馬建新：加快燃料電池汽車發展步伐| 中國氫能源網

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馬建新：加快燃料電池汽車發展步伐

時間：2011-07-14 17:10:16 來源：汽車與配件

從技術研發角度看，國內在氫能源應用方面並不落後。但是在產業化的準備方面，國內大多是大學和研究機構在研發，而不像國外的汽車製造商巨頭都自主研發，產業化生產技術和能力相對比較成熟。

燃料電池汽車一直被公認為是解決當今交通能源和環境問題的最佳方案之一，代表著汽車未來的發展方向。一方面，燃料電池汽車具有零排放的優點，因為只是將氫氣轉化成水，而實現了對環境的零排放，無污染；另一方面，從能源角度來看，氫作為可再生資源，具有替代傳統燃料的巨大潛力。近年來，各國政府及國際汽車巨頭都不斷加大對燃料電池汽車的投入，大力推動這一新能源汽車盡快走向市場。 雖然燃料電池汽車是21世紀最有發展前途的汽車，但目前在產業化進程中還需要克服一些難關，包括：(1)一些關鍵材料還需進口，成本最高的質子交換膜和催化劑—貴金屬鉑、鈀、銠價格昂貴，因此燃料電池汽車價格昂貴；(2)制氫方法成本高，加氫站建設需大量投資，供氫、加氫​​基礎設施缺乏；(3)燃料電池堆目前壽命只有2000h ，達不到5000h要求；(4)氫氣的儲存和運輸困難；(5)提高燃料電池汽車冷起動性能；(6)相應政策、法規、標準尚未完善等，這些都制約了燃料電池汽車的發展。因此，我國燃料電池汽車尚處於開發和示范運行階段，尚不具備大量生產條件。如何克服這些困難是當今國內乃至全球汽車業面臨的挑戰。 2010 年10月21日，漢高汽車業務部在上海舉辦了汽車動力系統技術論壇。來自通用、豐田、本田、上海大眾、上汽，奇瑞等多家國內外知名汽車及零部件製造商以及同濟大學，美國IHS諮詢公司等專業研究機構的100多位業內專家齊聚一堂，共同探討汽車製造行業的最新研究成果與創新解決方案。其中，燃料電池的發展、新能源汽車的開發與商業化途徑、汽車減排方案等最新研究成果受到高度關注。 記者在參加漢高論壇之際，採訪到了同濟大學新能源汽車工程中心副主任馬建新教授與漢高汽車業務部全球產品研發技術總監Rajat Agarwal，了解到中國新能源汽車最新研究成果與燃料電池汽車的未來發展趨勢。 記者：近年來，中國對新能源的發展很關注，但發展速度並不是很快，您認為，哪種新能源方式比較適合中國現階段發展情況？ 馬教授：目前“新能源”與“車用新能源”的概念並不統一。普遍意義上的新能源包括：風能，太陽能，水力，氫能等等。汽車領域中，電就被稱為新能源。從國家的政策來看，以前科技部有個“電動汽車專項辦公室”，現在改名為“節能與新能源汽車辦公室”；從汽車動力來看，電作為二次能源，是最終的動力能源；從能源來看，所有一次能源，如天然氣、煤、煤層氣和石油等化石能源，太陽能、風能、生物質能、海洋能、地熱等可再生能源都可以用於製氫，所以氫很容易得到。我認為，動力能最終與一次能源結合會更加有效。從國家層面講，化石燃料的氫氣利用也很重要，如利用煤化工與其它燃料生產結合過程中產生的氫。化石燃料與化工生產的結合也是一個開發利用新能源的角度。車用新能源不能只談電，定義應該更加寬廣。 記者：在新能源汽車方面的研究有很多高校及製造商參與，您認為，目前有哪些不同的技術路線？ 馬教授：目前發展新能源汽車有純電動汽車，混合動力汽車與燃料電池汽車三大路線，我認為應該三條路線並行走而不忽略任何一條路線。首先，這三條路線在技術​​上有很多共性，比如說電機、蓄電池、控制器技術等方面。目前，國家在不同的時期支持的側重點有些不同。比如“十一五”期間，國家對混合動力車有較多支持，但目前有所減少，因為產業界已經成為研發的主力。目前，政府主要投資於純電動車，這是為了促進電動車的產業化。“十一五”期間，對於燃料電池的研發有所爭執，說這種研發為時過早。但從今天的論壇上可以看出，日本、德國包括美國通用都沒有停止對燃料電池汽車的研發。目前科技部的“三縱三橫”中，並沒有放棄燃料電池汽車的研究。 9 月21日，同濟召開了一個“國際氫能燃料電池技術及汽車發展論壇”，一批國內外燃料電池汽車行業頂尖機構、企業代表出席論壇，共同探討“如何應對燃料電池技術和基礎設施建設在國際國內層面所面臨的挑戰”這一重要議題，並商討今後如何進一步加強在燃料電池汽車領域的國際合作。這些機構、企業包括歐盟燃料電池與氫聯合行動計劃、美國能源部燃料電池技術項目部、美國國家再生能源實驗室、日本本田公司、美國通用集團等。大家的看法是，2015年燃料電池汽車能夠初步實現商業化。目前，混合動力車最接近商業化，純電動車也正在接近商業化，但是燃料電池汽車也不能放棄，而且要做好迎接2015年的準備。 記者：有專家認為，氫燃料電池要真正上路，起碼需要15年時間，而要讓燃料電池汽車被大規模採用，可能還需要50年的時間。對此，您有什麼看法？ 馬教授：燃料電池技術目前還在完善過程中，還有很多技術難點需要突破。一方面是零部件技術需要進一步完善，包括蓄電池，電機，控制器等等，需要逐漸形成一個新的產業鏈，不但技術上要突破，產業也需要培育。這次同濟做了近200輛車的示範，也是為了向大家展示燃料電池汽車的安全性、可靠性、耐用性等，作為一個真正的產品讓用戶接受。通過大量的示範，能夠得到足夠的數據來發現問題，並進一步完善和改革。這也是我們最近10年要做的工作，完善關鍵零部件的產業化。另一方面，關於如何建設基礎設施。在日本，經過了示範與評估，基礎設施已經進入了最終的實踐階段。而在中國，這方面的準備不足，目前只有北京一個加氫站和上海兩個加氫站，這方面需要一些時間。但這並不意味著燃料電池汽車不發展了，50年的時間肯定是太長了。國際上的說法，2015年是一個時間點，開始小批量商業化。前一段時間，上汽也表態，2015年會有商品化的小批量燃料電池汽車推出。可能前期我國燃料電池汽車的產量不大，但正在逐步開始。本次論壇豐田也表示，2030年將進入大規模的真正的商業化。這麼看來，如果日本2030年進入真正的商業化，中國再等50年就像傳統汽車行業一樣，比發達國家落後50年或100年，這肯定不對。在新一輪的新能源汽車競爭中，站在同一起跑線上，我們一定要緊跟國外的步伐。 記者：您認為國內外在氫能源應用方面有什麼區別？國內有哪幾方面需要改善？ 馬教授：從技術研發角度看，國內在氫能源應用方面並不落後，如世博會上大規模進行新能源汽車示範，這些新能源汽車也參加了很多比賽並取得了良好的成績。但是在產業化的準備方面，國內大多是大學和研究機構在研發，而不像國外的汽車製造商巨頭，他們都自主研發，產業化生產技術和能力相對比較成熟。另一方面，在燃料電池的技術上，比如降低成本，延長壽命，冷起動特性等方面，中國也要加緊步伐，國外發展固然很快，我們不努力更會落後。 記者：針對國內的新能源汽車行業，同濟大學與漢高合作，近年來有哪些新的技術和產品？這些新技術在中國的應用情況如何？ Rajat Agarwal ：漢高一直希望參與到新能源汽車的研發過程中，目前在中國，漢高主要與同濟大學的汽車新能源項目組合作，進行燃料電池汽車組裝中密封劑、粘合劑的開發。整個研發過程是非常複雜和困難。燃料電池汽車或者其它電動汽車的架構與傳統汽車是完全不同的，它所用到的材料需要適應的環境也完全不同。比如說，新能源汽車中動力系統的導電量很大，對粘接材料的要求就非常高。這就意味著需要根據新能源汽車設計組裝的要求研究和開發新型的膠粘劑。漢高中國與同濟大學的合作已經5年了，現在進入了把新能源汽車產品推向市場的第一階段。我們的設計技術和產品是走在市場的前端，希望隨著中國市場的發展，漢高的產品也可以不斷創新和改進。 馬教授：漢高與同濟有很多方面的合作，比如，汽車輕量化、降噪抗振、密封等等。眾所周知，蓄電池的重量很重，因此，我們希望能夠通過新材料進行減重，包括結構膠，粘接技術等，同時增加結構的強度。在減少噪聲方面，新能源汽車與傳統汽車的噪聲來源和頻率都不同，這又是一個新的挑戰。降噪和減振措施是開發一款完善車型的必備條件。2010上海世博會示範車上，應用了合作項目中的噪聲分析方法，並使用了漢高的填充膠，進行降噪和減振，這是與漢高進行合作的一個成果。