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余卓平:碳中和目標下中國氫能與燃料電池產業發展展望
發布時間:2023-08-25 10:10:00

國家智能型新能源汽車協同創新中心主任余卓平主旨發言:碳中和目標下中國氫能與燃料電池產業發展展望

國家智能型新能源汽車協同創新中心主任余卓平主旨發言


8月25日,由中國電池工業協會、電池中國網聯合主辦的“2023氫能與燃料電池技術及應用國際峰會”在中國上海隆重舉行。中國電池工業協會理事長劉寶生、中國工程院院士彭蘇萍、中國科學院院士孫世剛、上海市嘉定區副區長李峰等出席峰會,來自行業主管部門、高校、科研機構和產業鏈知名企業,以及外賓代表共300余人與會。

國家智能型新能源汽車協同創新中心主任余卓平在會上作題為《碳中和目標下中國氫能與燃料電池產業發展展望》的主旨發言。

以下是發言內容實錄,未經嘉賓審閱:

余卓平:尊敬的各位來賓大家上午好,非常高興今天有機會在電池協會的論壇上交流一下對燃料電池汽車發展的展望和看法。

剛才前面兩個報告很精彩,彭院士談了我們國家的氫能戰略,孫院士談了燃料電池技術很多發展走向。下面我正好談談應用,因為車確實是新能源汽車的主要應用載體。

剛才我在跟會長交流的時候也講,純電動汽車現在是熱得不得了,燃油電池汽車現在很寂寞,五個示范城市群,一個示范城市群大概就是5000輛車,而且還不是一年就能夠搞下去的,要三年才能夠搞掉5000輛車,攤下來幾乎在市場上是沒有聲音的,但是熱度很高。

從汽車的角度給大家鼓鼓氣,最近經濟形勢不太好,汽車也從2018年2019年兩年到達了2800多萬輛以后,持續地走下坡路,上不去了。大家認為汽車產業到天花板了,我個人認為沒有到天花板,對于汽車發展大家可以看到,實際上這是大概6年前,全行業的汽車專家抽了大概400多名專家編織的路線圖,炒得最厲害的就是第一張圖。中國的汽車規模將來到底要到多少,產業到底有多大,最后形成的觀點2030年超過4000萬輛。我個人是最積極的鼓動者,我認為會過4000萬輛。

當然還有一類更激進的,就是講我們中國生產的汽車就在中國賣嗎?不一定的,也得出口,今年就開始了,去年大家就知道我們成為第一大出口國了,我們的汽車越過日本成為第一大出口國了。

所以如果還要出口的話,人家講可能要過6000萬輛,當然那是特樂觀,我倒是樂觀,但是沒有那么樂觀,但是過4000萬輛一定的,所以這里面大家可以看還有30%的增長空間,現在才3000萬輛,要過4000萬輛還有一個非常大的空間,所以對這個產業的發展,確實我們還是非常有信心也非常樂觀的。

但是挑戰很嚴峻,能源的問題,環境的問題,交通的問題,汽車行業提出來的解決方案,能源的問題就是能源要多樣化,用電(電)就是多樣化的結構?,F在知道我們的電哪來的嗎?是水電還是光電、風電、核電、煤電,當然我們現在主要是煤電,八九不離十地說大部分是煤電,占60%以上,但是是多元化的。所以從石油轉到電肯定是就多元化了,從驅動、燒油的內燃機轉向電動機,那就是電力,是電動化的,這就是解決方案。

未來智能化控制解決交通安全問題,一定會大幅度通過智能化得到改善,所以我們國家在這樣的背景下,汽車工業還要大發展,還要持續發展,我們就把電動汽車、新能源汽車成為國家戰略來推動的。

我們中國一句古話叫做“十年磨一劍”,大家可以看到,電動汽車我們磨了二十年,現在第五個“五年計劃”,第25年了還在磨,所以這一劍磨得時間夠長的。

從整個布局來看,中國的電動汽車的布局三縱三橫,最重要的橫就是劉會長領的協會電池的這一橫,實際上電動汽車不是一個新東西,如果你去過德國的保時捷的公司博物館,保時捷博物館里面展示的第一輛車電動汽車,而且是輪轂電極的電動汽車,那是100多年前的事情,但是沒成功,原因是電池不行,不是電極不行就是電池不行。所以電池現在確實是黃金時代,昨天孫院士講現在電化學進入黃金時代,電池產業進入黃金時代,所以最關鍵的一橫。

三縱里面燃料電池、混合動力汽車、純電動汽車,三縱是應用,三橫是技術。但是這里面最早搞新能源汽車的時候大家認為混合動力汽車,豐田90年代末期的時候推出混合動力汽車呼聲最高、最好,后來發改委認為不是新能源汽車,因為它是一個節能汽車,混合動力只是節油,從百公里油耗8L大概能夠節到6L,它不外插電的。所以到了“十二五”的時候,我們國家新能源技術路線奠定了,這個時候我們講什么是能源汽車,純電驅動是新能源汽車,主要的動力源是電動機。

然后純電驅動的動力平臺可以是油電混合的,可以是氫電的電源,油電混合也是電源,氫電混合也是電源,所以我認為“十二五”的時候,基本上把我們新能源汽車的技術講清楚了,不插電就不是新能源汽車,那是節能汽車里面的一類,普通的混合動力。日本人詬病我們的政策,實際上我們考慮的是有道理的,節能百分之二三十解決不了中國的能源對外依賴地問題,我們選擇的石油對外依賴大概超過70%,解決不了國家的能源安全問題。要徹底的解決這個問題,就是得換道,用新能源。汽車就是得用電,用電為主,所以我們講純電驅動的技術路線,是我們國家在“十二五”的時候奠定下來的。

實際上總書記正好就是在“十二五”后面視察上汽,視察上汽的新能源汽車,混合動力插電混動的實驗室講了一句話,發展新能源汽車是我們國家由汽車大國走向汽車強國的必由之路。

這下正是吹響了快速發展的號角,2014年到現在差不多十年的時間,這十年新能源汽車發生了翻天覆地的變化,我們國家從原來引進傳統的內燃機汽車,跟在人家屁股后邊走了30年,不是走了一點點,改革開放40年前面30年是跟在人家屁股后面走。到新能源汽車一換道我們跑在前面了,去年新能源汽車產銷量全球1000多萬輛,剛剛出一千萬的頭,我們國家688萬車輛占比60%以上,一枝獨秀,所以應該說在新能源汽車我們還是打了一個非常漂亮的翻身仗,這里面咱們電池是功不可沒,也誕生出了像寧德時代、比亞迪這樣的巨頭的,我們的老三比外國人都強。所以我們講我們的電池很自豪,電池這個產業我們干得非常漂亮。

10年前那個時候大家講好電池還是松下的電池、三星的電池,是那樣的講話。10年后,我們現在講好電池是寧德時代的電池、比亞迪的電池,所以我們講這一仗打得漂亮。

但是從電動汽車的電動化來看,實際上我說不是沒有擔心的,你看看這個市場,沒有像我們想象的那么好,為什么呢?大家先看市場,市場需求,汽車的市場需求里面我們車的分類叫A級車、B級車,A級車就是現在市面上大眾的朗逸、捷達,B級車是像帕薩特這一類的車,基本上A、B兩級10萬-20萬。占市場里面四分之三,A級車占了50%,B級車占25%,這是市場需求,最主要的市場是在這。

然后電動化程度最低的是A級車、次低的是B級車,電動化程度最好的是是A00級,就是五菱把3萬塊錢的Mini宏光搞出來以后,沒有這樣的內燃機器車了,徹底的滅掉了,而且沒有國家補貼,因為國家補貼是要求續航歷程300公里以上才能拿到國家補貼。五菱三年前弄一個車不要國家補貼,結果賣得最好,單月銷售4萬多輛。所以這一個已經沒有問題了,電動化沒問題。然后大家C級+D級車,就是25萬、30萬以上的車,電動化也沒有問題。

所以我們講,電動化不是沒問題,下面我就來談問題在哪里。第一個沒問題的電動化是小車,這個小車是什么東西呢?我們講我們國家現在確實缺乏對普通老百姓的關注,政策對小型車沒有任何的支持。車都支持,但是對于細分市場小型車沒有支持。到日本去看,我一直講日本是節約型社會,日本7500萬輛乘用車的保有量,其中2500輛是小型車,大概占了2500輛,目前有一系列的政策,停車的政策、稅收的政策、買路錢的政策等等,一系列的政策在支持節能,那個時候他們的小型車是用油的,但是我們國家沒有,所以我們國家摩托車仍然是交通工具,我們國家現在還有1億輛左右的摩托車是作為交通工具的。到西方去看摩托車不是交通工具,摩托車是運動工具,我們國家的摩托車是交通工具。

這個交通工具既不安全也是不舒適,作為娛樂、運動是另外一回事兒是尋求刺激,但是作為交通工具是不適合的,下面它的升級就要靠這種電動車,3-5萬塊錢的電動車將來是這種1億輛摩托車升級最主要的用戶群體,所以我非??春眠@個電動車。這種小電動車不要續航里程那么多,續航里程就是100多公里,就是日常上下班用,一點問題沒有。

前面我問王秘書長,我說你一天開車跑幾公里,他說17公里吧。你說這個車不講大小,坐的舒適不舒適不講,續航歷程總歸是夠的,120公里的續航歷程足夠了。

第二,電動化現在出現好像沒問題。特斯拉帶來的這股旋風,高端的電動車80萬以上的電動車,穩下來是30萬左右的中高端的電動車?,F在這類車的市場在大局的BBA(中高端)的市場,現在被電動汽車打得頭昏腦脹的,現在被迫電動化。它得電動化,不電動化要完蛋,因為奔馳、寶馬、奧迪原來最自豪的就是動力技術,就是傳統技術。到奔馳去看所謂的四輪驅動,是他們最自豪的,別人根本就沒辦法跟我的動力系統去比。

現在電動汽車加速能力比你好、舒適性、噪聲方面比你強多了,你怎么跟我打,所以特斯拉一下就進攻進去了,我們國家的新勢力未來全部沖進去,所以他們頭疼。這是電動車好的現象,但是不好的現象,我就覺得好像不行。我就在問要備這么多電嗎?現在高端電動汽車備的電池80度電,現在很多是要備100度電,因為續航里程要求500公里,現在500公里也不夠了,要用600公里,現在號稱還要備150度電,要求續航歷程1000公里。電池這個產業企業發展得好,我們也倍受鼓舞,但是這種引導不是好方向,沒有必要。一天跑17公里,要備那么多電池天天在身上,背個大包袱干什么,現在我們搞汽車的輕量化的理念一直是根深蒂固的,100多年前的汽車工程師,汽車輕量化減10公斤,減20公斤都是非常難的,因為那個工業穩定了。

到了電動汽車現在變成原來內燃機汽車1.2噸的轎車都變成1.5噸以上了,1.5噸的轎車全部變成2噸以上了,基本上是這個走勢。為什么我就在問,一天根本用不著那么長的續航里程,你有5%-10%的續航里程需求我理解,我們要找好的技術解決方案,不一定是要備這么多電池的技術解決方案,我不是反對電池,我還是認為電動化是必須的趨勢,但是是不是要備這么多電池,真的是大家要去思考的問題。

然后就看第三類,A級車今年最響的一炮是比亞迪的秦Plus冠軍插電混動,背9度電或者18度電,兩種供大家選擇,大家背9度電的大家網上詬病,因為它的續航歷程只有55公里,充一次電,人家認為不是電動車,現在我用電動車用習慣了我希望他得用電動車,所以他還沒有做到,我再問10萬塊錢的A級車將來怎么電動化,我認為插電混動也不是最好的最好的解決方案,還有更好的解決方案。

更好的解決方案在哪里呢?今天特別借這個場合跟我們電池協會的朋友們一塊來溝通一下,我認為車上最好的電源選擇是怎么樣呢?是要綜合不要一家獨秀,所以不要用燃料電池說電力電池不好,也不去用動力電池說燃料電池不好,甚至現在燃料電池的價格還很高,電池價格還很高的時候也不要說我在車上備一個很小的油電發電機是不好的,所以我的觀點我就在講,15-20度電的電池配置。如果晚上有充電,家里的停車位能夠充電這是政府要干的事,如果能夠保證能夠充到電,那每一天就是電動車,盡管備了一個15-20度電的車,但是90%的工況就是電動車,只有加油的時候不是電動車,這個時候發電機主要起作用。

一個很小的發電機組,如果是這樣配置,A級車里面我認為省重至少150公斤以上,價格便宜3萬塊錢以上,就從現在的比亞迪的13萬純電動的A級車可以降到10萬塊錢,這是真正可以跟內燃機汽車去競爭的。未來可以是燃料電池的,所以是一條可通的技術路線,我認為增程的電動車是可持續的路線,現在就可以用油電政策,油電發電機很成熟的。未來剛才也有很多的人在跟我討論換電的問題,我認為這15-20度電沒法換的,整車是必須保證它的性能的。但是可以把增程器換成充電寶,也是一塊電池,那塊可以換,但是我們手機用的充電寶誰反對你是哪個牌子的?蘋果說你用那個充電寶我不同意,沒有的反對的。

所以汽車自己的里面的電池保證了,外面的充電寶換什么充電寶大家都接受了,是續航的問題,不是行駛性能的問題,所以我認為最好的純電驅動的增程方案,這就是三種電源都可取,但是基本電源還是這塊動力電池,15-20度電還是這塊動力電池,未來一定會走向燃料電池,我們要談一下燃料電池。現在大家可以看到電動汽車新能源化,商用車幾乎很少聲音的,商用車現在的比例很低,我們現在轎車已經接近30%了,如果解決A級車插電增程的我估計很快就100%了,會很快,根本就是說大家還擔心還要多少年才60%、50%,如果增程大家都同意了,充電基礎設施普及了,所有的車都會往這個方向走。

但是商用車現在還有很大的難題,現在商用車大家看好的還是燃料電池,當然現在也有人用重卡換電等等,但是我認為如果氫能發展得快了,用不著去走這個路線的,這是主路線,甚至我就在講現在的重卡,純電動的重卡是什么概念呢,280度電的配置,我認為配100度電加個燃料電池,也是我剛才講的概念,就過了。

當然燃料電池得把成本降下來,那200度電是重量,大概要500多公斤甚至還不止,所以我講未來燃料電池是商用車的主力方向。特別我們如果跳出來今天彭院士做的戰略報告,就是你跳出汽車,你從能源的角度去看,更應該看透燃料電池一定是未來燃料電池汽車發展的方向。

大家可以看到第一個現在的能源要減碳,我就在講人類的社會是靠什么東西不斷在改變,主要是靠能源,但是這個能源的進化很慢,我就在講第一次進化人和野獸分開來,是人發現了火,人類鉆木取火以后,木材是能源,人類會用能源了,會用能源了以后區分了人和野獸的區別,當然這個周期很長,我們從奴隸社會、封建社會一直到現代的工業社會形成,一直是燒木材的,木材是主能源。

到了煤被發現了,現代工業體系就來了,這就催生了一個大英帝國,實際上就是煤,然后就把倫敦燒成了一個霧都,環保問題這個時候也解決不了,就看到了人類的歷史,把倫敦燒成了一個霧都,但是它誕生了大英帝國,現代工業。

然后又發現了好的,比煤還好的能源,我們國家還沒有徹底轉型,就是石油和天然氣,我們國家因為沒有石油,沒有天然氣,所以我們國家發展的慢,是因為我們國家的能源不行,能源不好。

而發達國家美國掌控著全球的石油,天然氣,那美國又成為了新一代的帝國,就把帝國從英國手里奪過來了,下一代的帝國是什么,大家看能源轉型,我就認為如果下一代能源轉型的好,用零碳的能源成為主流了,就是我們國家。用的如果中國能夠把零碳的能源用的比別的國家都快,下一代的帝國我認為就是我們中國,逃都逃不掉,所以能源的轉型這一輪我認為是最根本的博弈。

我們國家現在也承諾了碳達峰、碳中和,時間2030年、2060年,這個目標一旦定下以后,這就沒有回旋的余地了,我們就要走,實際上我們總書記給世界上做承諾的時候是有底氣的,這個底氣就是我們國家的風光底氣,我們的光電裝備、風電裝備,現在全球最好,我們為什么不轉型。

我們以前是經濟不發達的時候,把我們這個東西耗在這里,揭牌揭到歐洲去了,我們的太陽能板主要是賣到發達國家去的,自己不能用,太貴了。但是大家可能知道上個月,7月11日國家的重大戰略調整,我不知道你們關注沒有,叫做能耗雙控要逐步轉向碳排放雙控,這就是非常強烈的信號,我們未來推動光、風的能源發展是成為主流,但是光、風的能源發展最大的問題在哪里,最大的問題這個光、風是儲能的問題,如果你儲能不解決,這個光、風和電網是接不起來的。

電網是非常討厭你這種不穩定的光電、不穩定的風電,所以這個時候就非常需要儲能技術,儲能技術里面電池儲能是一類,所以現在咱們這個電池行業的電池儲能,但是電池儲能一個很難大規模,第二個很難長周期,第三個根本沒有辦法跨洋交易,電池就是不大能夠跨區域交易的一個東西,石油可以跨洋交易,天然氣可以通過天然氣管道比較長距離的去交易,煤也是可以跨洋大輪船去交易的,電是沒有辦法的。

我們講未來最好的儲能,好的滿足這3種條件交易的是氫能,你電解水制氫,氫可以長期儲存,可以跨洋去交易,剛才孫院士講到的液態天然氣,將來液態氫就是可以跨洋去交易,一點問題沒有,第二我們儲氫有很多種,未來我們的技術會不斷的發展。

昨天孫院士講這個電化學的黃金時代,這里面就提供了非常大的空間,所以我們講未來氫能一定是一個主要的發展,大家可以看到占全國GDP大概50%的國家,50多個國家里面27個已經制定了氫能發展戰略,我們國家也制定了,去年3月份制定的,所以氫能發展也是成為主流走勢,我們估計大概是碳中和的時候1.3億噸氫氣,其中大概我們講占比達到20%,能耗在交通領域里面我們的氫能利用要達到1/3,4000萬噸。

所以燃料電池汽車一定是一個可以大規模去發展的,現在的情況大家可以看到燃料電池汽車很寂寞,全球才67000輛,我們國家才13000輛,但是另外一個形勢大家可以看到,以前我們搞車的人老抱怨沒有加氫站是制約我們燃料電池汽車發展的主要原因,但是現在你看全球800多座加氫站,我們國家已經是300多座了,也就是這2年、3年能源工業出手了,進展速度非??欤袁F在是反過來,燃料電池汽車你得找到解決出路。

供應能力,我們講我們國家無論是從水電、風電、光電這種零碳的能源足夠了,一點問題沒有,所以我1.3億噸的氫氣,80%以上絕對是可以綠色的氫氣去發展。這個成本將來也會降的很低,大家可以看到光電的制氫成本將來會比煤電還低。

支持燃料電池發展的政策,實際上從燃料電池汽車開始就沒有停,一直到現在“十四五”還在支持燃料電池汽車技術的攻關,就是剛才孫院士講到很多的技術攻關仍然在持續,在燃料電池新能源汽車領域里面有課題,在氫能這是“十四五”單獨拿出來設立的,原來氫能是放在可再生能源里面,共同來推動的,現在為了突出氫能的重要性,專門把氫能從可再生能源專項里面拿出來單獨立項再施加支持,然后示范仍然在大規模的,5個示范城市群不算大規模,但是我認為未來要像電動汽車搞十城千輛以后,就沒有十城的概念,沒有千輛的約束,以后示范城市群沒有一個示范城市,全部都應該可以拉開來。

山東的氫進萬家也在推動,這就不光是在交通領域里面,在工業園區、社區都在推動這個氫能的發展。但挑戰這里面講最大的就是成本問題,剛才講到商用車是我們燃料電池汽車發展的主要重點方向,但是我認為這是戰略方向,戰術方向我不大贊同,重卡的量太少了,一萬輛重卡那是不得了的規模,你能夠拿到一萬輛重卡的單子,全球沒有這樣的單子,幾百輛重卡就是大單子,但是你要規?;a你就做不到。

我們燃料電池你要降成本,一定是靠規模,規模越大的成本就越低,怎么靠規模,所以我一直還是把目光要回到乘用車上來,我搞汽車的我就一直深刻的理解什么是汽車工業,汽車工業就是轎車工業,沒有轎車談不上汽車工業。

回到轎車工業里面來,城市的運營車輛一天就是要跑300公里、500公里的,這個也不要去用純電動,應該鼓勵用燃料電池來解決,就是我剛才講的20來度電的電力電池加一個20千瓦工作點的燃料電池,它就是非常好的解決方案,用它來做城市網約、城市運營車輛,一萬輛車是隨便的,我們上海就有6萬輛城市網約車,你只要下這個決心,一把就把燃料電池的成本從現在的3000塊錢降到1000塊錢,如果上了10萬臺套可能就降到500塊錢。燃料電池的競爭力就顯現出來了,所以我還是非??春萌剂想姵貙碓谄嚿系膽?。

謝謝大家,我就講到這里。



稿件來源: 電池中國網
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