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下一步燃料电池汽车的发展会怎么样,氢燃料电

时间:2020-03-14 07:43来源:汽车资讯
第一,汽车国内外的燃料电池车现状。第二,针对燃料电池有轨电车的一些情况。第三,动力系统和推广应用情况。 据盖世汽车报道:1月11-13日,中国电动汽车百人会论坛在北京钓鱼台

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据盖世汽车报道:1月11-13日,中国电动汽车百人会论坛在北京钓鱼台国宾馆召开,清华大学氢能燃料电池团队负责人李建秋发表了主题演讲,演讲内容如下:

随着石油资源的不断消耗,传统燃油汽车在未来将被新能源汽车取代已成定局。燃料电池车作为新能源汽车发展的终极目标,当前已进入市场导入期。

第一,目前在客车方面,从美国到欧洲再到日本都开始出现了燃料电池车,时间关系不再详细讲这些参数了。一个大概的情况就是,燃料电池的功率是比较大的,燃料电池作为主动力的这样一种构形。

清华大学教授李建秋

尊敬的衣宝廉院士,尊敬的欧阳老师,王海江老师,尊敬的各位专家、各位领导,大家上午好!刚才衣老师把国内外的情况都做了简单介绍,郭副市长也把张家口,还有欧阳老师补充的,张家口的战略意义都非常清楚了,下面就是怎么落实,撸起袖子加油干就行了。所以今天我就汇报一下我们在氢能燃料电池方面研究的进展情况,偏技术一点,也对后面的趋势做一个判断。

js9905com金沙网站 3国际篇:主流车企抢跑

美国在2006年开始推行国家燃料电池客车计划National Fuel Cell Bus Program,有燃料电池作为主动力的,还有燃料增程作为方案的。最早是2010年投放市场的,今天还在运行,这个车已经连续在线上运行了6年,这个车的寿命给大家汇报一下,12辆车蓝色的这个已经平均使用寿命超过了1万公里,其中最长的一辆车专门跑里程的已经累计超过了2万小时,全球来看,燃料电池客车寿命6年已经做到了,DOE 2020年的标准是2.5万小时,现在还差最后的5000小时,这些车都在继续跑。

李建秋:谢谢开国董事长!尊敬的各位来宾,各位专家,大家下午好!刚才前面的专家汇报了各个方面的情况,下面我重点给大家汇报一下燃料电池车辆动力系统方面的研发进展。分三个部分的内容:第一,汽车国内外的燃料电池车现状。第二,针对燃料电池有轨电车的一些情况。第三,动力系统和推广应用情况。

我们都知道燃料电池系统我们俗称为发动机,包括了单体、电堆、系统,系统里面包括了氢气系统、空气系统、冷却系统、功率输出控制系统等等。

丰田Mirai

另外一个情况,对燃料电池采用电池主导、燃料电池增程也开始在释放,这是大概客车方面的情况。轿车方面的情况,清一色的都是燃料电池作为主动力的构形,迄今100千瓦,这个车跟我们传统内燃机差不多,续驶里程都是到了500、600公里,通用这个车型老一点,大概2009年的车型,短一点,其他的都在500公里以上,加氢时间都在3分钟左右,所以轿车基本上已经具备了跟传统内燃机的车在性能上全面竞争的特点。举个例子,像MIRAI的车,我想丰田都已经介绍过了,这次我们也有一个实车,大家可以去看。

第一,目前在客车方面,从美国到欧洲再到日本都开始出现了燃料电池车,时间关系不再详细讲这些参数了。一个大概的情况就是,燃料电池的功率是比较大的,燃料电池作为主动力的这样一种构形。

我们这个团队在欧阳老师的指导下,前面已经做了十多年了,从2015年开始逐步在各种车型上推广应用。目前我们取得了几个主要的进展在这里给大家汇报一下:

“Mirai”是丰田首款量产的氢燃料电池车。如其名,Mirai被丰田汽车视为“未来之车”,于2014年12月在日本开始销售,随后从2015年秋季开始将销售范围扩大至美国和欧洲。

给大家举第二个例子,戴姆勒奔驰采用了插电式燃料电池的概念,这个电池装了9度电也是可以充电的,纯电续驶里程也可以做到50公里,整个燃料电池的功率大概是100千瓦,这种构形也是可以的。也就是说,我们在动力系统的选择上面,现在国际上在客车和轿车领域都出现了将动力电池和电池实行电电混合的构形。

美国在2006年开始推行国家燃料电池客车计划National Fuel Cell Bus Program,有燃料电池作为主动力的,还有燃料增程作为方案的。最早是2010年投放市场的,今天还在运行,这个车已经连续在线上运行了6年,这个车的寿命给大家汇报一下,12辆车蓝色的这个已经平均使用寿命超过了1万公里,其中最长的一辆车专门跑里程的已经累计超过了2万小时,全球来看,燃料电池客车寿命6年已经做到了,DOE 2020年的标准是2.5万小时,现在还差最后的5000小时,这些车都在继续跑。

第一,我们把流场的设计跟我们的流道里面气体浓度的测量结合起来。因为你要提高电堆的功率密度,就必须要能够知道它的浓度分布是不是合理,所以在这些关键的技术上面,我们首创了国际上的沿着通道,就是流道方向的哪个点在什么样的工况下、气体浓度的组分是什么样的,我们有一个比较大的突破,这样你就能看到,沿着气体浓度的方向,右下角图4,我们测了,我们把模型跟测试结果匹配标对完反过来再做改进的设计,就能够预测我们的性能。我认为这个是我们真正取得很大突破的地方,就像传统内燃机一样,你有缸内的压力传感气,你能看到燃烧的压力是怎么样升高的,反过来你就可以改你的燃烧室。如果没有这个闭环设计的手段你是提高不了的,所以这块是我认为我们近期很大的进展。

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下面再给大家汇报一下燃料电池有轨电车的情况,这是一个新的东西,我们来看一下国内外的进展。

另外一个情况,对燃料电池采用电池主导、燃料电池增程也开始在释放,这是大概客车方面的情况。轿车方面的情况,清一色的都是燃料电池作为主动力的构形,迄今100千瓦,这个车跟我们传统内燃机差不多,续驶里程都是到了500、600公里,通用这个车型老一点,大概2009年的车型,短一点,其他的都在500公里以上,加氢时间都在3分钟左右,所以轿车基本上已经具备了跟传统内燃机的车在性能上全面竞争的特点。举个例子,像MIRAI的车,我想丰田都已经介绍过了,这次我们也有一个实车,大家可以去看。

第二,我们提出了双循环系统。我们现在知道一般阳极再循环大家用的比较多,我们现在把阴极再循环也用上,双循环,就是阳极和阴极同时再循环,通过阴级再循环,防止电压过电位,低速的快速启动、湿度的控制都有很好的效果,在这方面国际上我认为我们也是首创,量产的发动机用双循环系统。这是在实验室里做的,这是10千瓦时电堆的双循环台架,那边是30千瓦的双循环。通过双循环能够在冷启动的时候缩短60%的时间。

本田旗下的氢燃料电池车Clarity于2015东京车展首发,事实上在氢燃料电池车这件事情上,本田花了很多心血,他们对于Fuel Cell的研究最早可以追溯到1999年。

在国际上,最早是在2002年的时候出现了轨道上面采用燃料电池动力,后来比如说出现了吊车的机车,还有测试这些性能,日本也开始有这样的用柴油机改成燃料电池,主要是看到它的排放。同时,也测试它的性能,包括比如说客车的示范运行,大概最高车速能到110公里/小时。丹麦有一条旅游线路,现在已经开始运行了,而且累计客运量还是比较多的,西班牙也有,就是有轨电车的情况,德国也开始,最早2005年开始用巴拉德的,同时加拿大也开始这样的工作,我们国家西南交大也做过机车的样车。阿尔斯通和另外一个公司签订了一个批量的供货协议,前面介绍的那些情况都是做样车,这个是第一次开始批量超过了5千万欧元量产项目。他们第一辆样车在去年德国柏林的交通展上展出了,我也是通过网络上的资料看到的,大家上网可以搜到这些资料。

给大家举第二个例子,戴姆勒奔驰采用了插电式燃料电池的概念,这个电池装了9度电也是可以充电的,纯电续驶里程也可以做到50公里,整个燃料电池的功率大概是100千瓦,这种构形也是可以的。也就是说,我们在动力系统的选择上面,现在国际上在客车和轿车领域都出现了将动力电池和电池实行电电混合的构形。

第三,下大力气进行整个发动机的系统集成,各个部分怎么设计、怎么模块化,同时在发动机控制上面我们提出了含水量闭环自适应的控制。我们都知道,如果你的车要能够适应春夏秋冬不同的湿度、不同的温度,而且又有不同的功率变化,水是它生成的产物,含水量的控制是非常关键的,一般如果你不闭环,要么就是磨缸、要么就是水淹,实际上是失稳的,我们在怎么样实现水的闭环方面做了很多工作,像丰田做到,整个电堆的含水量闭环,我们现在可以做到,除了整个堆,每片的含水量我们都可以看到,一个堆比如说300片,你这里面每片的含水量是什么样的我们都能知道、都能看得清楚,通过这个技术能够提高对电堆工作状态的诊断。

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我们是跟中车青岛四方在2014年的时候开始合作,做燃料电池有轨电车,2015年完成了首台样车的研发,现在正式的产品样车第二辆车正在研发,今年年中将会到佛山示范运行。说到这里,可能大家会比较奇怪,为什么要发展燃料电池的有轨电车,跟我们普通的有轨电车相比优势是什么?我们从全生命周期的角度对这个做了系统的分析,包括我们青岛四方自己也做了分析,我们两边分析的结论是一样的。这里面包括初始的基建成本、投资成本、运行成本、更换燃料电池和动力电池的这些成本以及残值,我们做了全生命周期的分析,针对一个20公里轨道的长度做的分析,可以看到,根据现有的水平,燃料电池六年换一次,最后看到它的全生命周期是成本最低的,基建的成本也最低的,所以我们感觉这个事可能将来对于那些南方很多容易涨水的城市比较适合。因为第三轨供电或者供电网供电容易漏电,选择燃料电池有轨电车则不同。传统的有轨电车,包括我们的地铁,它的供电轨道,还有它的变电站这个投资的成本很大,远远超过了燃料电池的成本,所以这个事情我们就感觉可以做。

下面再给大家汇报一下燃料电池有轨电车的情况,这是一个新的东西,我们来看一下国内外的进展。

第四,动力系统方面,我们实现了电电混合动力,通过这个实现它的长寿命。

js9905com金沙网站,在日本“氢社会”的主导下,丰田和本田在氢燃料汽车上的宣传格外卖力,相关车辆也进入了量产阶段,不过很多人不知道的是,世界上第一辆氢燃料电池汽车来自韩国现代。

同时,我们还做了参数的敏感度分析,也就是说整个全生命周期的成本,随着燃料电池的成本、氢的成本是怎么样变化的。时间关系我这里给大家举一个例子,我们当时算这个成本是按照氢气20元/公斤算的,这个跟我们刚才顾大钊院士给的数字差不多,即使按照60元/公斤的氢气,全生命周期的成本大概46亿,可以看到,在整个表格里面它仍然是最低的,这样我们就相信这个城市将来可持续,因为60元就是我们现在你在任何一个地方用电解水制氢的氢气成本大概是这么多。

在国际上,最早是在2002年的时候出现了轨道上面采用燃料电池动力,后来比如说出现了吊车的机车,还有测试这些性能,日本也开始有这样的用柴油机改成燃料电池,主要是看到它的排放。同时,也测试它的性能,包括比如说客车的示范运行,大概最高车速能到110公里/小时。丹麦有一条旅游线路,现在已经开始运行了,而且累计客运量还是比较多的,西班牙也有,就是有轨电车的情况,德国也开始,最早2005年开始用巴拉德的,同时加拿大也开始这样的工作,我们国家西南交大也做过机车的样车。阿尔斯通和另外一个公司签订了一个批量的供货协议,前面介绍的那些情况都是做样车,这个是第一次开始批量超过了5千万欧元量产项目。他们第一辆样车在去年德国柏林的交通展上展出了,我也是通过网络上的资料看到的,大家上网可以搜到这些资料。

第五,在整车的氢安全方面,我们已经做了十多年,安全是始终要保证的,所以我们在系统设计上怎么样保证系统的安全也做了很多的工作。

js9905com金沙网站 6奔驰GLCF-CELL

另外,汇报一下我们清华团队在前面做的工作,我们已经经历了三个阶段,现在已经进入第三个阶段,客车的动力系统从去年开始进入规模化推广阶段,我们已经在物流车、客车和有轨电车上推广应用。过去这些年当中,我们突破了电控的平台、动力系统的控制算法以及它本身构形的优化,同时培育了相应的零部件,这张图可以比较一下,比如我们采用增程的方式,我们整车的成本只要200万人民币,而其他的大概是要120万美元,大概就是100万美元左右,所以我们这个是有优势的。同时相关的产业链现在也慢慢起来了,大家可以看到,我们这次这个会来了4辆车,其中3辆作为摆渡车,另外在参展上有宇通的、福田的燃料电池车都来了。我们现在基本上动力系统从客车到物流车,并且开始进入轿车领域。

我们是跟中车青岛四方在2014年的时候开始合作,做燃料电池有轨电车,2015年完成了首台样车的研发,现在正式的产品样车第二辆车正在研发,今年年中将会到佛山示范运行。说到这里,可能大家会比较奇怪,为什么要发展燃料电池的有轨电车,跟我们普通的有轨电车相比优势是什么?我们从全生命周期的角度对这个做了系统的分析,包括我们青岛四方自己也做了分析,我们两边分析的结论是一样的。这里面包括初始的基建成本、投资成本、运行成本、更换燃料电池和动力电池的这些成本以及残值,我们做了全生命周期的分析,针对一个20公里轨道的长度做的分析,可以看到,根据现有的水平,燃料电池六年换一次,最后看到它的全生命周期是成本最低的,基建的成本也最低的,所以我们感觉这个事可能将来对于那些南方很多容易涨水的城市比较适合。因为第三轨供电或者供电网供电容易漏电,选择燃料电池有轨电车则不同。传统的有轨电车,包括我们的地铁,它的供电轨道,还有它的变电站这个投资的成本很大,远远超过了燃料电池的成本,所以这个事情我们就感觉可以做。

第六,针对耐久性,我们也做了很多方面的研究工作。有的已经开始应用了,有的还没有,因为耐久性特别像我们的木桶效应,40几项措施里面,如果有一项你处理得不好,这个堆的耐久性可能就不行,所以必须所有的综合措施都得加上来,包括在材料领域、在系统领域、在发动机控制领域,在整个动力系统的领域应该怎么样,再把它通过我们动力系统的循环,把它还原到我们测试台架上的测试标准,最后通过像右下角这个红线是我们燃料电池的动态工况,这样的动态工况下到底能承受多长的寿命,我们现在基本上做到了1万小时的耐久性。后面基于材料方面的改进,比如膜电极的材料要能够超过3万小时,在应对将来到2025年膜电极材料要达到4万小时,不同的车用循环对照下来,能够做到2万—2.5万小时,到2025年我们的判断,基本上可以做到跟整车同寿命。

奔驰在氢燃料电池汽车的研发上已经持续了22年的时间。从1994年开始,奔驰就推出了第一台氢燃料原型车NeCar 1。在2017年法兰克福车展上,奔驰发布了首款氢燃料电池动力车型——GLCF-CELL,在欧洲NEDC标准下达到437 km的续驶里程。

这是我们预测的,到2020年大概国内的燃料电池汽车量是万辆级的规模,下一步我们想开展的工作,主要是在基础设施当中氢电互动跟车辆端的氢电互动协同发展,就是在那些氢能源比较富足的城市推广燃料电池汽车,并不是所有的地方都推广,推广的车型是燃料电池汽车有优势的那些车型。

同时,我们还做了参数的敏感度分析,也就是说整个全生命周期的成本,随着燃料电池的成本、氢的成本是怎么样变化的。时间关系我这里给大家举一个例子,我们当时算这个成本是按照氢气20元/公斤算的,这个跟我们刚才顾大钊院士给的数字差不多,即使按照60元/公斤的氢气,全生命周期的成本大概46亿,可以看到,在整个表格里面它仍然是最低的,这样我们就相信这个城市将来可持续,因为60元就是我们现在你在任何一个地方用电解水制氢的氢气成本大概是这么多。

基于整套的,从电堆到发动机、到动力系统,再应用到整车上,目前已经开始产业化,并且有不同的企业已经开始进行相关的测试和验证。这个是福田的车在张家口崇礼,低温适应性的情况,证明我们整个燃料电池车可以在零下25度的环境下运行,发动机本身在实验室里已经可以做到零下30度启动,但是我们在实际车辆应用,还是会用动力电池和燃料电池相互配合的关系帮助它快速启动。

js9905com金沙网站 7宝马i8氢燃料电池测试车

最后结论是,中间我们给大家汇报一下,我们现在给福田大概做了60辆燃料电池客车,今年会投入示范运行,这个也是国内刚才潘牧老师,目前为止我们大概有40辆,马上2017年大概有60—100辆出来,也是正式的进入产业化阶段。在这里希望各个地方要因地制宜,不要在没有氢气的地方推广燃料电池,那个会很吃力的,还是要在有氢气富余的地方,氢基础设施比较好的地方来推广。同时要注意纯电动汽车和燃料电池汽车的比较优势,什么意思呢?就是说如果你就搞200公里续驶里程的纯电动轿车就搞纯电动好了,燃料电池车怎么比也比不过,从使用成本各方面都比不过,200公里就别搞了,只比长续驶里程的,比如我们的卡车、客车、有轨电车,需要能量很大的,电池一下子还满足不了的,这个时候上燃料电池有优势,而且发展燃料电池车你也可以是既可以充电、也可以加氢的,两者互补的发展。

另外,汇报一下我们清华团队在前面做的工作,我们已经经历了三个阶段,现在已经进入第三个阶段,客车的动力系统从去年开始进入规模化推广阶段,我们已经在物流车、客车和有轨电车上推广应用。过去这些年当中,我们突破了电控的平台、动力系统的控制算法以及它本身构形的优化,同时培育了相应的零部件,这张图可以比较一下,比如我们采用增程的方式,我们整车的成本只要200万人民币,而其他的大概是要120万美元,大概就是100万美元左右,所以我们这个是有优势的。同时相关的产业链现在也慢慢起来了,大家可以看到,我们这次这个会来了4辆车,其中3辆作为摆渡车,另外在参展上有宇通的、福田的燃料电池车都来了。我们现在基本上动力系统从客车到物流车,并且开始进入轿车领域。

同时刚才欧阳老师的观点我们是很认同的,如果我们对燃料电池汽车解决了它的低温环境适应性的话,本身整个车辆在低温的环境下运行是非常好的,为什么呢?因为我们的燃料电池,比如一个60—80千瓦的燃料电池发动机,它的输出废热,就像我们传统的柴油机一样是有余热的,这个废热大概也是60—80千瓦,这60—80千瓦如果夏天的时候要通过散热系统专门散掉,如果是冬天的话,就只需要,比如说你可以拿它来给乘客舱采暖、给动力电池保温,所以整个车辆在冬天的时候,乘客舱的温度是可以控制的比较好的,而且它不用消耗燃料电池或者动力电池自己的电量来维持这个温度。

宝马曾经在2007年推出了一款氢能7系轿车,并在2007年上海车展上进行过宣传。虽然有“氢能”二字,但其只是可以燃烧氢气的内燃机车,而非依靠氢燃料电池进行化学反应产生电能的产品。这次尝试,宝马一共只制造了100辆试验车,而最终也因“烧氢气”不太靠谱而未将其大规模推广。到了2015年,宝马展示了基于宝马i8和5系GT车型的氢燃料电池原型车,而自那以后宝马对于此种车型的研发工作从未停止过。

我的汇报就到这里。谢谢!

这是我们预测的,到2020年大概国内的燃料电池汽车量是万辆级的规模,下一步我们想开展的工作,主要是在基础设施当中氢电互动跟车辆端的氢电互动协同发展,就是在那些氢能源比较富足的城市推广燃料电池汽车,并不是所有的地方都推广,推广的车型是燃料电池汽车有优势的那些车型。

所以,我们说燃料电池汽车是可以做到冬天如果加了整车的综合热管理可以跟夏天一样长的续驶里程,纯电动是做不到这一点的,纯电动一定要消耗存储电池里的热量来残热,不管是PTC的加热还是好的制热空调,都是要消耗电量的,消耗动力电池的电量就意味着你的车冬天的续驶里程会变短,但是燃料电池不会,燃料电池夏天的时候需要消耗电量来给空调供电,而在冬天的时候只需要用废热给乘客舱保温和采暖。所以从理论上讲,冬天的里程应该比夏天还长,这个我们正在跟宇通和福田,如果张家口夏天不用开空调的话,冬天和夏天的里程是一样长的。这个也是我们坚持在张家口的原因,张家口是我们在北方地区新能源汽车真正跟传统燃油车同样续驶里程的一个很好的试验点。

js9905com金沙网站 8奥迪h-tronquattro氢燃料电池概念车

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最后结论是,中间我们给大家汇报一下,我们现()在给福田大概做了60辆燃料电池客车,今年会投入示范运行,这个也是国内刚才潘牧老师,目前为止我们大概有40辆,马上2017年大概有60—100辆出来,也是正式的进入产业化阶段。在这里希望各个地方要因地制宜,不要在没有氢气的地方推广燃料电池,那个会很吃力的,还是要在有氢气富余的地方,氢基础设施比较好的地方来推广。同时要注意纯电动汽车和燃料电池汽车的比较优势,什么意思呢?就是说如果你就搞200公里续驶里程的纯电动轿车就搞纯电动好了,燃料电池车怎么比也比不过,从使用成本各方面都比不过,200公里就别搞了,只比长续驶里程的,比如我们的卡车、客车、有轨电车,需要能量很大的,电池一下子还满足不了的,这个时候上燃料电池有优势,而且发展燃料电池车你也可以是既可以充电、也可以加氢的,两者互补的发展。

高原环境我们也进行了测试,车辆从北京开到张家口,将来可能还会开到比如说唐古拉山等等更高原的,看看我们燃料电池发动机,现在我们国内也是很少做的,燃料电池发动机里面也有空压机,空压机在高海拔的环境下是不是也有环境适应性的问题,但是张家口因为海拔高度还不算很高,1千多米,这个现在测试结果是没问题的,当然现在就开始产业化了。

在2016年北美车展上,奥迪h-tronquattro氢燃料电池概念车首次亮相。奥迪h-tronquattro搭载的是第五代氢燃料电池动力系统,其中前轮电机功率为90 kW,后轮电机功率为140 kW,新车0-100 km/h加速时间不到7 s,最高车速可达200 km/h。充电方面,新车可在4min内充满氢气,燃料加满时可以拥有600 km的续驶里程。奥迪h-tronquattro的量产版有望在2020年推出。

我的汇报就到这里。谢谢!

所以客车和物流车现在基本上我认为已经进入大规模产业化阶段,就是说性能完善,比如功率大一点、电池多一点、热管理做的完善一点,我们学校就慢慢的要再往前走一步,就是利用物流车和商用车,把我们整个燃料电池发动机产业链完善了之后,发动机的成本就会下降,同时刚才衣院士讲的我们也是非常认可的,发动机的功率密度和降低成本,功率密度上去了、成本下来了之后,下一个我们就会杀个回马枪,就是进入轿车领域。在北方地区,燃料电池轿车我们认为仍然有它强大的生命力,现在我们正在跟北汽,今天北汽领导也有在座,我们已经做了两轮,这个是最新的一轮,现在已经可以跑了,这样轿车我们肯定是要干的。同时,我们也在跟青岛四方干有轨电车,用的就是我们客车的电电混合动力系统。现在第一辆车在四方佛山南海正在示范,车已经可以跑了。所以我认为,有轨电车将来也是重要的应用场景,传统的有轨电车需要带个“辫子”,要有供电轨道,要么上面有供电电缆,要么有第三轨,我们刚开始不知道,后来一问,它的供电这套基础设施,包括电网、电站、供电轨一公里要3千多万,我现在把燃料电池在线发电,就是一辆车增加几百万,把燃料电池系统装到车上去,不要这个供电轨了,这两个轨道是不带电的,这个建设成本大大降低。而且有轨电车,只需要在始发站建一个加氢站就行了,所以这个我们认为下面还有发展的空间。我们现在给它的氢系统配的35或者70兆帕的,将来如果配上液氢系统,我这个有轨电车一天跑下来都没有问题。当然我们青岛四方去年也拿了个奖,就是氢能燃料电池的。

js9905com金沙网站 9国内篇:商用车先行

(根据速记整理,未经本人审阅)

再汇报一下我们正在干的工作,这个是北京市科委给我们的项目,我们现在也在国内寻求合作伙伴,我们整车企业看谁感兴趣,主要是针对我们重卡的领域。因为燃料电池发动机是可以做到功率偏大的,而且一会儿我会有一个经济性的分析,就是说在重卡领域,纯电动相比来讲,没有燃料电池这么有优势,我们前面也做了市场的调研,我们有这个长途的客运比如省际物流1千公里的,一般是6×4的半挂拖车,现在是柴油机改成LNG,就是下面两个气罐的这种,还有一种针对城市里的城建车辆,比如渣土、水泥搅拌,8×4的这种,35吨级的,城市建设,像北京公转铁,铁路把基础建设运到车上,渣土城建车辆就把它运到工地,这种车辆现在纯电动电池占的比重比较高。我们基本上,第一个车型就是针对8×4的,这个项目我们现在正在做,我们会研发发动机、动力系统,现在不知道哪个整车感兴趣,加入我们一起来做,现在福田是我们的一个合作伙伴,下面也有其他的合作伙伴感兴趣,如果感兴趣回头可以来找我。

上汽荣威950燃料电池轿车

敬请关注盖世汽车“2017中国电动汽车百人会论坛”直播专题:

我们基于原有的纯电平台、LNG的平台来做这个工作,我们将采用液氢的系统,不再采用气氢了,比如举个例子,这是我们的一个初步的方案,我们燃料电池的功率大概会做到160—200千瓦,就是保证在长途的公路八九十公里可以持续开,加一次氢气1千公里,并且我们会采用先进的电动轮技术,就是电机是直接在轮毂里面的,就是先进的分布式电驱动技术、大功率燃料电池发动机技术、先进的液氢储氢技术,包括它的综合能量管理。昨天我们欧阳老师的报告有一个预测,大概重卡2030年左右会成熟,我们要有一个提前量,我们现在就开始要做初步的研究了。

荣威950燃料电池轿车是目前国内唯一一款实现公告、销售和上牌的燃料电池轿车。具备动力电池+燃料电池双动力源,可实现纯电动,混合动力和制动能量回收等模式,同时具备外接电源慢充功能,实现了真正意义上的能源多元化。荣威950燃料电池轿车最大续驶里程达430 km,能在-20 ℃的温度下启动。

网站专题链接:

第二部分,下一步燃料电池汽车的发展会怎么样。

js9905com金沙网站 10上汽大通FCV80燃料电池轻客

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刚才衣院士也介绍了相关的情况:第一,要保证它的效率。比如我们现在额定电压一般是0.6V左右,0.65V,将来慢慢通过材料水平技术进步慢慢会提高的,我们知道反应电压越高效率就越高。第二,成本。我们认为2025年左右大概是3千—5千元,2030年会降到1千元,1千元是什么概念呢?像12米公交,一般用50—60千瓦的发动机,1千/千瓦大概5—6元,这个钱的成本已经低于我们国6柴油机的成本了,所以将来燃料电池还会有显着的成本下降。

在2017年广州车展,上汽大通宣布中国首款商业化运营燃料电池宽体轻客FCV80正式上市。该车官方指导价130万元,扣除国家和地方补贴后,最终到手价只有30万元,它在上市前就已收获100多辆订单。据悉,按照上汽大通规划,预计2018年可实现累计交付400辆。

这是我们做的一个预测,不一定对,黑色的目标是2014年的时候,我们那个时候判断的,每个阶段我们指标大概能够实现什么样的水平,去年我们做了一个中期的评估,看我们达到了什么样的水平,大家可以看到,2018年的时候我们已经实现2.0千瓦/升,而且2.0千瓦/升,不是指峰值功率密度,指额定功率密度,比如像一般轿车上面,3.0千瓦/升、3.1千瓦/升,那个指峰值功率密度,30秒,额定的功率密度现在国内外的大概1点几到2左右,就是像大连新源大概1.9,大概是这个水平。铂载量0.4,成本大概1万元,耐久性基本上做到了1万小时。可以看到,蓝色的目标是基于2018年取得的成果和国内外的形势,重新做的目标,功率密度、低温性能,这些我们都做了向上修正,对于轿车的续驶里程我们也做了向上修正,包括耐久性也做了向上修正,我们关键技术这几年做的,而且我相信,现在我们因为大企业大量的加入,将来燃料电池汽车的技术进步还会呈加速的趋势,到2025年我们大概可以做到3—4千瓦/升,零下40度,系统的成本会降到2千—3千元,到2030年会降到1千元。所以,尤其是我们北方地区,还是要坚持走燃料电池的路线,从大车开始,甚至高车。如果到2025年我们做到2千元/千瓦,轿车比如50千瓦也就10万元,我想一个整车加起来卖25万左右B级车是可以的,所以我认为将来还是会有很好的潜力。

js9905com金沙网站 11福田欧辉燃料电池客车

国际上也有不同的预测,这是各个国家做的预测,燃料电池增长的幅度都会越来越大的,而且从我们国内的情况来看,我认为燃料电池在商用车领域替代的速度会进一步加快。因此,我们不断的调整这个目标,还是坚持2020年左右我们国内会达到年产1万辆的目标。

早在2006年,福田欧辉与清华大学联合承接了国家“863计划”中氢燃料电池电动客车的研发,迈出了福田欧辉氢燃料电池客车的第一步;2008年,第一代氢燃料电池客车服务北京奥运会,圆满完成奥运会男、女马拉松比赛服务用车任务,至此,福田欧辉的“氢”实力已初见成果。

液氢我们想给大家讲这个故事,大家也看到了,今年可再生能源与氢能的专项里面就出现了液体储供氢技术课题的指南,这也是应对形势的变化。大家可以看到,从燃料罐的体积跟燃料罐的重量,液氢35、70兆帕都是有优势的,也是离传统燃油车的燃油能量密度最近的。液氢当然液化是需要能量的,我们也跟高压的气氢做了一个比较,在中等规模的液化,1公斤氢气液化大概是10—15千瓦时的电量,到2030年,由于液化工艺的改善,可以做到7公斤,大家可以看到,你把氢气加压到70兆帕,加压也是要6千瓦/公斤的,这样等到2030年前后,液氢的单位能量能耗就跟气氢接近,但是液氢的能量密度可以做到10%的重量比,尤其是罐子越大它的重量比越有优势。气氢现在70兆帕大概是5%的重量比左右。而且可以看到,这是日本岩谷的液氢输运,在储存方面都是液氢的储罐,所以我认为我们国内,在储运方面、输运方面,液氢先做起来,我们团队更加激进一点,国外我们也分析了,像美国的尼古拉1,他们重卡的概念现在实测还没有出来,但是他也用的液氢的方案。

js9905com金沙网站 12宇通燃料电池客车

我们比较一下燃料电池重卡跟纯电动重卡的对比,假设3千元/千瓦,一个160千瓦的燃料电池发动机大概50万,氢系统大概18万,18万其实是有富余的,LNG的储罐不会要18万,LNG跟液氢LH罐的整个系统,除了温度更低之外,整个系统是非常类似的。因此,我也配电电混合动力系统,我要有12万、60度电,它跑500公里这是没有问题的。右边,我们按照比如重卡100公里大概200度电,这样500公里的续驶里程大概1000度电,按照现在系统能量密度160瓦时/公斤,大概6吨多。其他的我认为都不变的话,动力系统的成本可以看到,燃料电池是90万,那边是110万,这是我们30元/千瓦算出来的结果。刚才我讲了,如果我们按照1000元/千瓦,这个成本会更低。所以,重卡燃料电池我认为有先天的优势,从它的重量、从成本都会有优势,这个就是现在北京市科委支持我们正在搞的,科委给我们提了一个要求说,第一,你必须跟福田这个整车单位合作,第二,你必须拉一个北京不是整车的企业合作,我们就想跟哪个企业合作,比如东风、一汽感兴趣我们一起来做,整车、底盘、集成到时候我们一起来做。

宇通自2009年开始研发燃料电池客车,经过多年努力,已突破燃料电池电-电混合等多项核心技术,并完成了三代燃料电池客车开发。其中,2016年发布的第三代燃料电池客车正在进行实际道路测试,截至目前,已累计运行了3.5万多km,系统稳定运行已超过1000 h。

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js9905com金沙网站 13安凯燃料电池客车

安凯客车在早期就已经开展氢燃料电池客车的相关技术研发及产品布局。安凯第三代氢燃料电池客车,基于全承载结构平台打造,其燃料电池系统具有高度集成的定制式设计、优化的系统匹配和极简的系统架构设计等优势,整车在动力性、经济性、舒适性上可实现协调平衡。

js9905com金沙网站 14中通燃料电池客车

LCK6900FCEVG作为中通首台燃料电池客车,同时也是国内首台9 m级燃料电池车型。该车针对国内9 m公交市场设计研发,在开发之初就瞄准燃料电池技术的产业化,DC、供氢系统、电堆、整车控制器全部独立采购后由中通客车集成,通过样车装车及整车联调,中通客车在快速掌握燃料电池核心控制技术的同时,最大程度的降低了整车成本。

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编辑:汽车资讯 本文来源:下一步燃料电池汽车的发展会怎么样,氢燃料电

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