中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：目前氫能汽車(chē)在國(guó)際上還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，中國(guó)汽車(chē)企業(yè)還有機(jī)會(huì)。
當(dāng)豐田、本田、奔馳、寶馬等多家車(chē)企積極營(yíng)造氫能汽車(chē)的火熱氛圍時(shí)，國(guó)內(nèi)一些機(jī)構(gòu)和學(xué)者再次把目光投向了純電動(dòng)、混合電動(dòng)之外的路徑選擇。在這一輪的競(jìng)爭(zhēng)中，誰(shuí)能勝出？又該如何卡位？同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院院長(zhǎng)、國(guó)家燃料電池汽車(chē)及動(dòng)力系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任余卓平接受了《中國(guó)經(jīng)濟(jì)和信息化》記者的專(zhuān)訪。
起步不落后
中國(guó)的氫能汽車(chē)在2001~2002年是最火的時(shí)候。當(dāng)時(shí)美國(guó)小布什政府對(duì)燃料汽車(chē)非常重視，認(rèn)為這是變革性發(fā)展方向，美國(guó)車(chē)企如通用等都對(duì)氫能充滿(mǎn)興趣。在這一國(guó)際背景下，中國(guó)汽車(chē)行業(yè)也掀起了一股燃料汽車(chē)熱潮。
中國(guó)的第一輛氫能轎車(chē)是2002年研制出來(lái)的，雖然比全球第一輛氫能轎車(chē)晚出現(xiàn)了5年，但從技術(shù)角度看并沒(méi)有比當(dāng)時(shí)國(guó)際的一流水平差很多。全球第一輛燃料汽車(chē)是奔馳公司在1993~1994年生產(chǎn)的，這是一輛小面包車(chē)。由于當(dāng)時(shí)的燃料電池體型巨大，只能裝在小面包車(chē)上。此后奔馳公司又花了3年的時(shí)間，到1997年推出了第一代氫能轎車(chē)，轎車(chē)的座位可坐人，只是后備箱因安裝燃料電池而滿(mǎn)了。
中國(guó)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(huì)舉辦時(shí)，中國(guó)有20輛改裝的氫能汽車(chē)在北京做示范，馬拉松比賽時(shí)的領(lǐng)頭車(chē)就是其中的示范車(chē)之一。該車(chē)用的是帕薩特車(chē)殼，氫能系統(tǒng)為自主研發(fā)。大眾得知后，對(duì)這20輛中國(guó)改裝的氫能汽車(chē)十分感興趣，還借到美國(guó)加州示范了半年。
可見(jiàn)在2001~2008年，中國(guó)的氫能汽車(chē)與國(guó)際最先進(jìn)水平基本上在同一個(gè)梯隊(duì)中，但很快一個(gè)氫能的發(fā)展寒冬就來(lái)臨了。
造成這種環(huán)境變化的首要原因是國(guó)際汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)發(fā)生了變化。2008年美國(guó)奧巴馬政府認(rèn)為純電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)該作為發(fā)展首選，美國(guó)政府的支持經(jīng)費(fèi)開(kāi)始往儲(chǔ)能電池方面轉(zhuǎn)移。在美國(guó)新能源汽車(chē)戰(zhàn)略調(diào)整后，中國(guó)汽車(chē)業(yè)也開(kāi)始對(duì)發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)抱有極大熱情。
但是新能源汽車(chē)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(lái)，美國(guó)政府把純電動(dòng)車(chē)視為發(fā)展方向，中國(guó)也應(yīng)該在這一條道路上發(fā)展。事實(shí)上，盡管美國(guó)政府力推純電動(dòng)汽車(chē)，但美國(guó)、日本及其他國(guó)家?guī)缀鯖](méi)有一個(gè)汽車(chē)廠商對(duì)氫能汽車(chē)置若罔聞。
如今，豐田汽車(chē)提出2015年要實(shí)行氫能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化，其絕非臨時(shí)抱佛腳用一兩年研發(fā)的氫能汽車(chē)。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(dòng)電池要高得多，氫能汽車(chē)能夠跑長(zhǎng)途，而且氫氣加注時(shí)間也比充電所需的時(shí)間短得多。
此前困擾氫能汽車(chē)發(fā)展的兩大問(wèn)題是，氫能汽車(chē)的成本問(wèn)題和氫能汽車(chē)的壽命問(wèn)題。 成本問(wèn)題主要體現(xiàn)在鉑金的價(jià)格上。鉑金一直是公認(rèn)的導(dǎo)致氫能汽車(chē)成本無(wú)法降低的主因，如今國(guó)際鉑金價(jià)格不斷下降，而且隨著汽車(chē)技術(shù)的升級(jí)，鉑金用量也大幅度下降。氫能汽車(chē)在鉑金用量上本身就少于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)，所以鉑金已經(jīng)不再是氫能汽車(chē)發(fā)展的成本壓力。
影響氫能電池壽命的因素很多。國(guó)際上公認(rèn)的解決方法是采用混合能源，即在車(chē)?yán)锛右粔K儲(chǔ)電電池。氫能汽車(chē)的根本優(yōu)勢(shì)是續(xù)航能力強(qiáng)，而純電動(dòng)車(chē)的優(yōu)勢(shì)是從靜態(tài)到達(dá)最高速度所需時(shí)間短，比如特斯拉只需要3秒。
如果用純氫能，對(duì)氫能電池的動(dòng)態(tài)沖擊會(huì)很大，動(dòng)態(tài)沖擊大會(huì)對(duì)氫能電池的壽命有影響。如果采用氫能混合動(dòng)力，就可以讓儲(chǔ)電電池負(fù)責(zé)汽車(chē)啟動(dòng)，而氫能電池負(fù)責(zé)續(xù)航，在相對(duì)穩(wěn)定的行駛速度下，可以實(shí)現(xiàn)氫能電池壽命的延長(zhǎng)。
從成本下降和壽命延長(zhǎng)兩方面看，如今氫能汽車(chē)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(chē)在國(guó)際市場(chǎng)上再一次熱了起來(lái)。
2004年左右，余卓平在美國(guó)訪問(wèn)了通用汽車(chē)公司，工作人員向其分析了氫能汽車(chē)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(wú)污染。第三是成本低、壽命長(zhǎng)。
成本低的概念是什么？?jī)?nèi)燃機(jī)汽車(chē)的零件數(shù)量比氫能汽車(chē)復(fù)雜很多倍。氫能電池則比較簡(jiǎn)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(chē)為何壽命長(zhǎng)？因?yàn)闅淠軟](méi)有摩擦，不像內(nèi)燃機(jī)需要大量的活塞運(yùn)動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)會(huì)帶來(lái)摩擦，摩擦就會(huì)有磨損，有磨損就會(huì)影響汽車(chē)使用壽命。而使用氫能沒(méi)有摩擦，氣體在其中流動(dòng)，自然整車(chē)壽命更長(zhǎng)。
此前，還有人擔(dān)心氫能汽車(chē)受制于溫度情況。但是，現(xiàn)在國(guó)外已經(jīng)可以在-30℃環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)氫能汽車(chē)正常工作。中國(guó)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(dòng)汽車(chē)企業(yè)開(kāi)始火熱時(shí)，中國(guó)車(chē)企開(kāi)始對(duì)發(fā)展純電動(dòng)車(chē)充滿(mǎn)信心，但大眾、寶馬、通用、豐田等國(guó)際級(jí)車(chē)企卻在暗中研發(fā)氫能汽車(chē)。當(dāng)這些企業(yè)將產(chǎn)品拋向市場(chǎng)時(shí)，中國(guó)車(chē)企驚訝之余只能跟在其后。
在發(fā)展新能源汽車(chē)時(shí)，必須看清不同技術(shù)路徑的汽車(chē)在用途上是不同的。純電動(dòng)汽車(chē)適合城市公交，氫能汽車(chē)適合長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)間，因此混合動(dòng)力汽車(chē)可能在較長(zhǎng)一段時(shí)間有較高的市場(chǎng)價(jià)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(chē)的發(fā)展來(lái)看，未來(lái)最終的汽車(chē)模式應(yīng)該是生態(tài)汽車(chē)。現(xiàn)在最環(huán)保的方式要用風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電，再將電通過(guò)電解水得到氫來(lái)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(chē)動(dòng)力。
由此來(lái)看，發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)非常有價(jià)值，因?yàn)闊o(wú)論哪種新能源汽車(chē)本質(zhì)上都是電動(dòng)汽車(chē)，所以純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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(chē)的推廣不僅僅是汽車(chē)企業(yè)的問(wèn)題。氫能汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)比純電動(dòng)汽車(chē)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(chǔ)、怎么加注都是關(guān)鍵問(wèn)題。目前氫能汽車(chē)的氫氣加注技術(shù)已經(jīng)成熟，但是制氫和運(yùn)氫、存儲(chǔ)氫氣等技術(shù)細(xì)節(jié)還需探究。
發(fā)展新能源汽車(chē)對(duì)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)而言是一次好機(jī)會(huì)，因?yàn)檫@是世界汽車(chē)工業(yè)重新排座次的時(shí)刻。以氫能汽車(chē)為例，目前國(guó)際上尚未有哪家車(chē)企真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)還有機(jī)會(huì)。
氫能汽車(chē)有兩條技術(shù)路徑。一是直接在發(fā)動(dòng)機(jī)上燒氫氣，就像天然氣作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料一樣。過(guò)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(lèi)似于電解水的逆過(guò)程。電解水是把水中的氫和氧分開(kāi)來(lái)發(fā)電，用電來(lái)分解?，F(xiàn)在是氫和氧化合生成水，同時(shí)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(dòng)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(xiàng)目。
寶馬這樣選擇的原因很簡(jiǎn)單。對(duì)汽車(chē)工業(yè)來(lái)講，用發(fā)動(dòng)機(jī)直接燒氫氣的方法只是改變了燃料，汽車(chē)的車(chē)身設(shè)計(jì)、動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面幾乎沒(méi)有太大變化，原來(lái)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能延續(xù)下去，企業(yè)順手就推進(jìn)了。
如果當(dāng)時(shí)政府把加氫設(shè)施建設(shè)起來(lái)，寶馬立刻就可以實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)路徑下的氫能汽車(chē)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(dòng)機(jī)比內(nèi)燃機(jī)在能效上有著明顯優(yōu)勢(shì)。
豐田汽車(chē)提出2015年實(shí)現(xiàn)氫能汽車(chē)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(shí)聲稱(chēng)在2014年實(shí)現(xiàn)氫能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化，隨后也延期到2017年?？梢?jiàn)，氫能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化并不是一件容易的事情。
對(duì)中國(guó)而言，氫能汽車(chē)是一個(gè)彎道超車(chē)的機(jī)會(huì)。中國(guó)在傳統(tǒng)汽車(chē)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(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)不再?lài)@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(guó)際汽車(chē)企業(yè)在內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)上積累了大量的技術(shù)專(zhuān)利，但其中大部分在新能源汽車(chē)領(lǐng)域毫無(wú)用武之地。
如果中國(guó)企業(yè)能靜下心來(lái)，踏踏實(shí)實(shí)發(fā)展新能源汽車(chē)，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)可借新能源汽車(chē)的春風(fēng)而成為國(guó)際翹楚。新能源汽車(chē)是一次機(jī)會(huì)，中國(guó)汽車(chē)界一定要意識(shí)到這一點(diǎn)。
從各國(guó)的汽車(chē)消費(fèi)習(xí)慣來(lái)看，中國(guó)發(fā)展新能源汽車(chē)更有優(yōu)越性。中國(guó)將2000多萬(wàn)輛車(chē)賣(mài)給了新車(chē)主，他們?cè)诔醮钨?gòu)買(mǎi)汽車(chē)時(shí)，更容易接受新事物。
在發(fā)展氫能汽車(chē)時(shí)，中國(guó)還必須充分利用國(guó)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(guó)外引進(jìn)，氫能汽車(chē)的關(guān)鍵零部件不久會(huì)在全球范圍內(nèi)流通起來(lái)。
發(fā)展氫能汽車(chē)要因地制宜，比如上海有較好的氫能汽車(chē)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(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這些氫氣被充分利用起來(lái)，能夠保障20萬(wàn)輛氫能汽車(chē)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(chē)必須全盤(pán)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(chē)，如果國(guó)家支持企業(yè)在上海試點(diǎn)氫能汽車(chē)，上汽集團(tuán)將帶動(dòng)一批相關(guān)的氫能汽車(chē)零部件企業(yè)的發(fā)展，這對(duì)國(guó)家的氫能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是利好。
