中國儲能網(wǎng)訊：目前氫能汽車在國際上還沒有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，中國汽車企業(yè)還有機(jī)會。
當(dāng)豐田、本田、奔馳、寶馬等多家車企積極營造氫能汽車的火熱氛圍時，國內(nèi)一些機(jī)構(gòu)和學(xué)者再次把目光投向了純電動、混合電動之外的路徑選擇。在這一輪的競爭中，誰能勝出？又該如何卡位？同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院院長、國家燃料電池汽車及動力系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任余卓平接受了《中國經(jīng)濟(jì)和信息化》記者的專訪。
起步不落后
中國的氫能汽車在2001~2002年是最火的時候。當(dāng)時美國小布什政府對燃料汽車非常重視，認(rèn)為這是變革性發(fā)展方向，美國車企如通用等都對氫能充滿興趣。在這一國際背景下，中國汽車行業(yè)也掀起了一股燃料汽車熱潮。
中國的第一輛氫能轎車是2002年研制出來的，雖然比全球第一輛氫能轎車晚出現(xiàn)了5年，但從技術(shù)角度看并沒有比當(dāng)時國際的一流水平差很多。全球第一輛燃料汽車是奔馳公司在1993~1994年生產(chǎn)的，這是一輛小面包車。由于當(dāng)時的燃料電池體型巨大，只能裝在小面包車上。此后奔馳公司又花了3年的時間，到1997年推出了第一代氫能轎車，轎車的座位可坐人，只是后備箱因安裝燃料電池而滿了。
中國在2002年左右的技術(shù)和奔馳的技術(shù)幾乎同步，而且在世界范圍內(nèi)也比較被認(rèn)可。2008年北京奧運(yùn)會舉辦時，中國有20輛改裝的氫能汽車在北京做示范，馬拉松比賽時的領(lǐng)頭車就是其中的示范車之一。該車用的是帕薩特車殼，氫能系統(tǒng)為自主研發(fā)。大眾得知后，對這20輛中國改裝的氫能汽車十分感興趣，還借到美國加州示范了半年。
可見在2001~2008年，中國的氫能汽車與國際最先進(jìn)水平基本上在同一個梯隊中，但很快一個氫能的發(fā)展寒冬就來臨了。
造成這種環(huán)境變化的首要原因是國際汽車發(fā)展趨勢發(fā)生了變化。2008年美國奧巴馬政府認(rèn)為純電動汽車應(yīng)該作為發(fā)展首選，美國政府的支持經(jīng)費(fèi)開始往儲能電池方面轉(zhuǎn)移。在美國新能源汽車戰(zhàn)略調(diào)整后，中國汽車業(yè)也開始對發(fā)展純電動汽車抱有極大熱情。
但是新能源汽車的技術(shù)路徑絕不應(yīng)該是哪一種技術(shù)比較熱就打壓其他技術(shù)，在一些人看來，美國政府把純電動車視為發(fā)展方向，中國也應(yīng)該在這一條道路上發(fā)展。事實(shí)上，盡管美國政府力推純電動汽車，但美國、日本及其他國家?guī)缀鯖]有一個汽車廠商對氫能汽車置若罔聞。
如今，豐田汽車提出2015年要實(shí)行氫能汽車產(chǎn)業(yè)化，其絕非臨時抱佛腳用一兩年研發(fā)的氫能汽車。氫能電池最大的優(yōu)點(diǎn)是它的能量密度、功力密度相比純電動電池要高得多，氫能汽車能夠跑長途，而且氫氣加注時間也比充電所需的時間短得多。
此前困擾氫能汽車發(fā)展的兩大問題是，氫能汽車的成本問題和氫能汽車的壽命問題。 成本問題主要體現(xiàn)在鉑金的價格上。鉑金一直是公認(rèn)的導(dǎo)致氫能汽車成本無法降低的主因，如今國際鉑金價格不斷下降，而且隨著汽車技術(shù)的升級，鉑金用量也大幅度下降。氫能汽車在鉑金用量上本身就少于內(nèi)燃機(jī)汽車，所以鉑金已經(jīng)不再是氫能汽車發(fā)展的成本壓力。
影響氫能電池壽命的因素很多。國際上公認(rèn)的解決方法是采用混合能源，即在車?yán)锛右粔K儲電電池。氫能汽車的根本優(yōu)勢是續(xù)航能力強(qiáng)，而純電動車的優(yōu)勢是從靜態(tài)到達(dá)最高速度所需時間短，比如特斯拉只需要3秒。
如果用純氫能，對氫能電池的動態(tài)沖擊會很大，動態(tài)沖擊大會對氫能電池的壽命有影響。如果采用氫能混合動力，就可以讓儲電電池負(fù)責(zé)汽車啟動，而氫能電池負(fù)責(zé)續(xù)航，在相對穩(wěn)定的行駛速度下，可以實(shí)現(xiàn)氫能電池壽命的延長。
從成本下降和壽命延長兩方面看，如今氫能汽車已經(jīng)能在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)低成本、高壽命，所以氫能汽車在國際市場上再一次熱了起來。
2004年左右，余卓平在美國訪問了通用汽車公司，工作人員向其分析了氫能汽車的優(yōu)點(diǎn)。第一是能源利用率高，是內(nèi)燃機(jī)的兩倍。第二是零排放無污染。第三是成本低、壽命長。
成本低的概念是什么？內(nèi)燃機(jī)汽車的零件數(shù)量比氫能汽車復(fù)雜很多倍。氫能電池則比較簡單，氫能電池一旦大規(guī)模生產(chǎn)，它將成為低成本的產(chǎn)品。氫能電池汽車為何壽命長？因?yàn)闅淠軟]有摩擦，不像內(nèi)燃機(jī)需要大量的活塞運(yùn)動，活塞運(yùn)動會帶來摩擦，摩擦就會有磨損，有磨損就會影響汽車使用壽命。而使用氫能沒有摩擦，氣體在其中流動，自然整車壽命更長。
此前，還有人擔(dān)心氫能汽車受制于溫度情況。但是，現(xiàn)在國外已經(jīng)可以在-30℃環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)氫能汽車正常工作。中國因?yàn)榻┠甑难邪l(fā)遲緩，目前只能實(shí)現(xiàn)-10℃條件下的正常運(yùn)行。
產(chǎn)業(yè)化不容易
當(dāng)特斯拉等純電動汽車企業(yè)開始火熱時，中國車企開始對發(fā)展純電動車充滿信心，但大眾、寶馬、通用、豐田等國際級車企卻在暗中研發(fā)氫能汽車。當(dāng)這些企業(yè)將產(chǎn)品拋向市場時，中國車企驚訝之余只能跟在其后。
在發(fā)展新能源汽車時，必須看清不同技術(shù)路徑的汽車在用途上是不同的。純電動汽車適合城市公交，氫能汽車適合長途運(yùn)輸。前兩種技術(shù)路徑要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還需很長時間，因此混合動力汽車可能在較長一段時間有較高的市場價值。這三種技術(shù)路徑不是非此即彼的關(guān)系，而是互相補(bǔ)充的關(guān)系。
從汽車的發(fā)展來看，未來最終的汽車模式應(yīng)該是生態(tài)汽車?，F(xiàn)在最環(huán)保的方式要用風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電，再將電通過電解水得到氫來制成氫能電池。但是從概念上看這樣的轉(zhuǎn)換并不是最有效的方法，最有效的方法是直接把可再生能源用于汽車動力。
由此來看，發(fā)展純電動汽車非常有價值，因?yàn)闊o論哪種新能源汽車本質(zhì)上都是電動汽車，所以純電動汽車其實(shí)不是一種終極目標(biāo)而是一種技術(shù)手段。但是生態(tài)汽車可能要用50年甚至100年才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
氫能汽車的推廣不僅僅是汽車企業(yè)的問題。氫能汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)比純電動汽車復(fù)雜，電力基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)普及、成熟，而氫能源不一樣，怎么制氫、怎么運(yùn)輸、怎么存儲、怎么加注都是關(guān)鍵問題。目前氫能汽車的氫氣加注技術(shù)已經(jīng)成熟，但是制氫和運(yùn)氫、存儲氫氣等技術(shù)細(xì)節(jié)還需探究。
發(fā)展新能源汽車對中國汽車工業(yè)而言是一次好機(jī)會，因?yàn)檫@是世界汽車工業(yè)重新排座次的時刻。以氫能汽車為例，目前國際上尚未有哪家車企真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，中國汽車產(chǎn)業(yè)還有機(jī)會。
氫能汽車有兩條技術(shù)路徑。一是直接在發(fā)動機(jī)上燒氫氣，就像天然氣作為發(fā)動機(jī)燃料一樣。過去寶馬就是走的這條路線。二是把氫能源作為燃料電池。燃料電池是電源，能夠發(fā)電，但是發(fā)電的燃料是氫氣，利用氫氣和空氣中的氧氣發(fā)生類似于電解水的逆過程。電解水是把水中的氫和氧分開來發(fā)電，用電來分解?，F(xiàn)在是氫和氧化合生成水，同時發(fā)電。從目前的技術(shù)路線看，燃料電池明顯占上風(fēng)，直接用發(fā)動機(jī)燒氫氣的路徑基本被業(yè)界放棄了。最早嘗試此方式的寶馬也放棄了這一項目。
寶馬這樣選擇的原因很簡單。對汽車工業(yè)來講，用發(fā)動機(jī)直接燒氫氣的方法只是改變了燃料，汽車的車身設(shè)計、動力系統(tǒng)設(shè)計等方面幾乎沒有太大變化，原來的設(shè)計基礎(chǔ)能延續(xù)下去，企業(yè)順手就推進(jìn)了。
如果當(dāng)時政府把加氫設(shè)施建設(shè)起來，寶馬立刻就可以實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)路徑下的氫能汽車產(chǎn)業(yè)化，而基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有一定難度，而且直接燒氫氣還要用內(nèi)燃機(jī)，燃料電池所用的電動機(jī)比內(nèi)燃機(jī)在能效上有著明顯優(yōu)勢。
豐田汽車提出2015年實(shí)現(xiàn)氫能汽車產(chǎn)業(yè)化，而通用最早也提出要產(chǎn)業(yè)化，之后延期了。奔馳2010年時聲稱在2014年實(shí)現(xiàn)氫能汽車產(chǎn)業(yè)化，隨后也延期到2017年。可見，氫能汽車產(chǎn)業(yè)化并不是一件容易的事情。
對中國而言，氫能汽車是一個彎道超車的機(jī)會。中國在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域欠缺一些核心技術(shù)，這種技術(shù)追趕絕非一朝一夕可以實(shí)現(xiàn)。而新能源汽車的動力系統(tǒng)不再圍繞內(nèi)燃機(jī)而架構(gòu)，配套的電控、電機(jī)、電池技術(shù)也是全新的。一些國際汽車企業(yè)在內(nèi)燃機(jī)汽車上積累了大量的技術(shù)專利，但其中大部分在新能源汽車領(lǐng)域毫無用武之地。
如果中國企業(yè)能靜下心來，踏踏實(shí)實(shí)發(fā)展新能源汽車，中國汽車工業(yè)可借新能源汽車的春風(fēng)而成為國際翹楚。新能源汽車是一次機(jī)會，中國汽車界一定要意識到這一點(diǎn)。
從各國的汽車消費(fèi)習(xí)慣來看，中國發(fā)展新能源汽車更有優(yōu)越性。中國將2000多萬輛車賣給了新車主，他們在初次購買汽車時，更容易接受新事物。
在發(fā)展氫能汽車時，中國還必須充分利用國際資源?，F(xiàn)在全球經(jīng)濟(jì)一體化，缺失的關(guān)鍵技術(shù)可以從國外引進(jìn)，氫能汽車的關(guān)鍵零部件不久會在全球范圍內(nèi)流通起來。
發(fā)展氫能汽車要因地制宜，比如上海有較好的氫能汽車發(fā)展環(huán)境，因?yàn)樯虾；S很多，排放的廢氣中就有氫氣。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這些氫氣被充分利用起來，能夠保障20萬輛氫能汽車的能源需求。
化工廠排放的氫氣雜質(zhì)比較多，安裝提純裝置就可以實(shí)現(xiàn)廢氣回收。這種廢氣資源回收利用很容易大規(guī)模推進(jìn)。所以，發(fā)展氫能汽車必須全盤考慮，充分利用城市化工企業(yè)的廢氫氣資源。
現(xiàn)在上汽集團(tuán)(600104,股吧)在研發(fā)氫能汽車，如果國家支持企業(yè)在上海試點(diǎn)氫能汽車，上汽集團(tuán)將帶動一批相關(guān)的氫能汽車零部件企業(yè)的發(fā)展，這對國家的氫能汽車產(chǎn)業(yè)是利好。
