歐陽(yáng)明高：燃料電池汽車的商用化元年
發(fā)布時(shí)間：2017-08-15
“我們認(rèn)為去年是一個(gè)啟動(dòng)年，今年有可能成為中國(guó)燃料電池汽車全方位商業(yè)化的元年。當(dāng)然規(guī)模不會(huì)像鋰電池電動(dòng)汽車那么大、那么快，它會(huì)經(jīng)歷長(zhǎng)期穩(wěn)步的發(fā)展過(guò)程。”今年年初以來(lái)，作為國(guó)家863計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目總體專家組組長(zhǎng)、汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任的歐陽(yáng)明高不止一次在各類公開(kāi)場(chǎng)合宣告國(guó)內(nèi)燃料電池汽車商業(yè)化進(jìn)程已經(jīng)啟動(dòng)。事實(shí)上早在數(shù)年前，他已經(jīng)預(yù)言了這一時(shí)間點(diǎn)。這一判斷的依據(jù)是什么？對(duì)新能源特別是燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)意味著什么？相比國(guó)外，中國(guó)特色的燃料電池汽車路線該怎么走？
中外技術(shù)路線差在哪里？
在世界范圍內(nèi)，日本是公認(rèn)的在燃料電池汽車領(lǐng)域走在前列的國(guó)家，早在2014年年末，豐田的全新Mirai氫燃料電池動(dòng)力車已經(jīng)正式發(fā)布。從技術(shù)路線角度分析，豐田正好是汽車行業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)先戰(zhàn)略（也稱之為“高門(mén)檻戰(zhàn)略”）的典型代表車企，先發(fā)展先進(jìn)的燃油汽車，再過(guò)渡到合動(dòng)力汽車（代表產(chǎn)品為豐田普銳斯），然后基于這一混合動(dòng)力平臺(tái)生產(chǎn)各種車型，比如日本的插電式混合動(dòng)力汽車就是在此其礎(chǔ)上加電池，而燃料電池汽車則是將發(fā)動(dòng)力換成燃料電池。
反觀中國(guó)的新能源汽車技術(shù)路線，自發(fā)展之初就有不少爭(zhēng)論與搖擺，直到2012年才真正最終確立為純電驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，即大力發(fā)展電池核心技術(shù)并形成具有競(jìng)爭(zhēng)力的世界最大規(guī)模動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)純電動(dòng)汽車大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，以純電動(dòng)系統(tǒng)為突破口基礎(chǔ)平臺(tái)帶動(dòng)混合動(dòng)力汽車（全電插電式位特色）和燃料電池汽車（電電深混/增程式為特色）全面發(fā)展，形成新能源汽車總體競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
歐陽(yáng)明高介紹說(shuō)，具體而言，國(guó)內(nèi)是在純電動(dòng)的基礎(chǔ)上做插電式和深度混合的燃料電池汽車，、在燃料電池深度混合的基礎(chǔ)上減少電池，加大難度，再做全功率燃料電池。他總結(jié)認(rèn)為，相比之下，“我們是一種從易到難的做法，豐田是逐步加大技術(shù)難度的做法，是不一樣的。”而中國(guó)的選擇路線應(yīng)當(dāng)融入世界新能源汽車發(fā)展主流，并創(chuàng)造適應(yīng)中國(guó)交通體系的純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)特色與優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)模式的優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題是什么？
針對(duì)具體車型，以客車為例， “國(guó)外的大客車是純?nèi)剂想姵仳?qū)動(dòng)，轎車上也全部是燃料電池，中國(guó)則生產(chǎn)燃料電池與動(dòng)力電池深度混合的大客車，還有燃料電池做輔助動(dòng)力的增程式燃料電池轎車，這是中國(guó)的技術(shù)路線。”歐陽(yáng)明高指出，
“這么做的好處是成本降低，因?yàn)槟壳叭剂想姵乇入姵匾F，最重要的是耐久性的提高，當(dāng)前燃料電池最大的問(wèn)題是耐久性。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)已經(jīng)做出了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。”
因此，他認(rèn)為，中國(guó)的特色是燃料電池混合動(dòng)力汽車，包括商用車的燃料電池深度混合動(dòng)力和轎車的增程式燃料電池汽車，“跟國(guó)外的不一樣，我們覺(jué)得也還是有一定優(yōu)勢(shì)的”。
顯然，這種路線特別是在眼下最大限度地讓燃料電池“揚(yáng)長(zhǎng)避短”，但仍不可避免地要解決核心問(wèn)題，即如何在技術(shù)上真正實(shí)現(xiàn)燃料電池應(yīng)用的突破。歐陽(yáng)明高強(qiáng)調(diào)：“現(xiàn)在燃料電池混合動(dòng)力大家都會(huì)做，因?yàn)槌Ｒ?guī)混合動(dòng)力都會(huì)做，都不是問(wèn)題。雖然混合動(dòng)力解決了一堆問(wèn)題，但是燃料電池還是根本的。”為了解決這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)已歷經(jīng)多年研發(fā)，之年以選擇自上而下的技術(shù)路線，從動(dòng)力系統(tǒng)開(kāi)始做，是因?yàn)槌Ｒ?guī)流程“做催化劑、再做膜、再做極板、再做堆、再做發(fā)動(dòng)機(jī)，這種模式走了十多年，說(shuō)明產(chǎn)業(yè)化走這條路是有問(wèn)題的。”
在氫燃料電池技術(shù)中，最核心、最基礎(chǔ)的莫過(guò)于膜電極，歐陽(yáng)明高打了個(gè)比方：“其重要性相當(dāng)于電腦和手機(jī)的芯片，而國(guó)產(chǎn)膜電極在耐久性和性能上目前還有待提升。”數(shù)據(jù)顯顯，目前國(guó)產(chǎn)膜電極的壽命最高能達(dá)到8000小時(shí)，而國(guó)際上的水平是10000小時(shí)以上，這直接決定了氫燃料電池的壽命。不止一位業(yè)內(nèi)專家指出，國(guó)內(nèi)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性和國(guó)外有明顯的差距，
氫能和燃料電池是未來(lái)重要的發(fā)展方向和趨勢(shì)之一，展望未來(lái)，燃料電池作為能源的前沿技術(shù)，其應(yīng)用不能局限在汽車領(lǐng)域。歐陽(yáng)明高認(rèn)為：“如果我們局限在汽車?yán)?，這件事情是很難成功的，應(yīng)該是是全方位的。燃料電池有點(diǎn)像我們的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，而不是汽油機(jī)，汽油機(jī)可以由電池完全取代，但是柴油機(jī)用途非常廣，可以汽車，坦克、飛機(jī)、船舶、發(fā)電等領(lǐng)域應(yīng)用。所以燃料電池定位為一個(gè)通用型的動(dòng)力機(jī)械。”
商業(yè)化突破口在哪里？
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車正處于從示范、考核到產(chǎn)業(yè)化的過(guò)渡階段。燃料電池技術(shù)門(mén)檻高、難度大、涉及的技術(shù)鏈條長(zhǎng)等問(wèn)題并未得到根本性解決，按照燃料電池汽車目前的技術(shù)水平，全方位商業(yè)化還需待以時(shí)日。不止一位業(yè)內(nèi)專家指出，如果要在中國(guó)進(jìn)行燃料電池轎車、家用轎車的商業(yè)化，困難依然不少。
“但是，可以從一部分領(lǐng)域率先開(kāi)展商業(yè)化突破。”歐陽(yáng)明高早在前幾年就指出，中國(guó)新能源客車是全球燃料電池技術(shù)的最佳應(yīng)用。事實(shí)也證明，眼下在國(guó)內(nèi)城市客車等商用車領(lǐng)域，燃料電池汽車進(jìn)展最快。
這一突破口的選擇也極具中國(guó)特色，此前的純電動(dòng)等車型也是先在商用車領(lǐng)域大面積示范運(yùn)行。原因也十分相似，客車等商用車型相對(duì)小轎車而言，車內(nèi)體積大、運(yùn)行路線相對(duì)固定，對(duì)技術(shù)上還不夠成熟的燃料電池的體積和能量密度要求就會(huì)相對(duì)較低，而且商用車型運(yùn)行里程長(zhǎng)、使用頻次高，在一定程度上能更好地驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性和耐久性，積累更多的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。日本豐田則選擇了從私人用小轎車開(kāi)始做起。
一次實(shí)地訪問(wèn)的對(duì)比觀察也在一定程度上佐證了這一判斷。雖然日本的燃料電汽車發(fā)展較早，但從當(dāng)?shù)卦L問(wèn)歸來(lái)的業(yè)內(nèi)人士發(fā)現(xiàn)，整體而言，日本的燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程相對(duì)緩慢，包括基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)也比原計(jì)劃要遲緩。歐陽(yáng)明高表示，他們挑戰(zhàn)了技術(shù)難度過(guò)高的乘用車，現(xiàn)在每天大概生產(chǎn)13輛。其公交車公司規(guī)模相對(duì)較小，更換成新能源車?yán)щy較多。相比之下，目前中國(guó)的新能源汽車市場(chǎng)非?；钴S，并受到資本市場(chǎng)的熱捧，“我們有最好的突破口，就是公交車、物流車、出租車，我們完全有希望后來(lái)居上，我相信2020年之前燃料電池汽車產(chǎn)銷量也會(huì)實(shí)現(xiàn)全球第一。”歐陽(yáng)明高對(duì)此非常有信心。
目前燃料電池技術(shù)正處于從研發(fā)到商業(yè)化的轉(zhuǎn)折期，要實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車局部商業(yè)化突破，重要的是行動(dòng)而不是疑惑，“關(guān)鍵是要在協(xié)同創(chuàng)新、技術(shù)集成、國(guó)際合作以及金融支持這四個(gè)方面開(kāi)展工作。”歐陽(yáng)明高建議。
商業(yè)化量化標(biāo)準(zhǔn)是多少？
去年年底，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖中提到，在2020年、2025年和2030年，中國(guó)燃料電池汽車的規(guī)模將分別達(dá)到5000輛、5萬(wàn)輛以及百萬(wàn)輛。
但在歐陽(yáng)明高看來(lái)，“去年還是稍稍比較保守了，為什么呢？因?yàn)閲?guó)內(nèi)這個(gè)產(chǎn)業(yè)太熱了，比較理想和正常的應(yīng)該是2020年1萬(wàn)輛、2025年10萬(wàn)輛、2030年100萬(wàn)輛，這是我們未來(lái)要爭(zhēng)取達(dá)到的規(guī)模。”
他的樂(lè)觀和看好也有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)作為支撐。2016年，中國(guó)燃料電池客車已達(dá)到百輛級(jí)水平，而豐田的氫燃料電池轎車雖然上市較早，去年的銷量也不過(guò)數(shù)百輛，因此他認(rèn)為：“國(guó)內(nèi)氫燃料電池的城市客車、增程式燃料電池汽車等總量可能會(huì)在一兩年內(nèi)超過(guò)豐田，達(dá)到千輛級(jí)別。”
具體到今年，據(jù)他測(cè)算，現(xiàn)在客車燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和轎車燃料發(fā)動(dòng)機(jī)都已經(jīng)開(kāi)始商用化，今年估計(jì)至少應(yīng)該有500輛以上的燃料電池汽車進(jìn)入市場(chǎng)。
