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福田秦志东:氢价格达30元/公斤时,燃料电池商用车便具备与燃油车竞争的实力

时间:  2019-11-15 15:04   来源:  汽车总站网    作者:  Summer

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2019年11月13日—15日第二届长城•国际可再生能源论坛在张家口市崇礼举办。河北省政府,国家相关部委、中国科学院、国际可再生能源署以及国际知名企业和金融机构合力打造的新能源和可再生能源领域高级别国际交流合作机制。

会上,北汽福田汽车股份有限公司新能源平台总监、工程研究总院副院长秦志东发表了主题演讲,以下为演讲实录:

福田秦志东:氢价格达30元/公斤时,燃料电池商用车便具备与燃油车竞争的实力

尊敬的各位来宾,下面我简单把整个在燃料电池方面的发展做一个汇报。我们来看一下整个能源革命,上午大家讲了非常多跟能源有关的,我们第三次的能源革命现在向可再生能源进行转化,我们氢能现在能源转换的中枢。我们可以看看氢能在我们整个体系里面,它是我们可再生能源大规模的整合变成一种可能,同时来讲在我们电网平衡起到一个作用,更重要帮助我们交通运输,以及我们企业,包括我们建筑实现脱碳。我们来看看氢能在各个领域里面它都有巨大的潜力,这是到2050年的一个预测。这个里面我们可以看看在交通行业里面,未来我们大型车辆,我们卡车,我们客车,我们长途车在这个里面占的比重渗透率非常高。我们看看从不同的能源结构,从油井到车轮它的碳排放是怎么样的情况。这是12米商用车客车为例做的测算,大家可以看看如果是我们燃料电池氢采取天然气重整的话,我们碳排放相对比较高的。如果是我们现在用我们的可再生能源来制氢的话,电解水制氢的话碳排放非常少,这里面为什么还有碳排放,我们整个氢的运输现在还是存在碳排放。

下面看看我们整个发展的情况,我们国家在燃料电池方面发展经历了四个阶段。第一个阶段主要是高校这方面做研究,清华大学这方面做的技术研究。第二阶段我们北汽福田加入进来,我们这时候从北京奥运会的示范。第三个阶段重点考核我们燃料电池耐久,环境适应性,以及降低它的成本,让它可使用。第四阶段我们2017年开始实现了整个商业化的示范运营。我们看看燃料电池它在商用车领域它比较适合什么,应该来讲,其实刚才李老师也讲到,今后纯电动跟燃料电池的一个结合,我们看一看,应该说小型化的车辆,在城市内的车辆,这是纯电动它的主战场,这种条件下纯电动的效率更高。但是燃料电池更适合于中长距离,中重型的商用车,随着我们技术发展逐步的会拓展到长距离的运输上面去。

应该说现在我们在整个燃料电池的汽车发展的过程中,我们面临挑战比较多的,我们现在从制氢,从我们储氢,到我们整个系统的成本,以及我们加注上现在存在一些瓶颈。大家看看从制氢来讲,现在大部分的氢源现在比较缺的,目前氢源来源并不是非常多。而且现在我们真正利用可再生能源电解水制氢的,现在我们仅仅刚刚开始做示范,随着我们张家口地区,包括我们海波尔电解水制氢正常运行的话,这部分对我们未来可预期,现在成本来看是可预期的。

第二个挑战,现在我们整个储运成本比较高。我们基本上都是气态氢储运,一个车有效的储运,真正能够到站上能用的时候只有200多公斤,长距离运输这是非常昂贵的成本,实现液氢储运大概是到1/10,而且这样我们的站空间也会降低整个站的成本也会变小。因为这些导致了我们现在加氢站比较少,有车没站,这是非常大的问题。我们北京现在总共有200多辆燃料电池车,目前我们只有一个站,这个站满负荷运行,每天24小时在转。同样在张家口是我们运行非常好的区域,每一天我们的公交车运营里程在230公里到260公里左右,跟我们原来传统车完全等效率的运行,运行效果非常好的,目前来讲张家口相对来说氢的成本更低。整个产业链现在没有规模,成本还是比较高的,应该说在这一块,在我们车辆的购置端上来讲,燃料电池目前还不具备优势。我们比较可喜看到了一个现象,我们自己做了大量的统计,现在在张家口地区整个运行将近400万公里,目前因为张家口的氢价现在可以做到30块钱一公斤,我们看一下,如果氢的价格在30元每公斤的时候,现在我们每公里的燃料的成本,燃料电池的车辆现在已经可以做到跟传统的柴油车比较,它已经开始有竞争力。

加氢这一部分现在确实比较热,大家热情都很高,事实上来讲,我们的难度在于什么?审批环节现在还是比较困难的,有些区域的话,应该说推动力大一点,现在运行快一点,现在张家口区域相对好一些,北京现在在加氢站的建设上面,推动比较困难,从整个大的规划来讲,从现在已经可以看看各个地方,披露出来的规划来讲,我们未来嘉庆基础设施建设还是可以逐步完善。现在我们围绕冬奥会,虽然现在已经明确了加氢站建设,应该有将近30座加氢站的规模,这个已经初步规划出来了,下一步怎么加快建设的问题。

从整个链条上来讲,氢气的制造,现在大家加入进来比较多,比方说现在电解水制氢海波尔可以作为典型的例子,国电投今后蒙电进京,风电场产的电,这个也是可以多碳的。再有一个就是我们工业的副产氢,现在营商石化在做提纯线,另外氢气储存这一部分的研究比较多的,储运这一部分高压氢的储运现在也慢慢开始转入可运营的初期的状态。如果实现这个我们大概可以做到500到1000公斤量级的储运,整个运输成本比现在降低到1/3左右。加注的话,现在大家热情比较高的。

从车这一端来讲,现在我们面临的挑战主要这么几个方面,从我们发动机的角度来讲,现在我们基本上做到了可以满足城市内的公共交通,我们城市内的物流应用的水平,大概在一万小时左右的寿命。如果我们要满足城郊、城际的使用,目前来讲我们还有一段距离,大概预估可能到2025年以后,我们逐步去实现这样一个目标。

另外现在我们系统的成本还是比较高的,现在价格是非常高,这个价格我们预测了2030年我们达到一定量级时候的价格。同时来讲储氢系统来讲,现在我们70兆帕的三型瓶到今年12月份我们做完认证,到1月份的时候我们会装上车,做整车的测试。液氢现在也是跟清华大学,包括101所在我们重卡上做研究,这个车到今年年底能够做完,我们想到明年北京到张家口可以做一些像这种跨城市长距离的测试。

我们燃料电池,大家老是讲燃料电池是终极的解决方案,刚才讲到不是一个替代关系,不是对立的,它是互补的。在发动机方面刚才李老师已经讲过了,我不重复了,现在我们逐步的100千瓦现在已经解决了,逐步的我们加大到150千瓦,200千瓦,到300千瓦,如果未来我们长途清运车我们使用200到300千瓦之间,这时候我们需要系统能量密度更高一些,体积更小一些。

这个我们引用了一个数据,这是做的一和分析到2030年随着我们成本,以及我们现在这些车载储氢寿命问题解决的话,到2030年我们在中重型商用车上,特别是长途运输上面大概有20%左右的渗透率,这样的话,中国重型商用车一年大概在100万台左右,意味着有10几万台的重卡可能变成现实。

简单给大家汇报一下福田商用车的情况,这是我们整体的规划,最早我们在城市客车领域里面做发展,这时候我们主要考虑到一个是它运行区域比较集中,也便于管理。现在我们重点是在做城间客车的开发,这是国家科技部的项目,这是我们面向冬奥跟我们自己做项目的开发,同时跟福田、亿华通合作做一个项目,我们卡车方面,轻卡已经投放了,重卡我们做研发的工作。这是我们卡客车的发展历程,我们从2016年开始做客车,我们到2013年开始做卡车,这样到2017年针对我们产品开始投入到市场进行商业化运营。

从未来趋势来讲,我们从城市逐步要迈向城际,要配合我们基础设施的建设,我们车载系统的成熟,同时我们卡车也是从现在短途向长途发展。我汇报到这里,谢谢各位。
 

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