料電池汽車優勢這么突出,能在交通領域一統江湖嗎?

衣寶廉:這需要統籌考慮燃油車、純電動車的發展才能下結論。

搭載鋰電池的純電動汽車的主要問題是,因續航不足引發里程焦慮癥。鋰電池的能量密度要從每千克160瓦時提升到300甚至500瓦時,是基礎材料的系統工程,短時間突破非常困難。而氫燃料電池汽車面臨的問題是加氫站不普及、成本需繼續下降,這個是規模問題。以豐田“未來”售價為例,扣除政府補貼折合人民幣28萬元,只比純電動車貴一點,已經看到了商業化的曙光。

未來,氫燃料電池會在國民經濟中會起到一個“舉氫若重”的作用,至少它可以代替大部分燃油和一部分電池,汽車市場可能是三分天下、三國爭霸:氫燃料電池汽車跑長途,發揮大功率優勢;市內近郊交通,用鋰離子電動汽車;搭載少量電池的混合動力燃油車,可能份額比較小,但也不會終結。

《能源評論》:在氫燃料電池應用的另一個重要領域,儲能行業是否也存在三分天下的格局?

衣寶廉:從大的分類來看,儲能技術路線可以分為三種:物理儲能、化學儲能、電磁儲能。在產業格局上,包括氫燃料電池在內的化學儲能,是整個儲能行業的重要組成部分,而且也是三種路線中市場化程度較高的領域。對氫燃料電池而言,目前尚處在研發和示范階段,未來隨著技術逐漸成熟,將在分布式電站等領域發揮應有作用。

《能源評論》:有業內人士對于電化學儲能的前景并不樂觀,認為其規模和經濟性不足,您如何評價?

衣寶廉:要全面來看,不能聽一面之詞,化學儲能是一個大型工業體系,從歐美經驗來看,化學儲能一定要發展,主要是與分布式太陽能電站配套使用,可以小到家庭,大到一棟大樓或者一個廠區,以提供晚間備用能量為主。所以化學儲能的優勢在于其不受地域限制、靈活方便,其他物理儲能技術,不管是飛輪儲能、壓縮空氣儲能、還是抽水蓄能,都不可能因地制宜做到小而精、小而美。

實現盈利 還需5年

《能源評論》:再回到交通領域,有機構認為,因鋰電池的技術在逐漸提升,如果氫燃料電池技術無法在20~25年擺脫試水階段,將可能永遠無法成為主流。您如何判斷目前氫燃料電池汽車所處的市場階段?

衣寶廉:目前國外主流車企如豐田、本田、奔馳、通用、福特、寶馬等雖然不斷推出新車型,但氫燃料電池汽車仍處于市場導入期的臨界點,尚未進入S型曲線的上升期,實現盈利估計還需要5年左右,上升時點要到2020~2025年,大幅度提高要在2025~2030年。

即使是推出“未來”的豐田,也在觀望,因為目前的氫燃料電池汽車用戶,遇到的焦慮比純電動汽車還要多。原因就在于加氫站建設成本較高,要大規模鋪開不是小事情,所以我們要結合中國的特點考慮發展路徑問題。

《能源評論》:您認為,比較適宜我國的推廣路徑是什么?

衣寶廉:總體普及推廣思路是循序漸進、以大代小。中國的突破路徑應首選公交大巴車,其次是輕軌,因為作為公共交通站點,只需在起點和終點各布置一個加氫站,就可以比較少的加氫站先穩定運行起來,達到四兩撥千斤的效果。

燃料電池轎車,也不能全面布開,可以在特定區,比如北京或者上海選取一個區,進行實驗?;A設施方面,可以考慮在加油站旁邊建加氫站,將來隨著加油站逐漸減少,加氫站擴大,最后加油站轉變成加氫站。

《能源評論》:《中國制造2025》提出,到2020年要生產1000輛左右的燃料電池汽車,并進行示范運行,其實現路徑也是大巴突破?

衣寶廉:國內目前用于示范的氫燃料電池汽車已達200余輛,基本都是大巴,累計運行里程十余萬公里?!吨袊圃?025》提出來的1000輛進行示范,也主要是大巴車。原因就在于,大巴對加氫站的依賴較低,1000輛車只需幾十個加氫站,而且不集中在一個城市,投資資金也有保證。

產業做大 三種精神

《能源評論》:在產業化方面,國外有哪些經驗值得我們學習?有哪些需要政策層面支持?

衣寶廉:國外的體制一般是大企業大投入,一個從事氫燃料電池汽車開發的公司,至少要有10臺發動機同時在運行測試。

反觀國內的情況,幾家科研機構都是僅有一套實驗裝置,還無法實現24小時運行。由于氫燃料電池汽車在短期內不賺錢,無論是私企還是國企都不想在關鍵技術上投資建廠。未來應堅持研發與產業化同步推進,一是國家要動員私營企業或國有企業在關鍵材料領域投資建設生產線,實現原材料自給自足,讓成本能大幅度下降。二是要盡快進行可靠性和耐久性實驗,把產品壽命提升到國際水平。

《能源評論》:日本豐田公司聲稱公開相關專利之后,又表示可出售燃料電池汽車的關鍵零部件;此前,美國特斯拉公司也宣布公開專利。您認為,他們采取這一策略對國內相關企業有何意義?

衣寶廉:不管是特斯拉還是豐田,公開專利肯定是好事,反映出領先企業希望其技術和產品在世界上能夠普及的心態,體現了企業家的全球視野和境界,我們大力歡迎。此舉確實對產業起到了促進作用,對國內企業而言,一是搞清楚方向,知道了要“向東走還是向西走”。二是能躲過路上的“坑坑洼洼”。但專有技術還要靠自己去解決,對有經驗的企業,判斷起來就比較容易,進展很會快,不會走更多彎路。

這也體現了工程和理論的差別?,F在中央提出理論、工程和工匠精神,三者要有機結合,理論和工匠是兩個極端,工程介于二者之間,工程既要有理論指導,也要有工匠基礎,對工程技術國外企業是不會告訴你的,也是學不來的,得靠自己去摸索,能不能做成,取決于工匠精神的高低,與工業基礎、行業積累關系密切。

免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與電池網無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性,本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。涉及資本市場或上市公司內容也不構成任何投資建議,投資者據此操作,風險自擔!

凡本網注明?“來源:XXX(非電池網)”的作品,凡屬媒體采訪本網或本網協調的專家、企業家等資源的稿件,轉載目的在于傳遞行業更多的信息或觀點,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。

如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理、刪除。電話:400-6197-660-2?郵箱:119@itdcw.com

電池網微信
[責任編輯:陳語]
動力電池
中國電池網
燃料電池車