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    余卓平教授演讲:为什么说要将发展氢能做为一项国策

    | 超级管理员    阅读: 发稿时间:2019/11/13 21:11:30

    余卓平教授演讲:为什么说要将发展氢能做为一项国策

     张摩卡 香橙会研究院 前天

     


    编者按:


    同济大学国家智能型新能源汽车协同创新中心主任余卓平,是我国第一代投身燃料电池汽车行业的资深专家,曾与全国政协副主席万钢等多位领导共同参与了早期项目的研发,也亲身经历了我国燃料电池汽车行业从无到有的过程。


    11月8日,余卓平主任在“上海嘉定氢能港产业与技术研讨会暨未势能源-上燃动力第三代燃料电池发动机超越-300E产品发布会”上发表了一次精彩演讲。
    香橙会研究院对本次演讲做了整理,并形成文章。未经本人审阅。

      

    既然纯电动发展的挺好,增程混合动力也挺好,为什么还要燃料电池?大家一直这样问。现在还贵的要死,为什么要燃料电池?这一点大家要跳出汽车的范畴来看。



    1

    氢能的机遇:储能

     

     

    第一个,我一直认为发展燃料电池要从我们国家的能源结构去看。我们国家的能源结构,缺油,去年进口的石油,大概占我们整个石油使用量的70%,所以现在很脆弱。而这些油大部分是从马六甲海峡进来。

     

    第二个,我们国家富煤,现在的能源结构就是高碳结构,现在大家看到你是有能源,但是这个能源有环境污染的问题,有大气变暖的问题,大家看到现在全球都在限制高碳的使用,所以对中国的后续发展,如果继续以高碳结构去发展,挑战非常的大。

     

    所以中国在可再生能源的发展里面,应该来讲是走了一步非常好的棋。现在大家可以看到,无论是风电、光电、水电,我们国家应该走在世界的前列。而且这些技术我们也基本上能够自主掌控。

     

    但是可再生能源现在的发展面临一个非常大的冲击。有一个数据是刚刚统计的,去年一年我们国家在可再生能源里面的弃电,包括弃风、弃光、弃水、弃核这些地方弃的电是1000亿度电,实际上弃掉的是一个什么概念?我就拿吉林白城的一个数据来给大家讲。

     

    吉林白城的风力资源非常丰富,如果用100%来看,它有100%的风力资源。但是他现在开发了10%,国家电网的红牌亮出来,不许再建了。为什么不许再建?我的电网没有办法消化你。你建的风力发电,因为风力发电的特征是什么?风力发电可能不稳定。电网的特征呢?没有储存功能。你不稳定的电我没有办法消化。所以这对矛盾影响了可再生能源的发展。

     

    现在大家注意到,就在近半年,国际上开始对可再生能源新出路有高度的共识,就是可再生能源制氢,就是要把氢和电一块作为可再生能源的一个消化体。就是说你发出来电能上网你上网,不能上网我就就地制氢。那么将来的一个氢电混合的这样的一个清洁能源结构,零碳的能源结构,我相信世界上一定会出来。

     

    最近大家看到德国在北海建所谓的风力氢能人工岛。要建一个海上油田一样的岛,去制氢,把电发出来去制氢。

     

    所以大家讲可再生能源够不够?海上的风力是无穷无尽的,可再生能源实际上是无穷无尽。我们人类将来一定会走出从地底下去挖能源的这个时代,这个能源一定是从天上来。

     

    所以从这一点上来讲,氢能将来一定会成为我们国家在能源转型里面的一个重要的组成部分。

     

    现在国际上预测氢能,将来在终端能源的结构比例里面会高达18%,我们现在结合国内的形势,我们提了一个10%,不敢讲18%,怕反对声音太多,但是我相信10%很快就不愁了——如果发展氢能做为国策的话

     

    这里面有一个例子要讲,大家知道发现了煤以后,什么装备工业迅速发展起来了?我们上海市有个大电气,就是燃气,燃气公司用煤发电的装备,成为装备业里面非常支柱的一个产业。

     

    后来又发现了石油,什么样的装备业起来?内燃机起来了。内燃机现在是一个非常重要的产业。

     

    所以能源跟装备是连在一起的。

     

    我们可以预料将来氢能一旦发展起来了,燃料电池就是配对的装备产业。所以燃料电池它一定会随着氢能的发展,会快速的发展起来。

     

    那么回过头来我们讲燃料电池汽车和纯电动汽车,大家如果这样讲,很多人马上会曲解我的意思,说余老师讲的燃料电池电池汽车将来一定会取代纯电动汽车。实际上我们讲,比如说我讲的小型电动车,根本用不着混合动力化,也用不着。你晚上睡觉插个电,你白天一两百公里根本没有感觉。所以使用场景,纯电动技术,有广泛的用途。

     

    燃料电池是适合长途、大功率。为什么?如果说要续航500公里,电动汽车得背大概500来公斤或者是300多公斤的电池包,大家知道汽车技术里面还有一个始终困扰汽车工程师的就是汽车轻量化。汽车轻量化永远是汽车技术里面的一个主题,但是现在电动汽车一上来就加几百公斤电池包。这不对的。

     

    汽车跑长途,将来就适合燃料电池。所以从这点上来看,燃料电池汽车将来一定是在运营的、商用的这种车辆里面,它会占主导,随着技术的发展,它一定会占主导。

     

    所以我的观点,就是不要把燃料电池和纯电动汽车去对立起来,中间这个增程插电的混合动力,我认为只要石油没有枯竭,他也有很长的时间的生命,也用不着把它和燃料电池对立起来。只有在另一类车辆里面,就是说没有时间去加注能源,一上高速公路要跑三四个小时,这一种车用插电增程也不合适,用纯电动也不合适,它就是用燃料电池。

     

    而且燃料电池将来的发展一定不止在交通领域,实际上将来氢能和燃料电池的组合作为能源组合,将来在建筑,在工业,在许多场景里面它都会有应用。

     

    比如说在日本现在有2万多个燃料电池是用在家庭里面的,小型的燃料电池做分布式发电,还有好多场景,但是我们国家确实是交通行业吹起了向氢能进军的号角。

     

    好,这是我们讲为什么要发展燃料电池。


     


    2

    氢燃料电池的挑战

     

     

    我最后来谈一谈发展的挑战。

     

    实际上我认为现在大家看到刚才也讲到日本的燃料电池,氢能发展得很快,现在韩国人也追上来了,对吧?然后又有一种声音说我们现在落后的很厉害,我觉得这个是另外一个概念。

     

    我讲一个故事,这个是历史。

     

    2002年的时候我到美国去,我印象很深,在加州有个燃料电池示范基地,那个时候联合国有个示范项目在中国,我代表上海很积极的想把示范项目落在北京和上海。但是当时太贵了,联合国支持的钱只够在北京买几辆车,根本就用不到上海。后来应该说我们前面“十五、十一五”这两个五年,我们还是很积极的。

     

    到世博会的时候,我们一百多辆燃料电池汽车在世博会上运行,而且德国大众看我们运行的“超越三号”系列挺好,把其中的20辆在奥运会上示范的车运到美国加州去,再示范了一年。

     

    所以我们那个时候不落后,那个时候日本人的技术不算先进,日本人的技术跟我们半斤八两,我说实话。到美国加州去看,日本装了一部大的SUV,里面也是用的巴拉德的电堆。从它的整个结构来看,跟我们当时的“超越一号”半斤八两,那个时候最先进最领先的是德国奔驰和美国通用,这两个公司走在非常前面。

     

    但是我佩服日本人,做什么事情,日本人一根筋,认准方向以后他坚持不动摇。丰田公司持续地在这里面做。

     

    后来2010年的时候,德国奔驰公司的技术总裁当面对我说,说他们的混合动力输给日本了,燃料电池不可能再输给日本人,一定会领先。回去以后他们到德国去宣布,2014年燃料电池要进入商业化。

     

    吹完牛以后,一年以后他宣布延迟三年到2017年。结果2014年日本的东西出来了。

     

    所以做事情要有有韧性。特别是氢能源的地方,我很看好这个方向,但是你别指望这两三年给你放炮,这个产业这两三年里面放不出炮,但是这一定是大方向要坚持,这是我讲的第一个。

     

    所以我认为挑战里面第一个是战略。

     

    我们国家现在缺乏氢能的国家战略,现在我国很多地区氢能都很热,但是国家顶层上没有战略。

     

    我这个礼拜在北京参加工信部的会议,工信部的领导说,现在国家战略没有,我们没有反对你们定地方战略。但是我觉得这个战略,还是要国家来制定,因为它是能源战略,这不是地方能定的出来的,地方是在应用市场端,可以做很多相应的规划,但是在能源发展上面,我们还是希望国家要拿出战略。

     

    在工信部制定的2021到2035的新能源汽车发展规划里面,我觉得这也代表一部分国家的意志,明确的有一个目标,就是叫实现燃料电池商用车规模化业务。这一点我觉得很明确地提出了这个目标,这是第一次在国家的规划里面有这样一个目标,我觉得还是觉得比较贴切,因为就这15年,这一点我相信国家应该会出来。

     

    第二点的挑战就是技术。

     

    我们确实和国际先进水平有一定的差距,但是实际上我觉得现在都是在技术走向产业化的混沌期,我们的技术没有大家想象的落后那么远。这点一个感谢科技部。科技部在这20年里对燃料电池技术的支持没有断线。

     

    但是你要知道我们我有个统计数据,2015年之前,中国在氢能与燃料电池里面的投入,跟前面我刚才讲日本欧洲这些地方的相比,几乎是零因为这些研发费,几个亿的研发费,人家都是企业投入。

     

    我们国家真正在燃料电池里面投就是现在这个阶段,大概2015年以后热起来了,开始社会的资本开始向这个地方去涌入。

     

    所以技术也是要投入,一个我认为我们的技术落后的没那么远;第二个,确实要投入,要把技术做扎实,要做到应用,要解决工厂化的问题,要从实验室里面跑出来,不能说我实验室里面能够做出一个什么东西就行了。

     

    所以这里面我们关键的核心技术,这里面实际上我们讲有一些核心技术,比如交通大学的来新民老师的金属板技术,已经从实验室走出来了。邹裕民老师,我把他引进来到同济大学协同创新中心做燃料电池催化剂,我认为也正在开始试图从实验室里面走出来。

     

    而系统集成技术,我觉得我们并不是很落后,包括我们今天上燃动力的第三代的整个系统。

     

    所以也不要想象着我们的技术好像是特别痛苦。实际上只要有战略,就会引起社会资本的投入,有社会资本的投入,我们的技术一定会快速赶上去。

     

    今年6月份上汽公布的他们最新这一代燃料电池技术和日本丰田的技术,我认为是在一个线上。大家可以看到,无论是功率密度,无论是低温启动性能,还是可靠性耐久性,我们在一个线上,并不是大家想象的那样落后。

     

    但是我们现在还有落后的,可能是我们的储氢系统,车载储氢系统还很模糊。所以现在我们讲技术上燃料电池,我一直认为可能还不是最难的,最难的在哪里?在制氢和储氢上,制氢现在按照我们刚才的分析看,将来一定电解水制氢是主力。

     

    现在的电解水制氢技术非常落后。电解槽的这种技术非常落后。实际上我们也简单的想想看,燃料电池就是电解水的逆过程,所以燃料电池的技术,将来一定会带动电解水制氢的技术同样的发展。

     

    所以我们讲制氢技术要突破,这个障碍还是大,这是挑战。

     

    第二个储氢技术。现在我们是按照气态氢的储存走的,我们一直在寻求更好的办法。现在各种渠道都在做,当然了液态储氢很早就有,但是现在的固态属性技术,我们也在不断的发展。交通大学丁院士团队也是“一根筋”,盯着镁合金储氢一直在弄。这些技术也会发展起来。

     

    所以我们讲技术的挑战有,但是我们应该有信心去应对。

     

    第三个的挑战就是法规标准。

     

    现在氢不是作为能源来管理,氢作为化工原料来管理,同时大家对氢气,还非常担心,所以是危险的化工品。这是因为法规标准体系不完善,才导致了现在对氢能(的担心)。氢能如果作为能源管理,它有一套管理体系。你说汽油安全吗?汽油是有不安全的东西,它的危险性肯定不亚于氢气。但是能源的管理有一套严格的管理措施以后,汽油管理的挺好的。是不是?所以将来法规标准他这个体系(来支持)。

     

    最后一个挑战就是在应用上,这是双向的。

     

    有很多地方政府,包括上海,把它作为一个主要的发展来支持,那么你就得营造它的应用环境,引导他的应用环境。所以政府的支持,比如加气站的建设等等,这些方面政府还是要花大力气的。所以在应用上面,一个技术上要降成本,另一个地方政府要营造良好的应用环境,来推动我们国家氢能和燃料电池产业的发展。

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