清華大學(xué)教授李建秋
在我國(guó)新能源汽車剛剛起步的時(shí)候,燃料電池汽車還是非常前沿而且小眾的事物,而近幾年,在產(chǎn)業(yè)界、科技界政府部門的共同推動(dòng)下,新能源汽車取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,燃料電池車也被列為國(guó)家扶持的對(duì)象,未來實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)指日可待。
燃料電池成本高 效率高
燃料電池與動(dòng)力電池最大的區(qū)別就是,燃料電池是開放體系,氫和氧要遠(yuǎn)遠(yuǎn)不斷的輸入到電堆里面,所以它的密封和存儲(chǔ)比較關(guān)鍵;而動(dòng)力電池的電解液是不能隨便泄漏的,泄漏很容易著火。
成本方面,動(dòng)力電池系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,沒有貴金屬,成本比較低;燃料電池則需要貴金屬鉑(Pt),成本高一些,燃料電池續(xù)航里程比動(dòng)力電池續(xù)航里程要長(zhǎng)。
燃料電池與內(nèi)燃機(jī)相比,優(yōu)勢(shì)就更加明顯了,據(jù)清華大學(xué)教授李建秋介紹,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)有相同的外圍系統(tǒng),包括冷卻系統(tǒng)、空氣過濾系統(tǒng)、溫度傳感器、節(jié)氣門等等,都有燃料供給系統(tǒng),氫氣如何輸送到電堆與燃油如何輸送都有復(fù)雜的電子控制系統(tǒng)。而且隨著它工作的工況點(diǎn),溫度、規(guī)律是變化的,同時(shí)滿足車用、環(huán)境等條件。
燃料電池與內(nèi)燃機(jī)不同的地方在于,內(nèi)燃機(jī)需要有機(jī)械傳動(dòng),運(yùn)行過程中有污染物的生成;而燃料電池來輸出的是電規(guī)律,需要有電傳動(dòng)的技術(shù),沒有污染物生成,理論效率可以高達(dá)百分之六七十。
李建秋指出,目前燃料電池汽車可以實(shí)現(xiàn)3分鐘加滿5公斤的氫,對(duì)轎車來講,1公斤氫氣就可以跑100公里,所以基本上續(xù)航里程500公里就可以包括了,除了成本之外其他關(guān)鍵的性能,這個(gè)車輛的性能是完全可以跟內(nèi)燃機(jī)的車可以PK了。
“燃料電池汽車的燃料費(fèi)用會(huì)介于純電動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)車之間。”清華大學(xué)教授李建秋說?!叭绻麖慕K端用戶來講,一個(gè)燃料電池的轎車,按照100公里一公斤氫氣來講,費(fèi)用大概20塊錢,它是比內(nèi)燃機(jī)按照2020年我們國(guó)家百公里油耗5升是便宜一半左右,但是比純電動(dòng)稍微貴一點(diǎn)點(diǎn)?!?/p>
2020年前后進(jìn)入大量推廣階段
美國(guó)能源部估計(jì),燃料電池汽車的整車成本到2020年實(shí)現(xiàn)不到3萬美元,李建秋認(rèn)為燃料電池的整車成本在里程五六百公里的情況下跟內(nèi)燃機(jī)的車是可以比較的。
目前,國(guó)際上包括豐田、現(xiàn)代、通用、日產(chǎn)、奔馳都開發(fā)了相應(yīng)的燃料電池轎車,這些車的最高車速加速的性能跟傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的車沒有什么區(qū)別,而且近年來一輛車鉑(Pt)的用量在逐步的下降,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100多千瓦的發(fā)動(dòng)機(jī)僅使用20克鉑(Pt)。
至于我國(guó)的燃料電池發(fā)展情況,在之前三個(gè)五年科技計(jì)劃支持下,已經(jīng)基本上掌握了相互的零部件和平臺(tái)技術(shù),但在規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、一致性方面還不夠。在一些基礎(chǔ)的零部件,比如說空壓機(jī)等等差距比較大,在耐久性、功率密度、低成本方面還明顯的落后。
李建秋稱,如果我們國(guó)家的政策得當(dāng),未來5年燃料電池汽車,包括客車和轎車都會(huì)有明顯的突破,2020前后會(huì)進(jìn)入大量的推廣階段。對(duì)轎車來說,目前主要是技術(shù)攻關(guān),2020年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化建設(shè),2025年前后是大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)階段。
什么樣的車容易發(fā)展?
當(dāng)前看來,究竟什么樣的車具備推廣意義,可以短期內(nèi)提升產(chǎn)銷量呢?是像大的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車還是像英國(guó)的30千瓦的燃料電池出租車呢?
李建秋支出,目前國(guó)際上基本上沒有純?nèi)剂想姵仳?qū)動(dòng)車型,更多的是燃料為主的功率混合型以及能量混合型、還有增程型等,也就是動(dòng)力電池作為主要?jiǎng)恿χС?,燃料電池只是作為延長(zhǎng)里程的。
由于我國(guó)全面重點(diǎn)的純電動(dòng)汽車的發(fā)展,因此優(yōu)勢(shì)應(yīng)該在純電堆為出發(fā)點(diǎn),在純電動(dòng)平臺(tái)上面通過增程器的方式,第一個(gè),它的成本可以降低,第二個(gè),它的耐久性也可以提高。所以我國(guó)應(yīng)該發(fā)展增程式和能量混合型的,下一步再發(fā)展功率混合型的。
以北氣的EV200為例,比如它現(xiàn)在的純電動(dòng)200公里30度電,我們加上10度,加上10—20千瓦的增程器,適當(dāng)插電可以降低運(yùn)營(yíng)成本,再獲得燃料電池的補(bǔ)貼,這就可以在2020年之前實(shí)現(xiàn)燃料電池轎車的批量生產(chǎn)。