歐陽明高：燃料電池汽車的商用化元年
發(fā)布時間：2017-08-15
“我們認(rèn)為去年是一個啟動年，今年有可能成為中國燃料電池汽車全方位商業(yè)化的元年。當(dāng)然規(guī)模不會像鋰電池電動汽車那么大、那么快，它會經(jīng)歷長期穩(wěn)步的發(fā)展過程。”今年年初以來，作為國家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、汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任的歐陽明高不止一次在各類公開場合宣告國內(nèi)燃料電池汽車商業(yè)化進(jìn)程已經(jīng)啟動。事實(shí)上早在數(shù)年前，他已經(jīng)預(yù)言了這一時間點(diǎn)。這一判斷的依據(jù)是什么？對新能源特別是燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)意味著什么？相比國外，中國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)域走在前列的國家，早在2014年年末，豐田的全新Mirai氫燃料電池動力車已經(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)動機(jī)優(yōu)先戰(zhàn)略（也稱之為“高門檻戰(zhàn)略”）的典型代表車企，先發(fā)展先進(jìn)的燃油汽車，再過渡到合動力汽車（代表產(chǎn)品為豐田普銳斯），然后基于這一混合動力平臺生產(chǎn)各種車型，比如日本的插電式混合動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)動力換成燃料電池。
反觀中國的新能源汽車技術(shù)路線，自發(fā)展之初就有不少爭論與搖擺，直到2012年才真正最終確立為純電驅(qū)動戰(zhàn)略，即大力發(fā)展電池核心技術(shù)并形成具有競爭力的世界最大規(guī)模動力電池產(chǎn)業(yè)，推動純電動汽車大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，以純電動系統(tǒng)為突破口基礎(chǔ)平臺帶動混合動力汽車（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爭優(yōu)勢。
歐陽明高介紹說，具體而言，國內(nèi)是在純電動的基礎(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)中國交通體系的純電驅(qū)動技術(shù)特色與優(yōu)勢。
中國模式的優(yōu)勢和問題是什么？
針對具體車型，以客車為例， “國外的大客車是純?nèi)剂想姵仳?qū)動，轎車上也全部是燃料電池，中國則生產(chǎn)燃料電池與動力電池深度混合的大客車，還有燃料電池做輔助動力的增程式燃料電池轎車，這是中國的技術(shù)路線。”歐陽明高指出，
“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題是耐久性。現(xiàn)在，國內(nèi)已經(jīng)做出了燃料電池發(fā)動機(jī)。”
因此，他認(rèn)為，中國的特色是燃料電池混合動力汽車，包括商用車的燃料電池深度混合動力和轎車的增程式燃料電池汽車，“跟國外的不一樣，我們覺得也還是有一定優(yōu)勢的”。
顯然，這種路線特別是在眼下最大限度地讓燃料電池“揚(yáng)長避短”，但仍不可避免地要解決核心問題，即如何在技術(shù)上真正實(shí)現(xiàn)燃料電池應(yīng)用的突破。歐陽明高強(qiáng)調(diào)：“現(xiàn)在燃料電池混合動力大家都會做，因?yàn)槌Ｒ?guī)混合動力都會做，都不是問題。雖然混合動力解決了一堆問題，但是燃料電池還是根本的。”為了解決這一問題，國內(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，從動力系統(tǒng)開始做，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)動機(jī)，這種模式走了十多年，說明產(chǎn)業(yè)化走這條路是有問題的。”
在氫燃料電池技術(shù)中，最核心、最基礎(chǔ)的莫過于膜電極，歐陽明高打了個比方：“其重要性相當(dāng)于電腦和手機(jī)的芯片，而國產(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，目前國產(chǎn)膜電極的壽命最高能達(dá)到8000小時，而國際上的水平是10000小時以上，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，國內(nèi)燃料電池發(fā)動機(jī)的耐久性和國外有明顯的差距，
氫能和燃料電池是未來重要的發(fā)展方向和趨勢之一，展望未來，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通用型的動力機(jī)械。”
商業(yè)化突破口在哪里？
當(dāng)前，國內(nèi)氫燃料電池汽車正處于從示范、考核到產(chǎn)業(yè)化的過渡階段。燃料電池技術(shù)門檻高、難度大、涉及的技術(shù)鏈條長等問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)化還需待以時日。不止一位業(yè)內(nèi)專家指出，如果要在中國進(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)域率先開展商業(yè)化突破。”歐陽明高早在前幾年就指出，中國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特色，此前的純電動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小轎車而言，車內(nèi)體積大、運(yùn)行路線相對固定，對技術(shù)上還不夠成熟的燃料電池的體積和能量密度要求就會相對較低，而且商用車型運(yùn)行里程長、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)營數(shù)據(jù)。日本豐田則選擇了從私人用小轎車開始做起。
一次實(shí)地訪問的對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問歸來的業(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)程相對緩慢，包括基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)也比原計(jì)劃要遲緩。歐陽明高表示，他們挑戰(zhàn)了技術(shù)難度過高的乘用車，現(xiàn)在每天大概生產(chǎn)13輛。其公交車公司規(guī)模相對較小，更換成新能源車?yán)щy較多。相比之下，目前中國的新能源汽車市場非?；钴S，并受到資本市場的熱捧，“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居上，我相信2020年之前燃料電池汽車產(chǎn)銷量也會實(shí)現(xiàn)全球第一。”歐陽明高對此非常有信心。
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，重要的是行動而不是疑惑，“關(guān)鍵是要在協(xié)同創(chuàng)新、技術(shù)集成、國際合作以及金融支持這四個方面開展工作。”歐陽明高建議。
商業(yè)化量化標(biāo)準(zhǔn)是多少？
去年年底，中國汽車工程學(xué)會發(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，中國燃料電池汽車的規(guī)模將分別達(dá)到5000輛、5萬輛以及百萬輛。
但在歐陽明高看來，“去年還是稍稍比較保守了，為什么呢？因?yàn)閲鴥?nèi)這個產(chǎn)業(yè)太熱了，比較理想和正常的應(yīng)該是2020年1萬輛、2025年10萬輛、2030年100萬輛，這是我們未來要爭取達(dá)到的規(guī)模。”
他的樂觀和看好也有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)作為支撐。2016年，中國燃料電池客車已達(dá)到百輛級水平，而豐田的氫燃料電池轎車雖然上市較早，去年的銷量也不過數(shù)百輛，因此他認(rèn)為：“國內(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在一兩年內(nèi)超過豐田，達(dá)到千輛級別。”
具體到今年，據(jù)他測算，現(xiàn)在客車燃料發(fā)動機(jī)和轎車燃料發(fā)動機(jī)都已經(jīng)開始商用化，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。
