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“氢”装上阵 “智”者先行

发布日期:2019-10-29 13:08  来源:车网中国原创  作者:心平 邵华   浏览次数:7754

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优秀的人一直在努力,是要让自己变得更优秀。

懒惰的人总是有借口,继续在懒…

出行是刚需。为解决人类出行面对的问题,提供最适合的解决方案,有一帮努力前行的“汽车人”不是在会上,就是在开会的路上。昨天,我们看见他在“2019全球智能网联汽车大会(北京)上发言”,今天,又在佛山“2019联合国开发计划署氢能产业大会上“聆听他的演讲。他们站在产业最前沿的“讲台”,输出大家关注的话题,解读汽车产业政策引领下市场化运作中出现的问题,尤其是新能源大背景下,汽车产业结构调整与发展方向。

在3月15号下午国务院新闻办会议上,就政府工作报告中的83处修订进行了解读,其中有一条颇引人注意,那就是推动充电加氢等设施建设,这也是氢能源首次写入政府工作报告。

近20年来氢能在全球范围内迎来了新一轮快速发展,中国、美国、日本、欧盟等国家和地区都制定了氢能发展规划,我国的氢燃料汽车发展的究竟怎样的,它和传统的电动汽车又有什么不同?

2019联合国开发计划署氢能产业大会10月26日-28日在佛山召开,由国家科学技术部指导,联合国开发计划署、中国汽车工业协会联合主办,佛山市人民政府、佛山市南海区人民政府支持,在佛山市南海区樵山文化中心举行。

本届大会以“氢联世界 氢创未来”为主题,10场主题论坛与同期举办第三届中国(佛山)国际氢能与燃料电池技术及产品展览会,及仙湖氢谷参观考察活动并举。来自政府相关部门领导、国内外氢能与燃料电池汽车产业组织机构代表、权威专家学者、企业领袖等众多嘉宾汇聚一堂,为推进氢能与燃料电池产业化、促进全球绿色发展,尤其是汽车“氢”动力发展指明方向,为国际氢能合作、交流、搭建平台。

汽车靠动力前行,从燃油、天然气、电动和混合动力发展到氢燃料这样的领先科技。氢能,它从外表上看讲一个蓄电池,但实际上更像是一个发电厂,就是把氢作为燃料,通过反应堆输出电能的一种新型发电,然后以电能驱动汽车行驶,反应分解出来的排放物只有水,零排放、零污染。

广东佛山敏锐占领产业未来发展的制高点,氢能建设在短短4年时间已经投资60亿元,打造运营的氢能产业基地,吸引了近20家企业落地,目前已经掌握氢能智造中由电化学反应场电子点燃氢驱动系统最核心的部分,促进氢能与燃料电池汽车产业培育发展,助力实现可持续发展,捷足先登布局、投资、培育占领市场份额。

大会开幕式
联合国开发计划署副助理署长兼亚太局代理局长Valerie Cliff,世界汽车组织第一副主席、中国汽车工业协会原常务副会长董扬,联合国原副秘书长沙祖康,中国科学院院士郭烈锦,德国汽车工业协会中国办公室总经理Thomas Meurers,国际标准化组织氢能技术委员会主席Andrei V.Tchouvelev等嘉宾,以及广东省、佛山市、南海区相关领导出席大会。

在大会上,联合国开发计划署副助理署长兼亚太局代理局长Valerie Cliff致辞,她表示,十六年来,联合国开发计划署一直致力于在中国倡导低碳经济并探索以氢能为基础的清洁能源解决方案,通过开展氢能经济与燃料电池商业化示范,为国内氢能和燃料电池产业化发展搭建广阔的国际合作平台,促进中国绿色低碳经济的发展,助力实现联合国可持续发展目标。同时,大会强调,为减缓气候变暖所带来的影响,社会各方需要进行快速、深远和前所未有的变革,助力实现联合国可持续发展目标
Ms.Valerie Cliff
联合国开发计划署副助理署长ValerieCliff

Valerie Cliff:广东省副省长覃伟中省长,沙祖康秘书长,世界汽车组织第一副主席董扬主席,中国科学院院士郭烈锦院士,国际标准化组织氢能技术委员会主席Andrei V.TCHOUVELEV:先生,佛山市市长朱伟市长,佛山市南海区区长顾耀辉区长,尊敬的各位来宾、女士们、先生们,我谨代表联合国开发计划署非常高兴参加今天的联合国开发计划署氢能产业大会。我首先要祝贺广东省以及佛山市,祝贺你们在氢能产业以及燃料电池产业的远见卓识,同时也非常欣赏中国科技部在氢能方面所做出的贡献,这些机构都和联合国开发计划署在2003年开始展开合作,在氢能企业以及燃料电池方面都开展了合作。今天我想讲三点:

第一,氢能以及燃料电池汽车对可持续发展来说尤为重要,这也是联合国开发计划署以及全人类最大的一个能源发展的目标,这会给社会、经济、环境都带来深远的影响,带来整合式的发展。联合国17个可持续发展目标,在目标13:气候行动方面,我们做出了很大的努力。

我们在气侯方面也有一系列的行动计划,我们在联合国气侯大会上重申了气侯变化的重要性,我们要确保能够降低全球的气温,我们在气侯变化方面现在面临着很大的挑战,现在中国的能源结构跟10年前相比已经发生了很大的变化,这是因为中国采取了很创新的措施,来减少碳排放,特别是在交通领域减少了很多的碳排放。氢能和燃料电池行业也并不是一个“万能的钥匙”,但它确实是一个解决方案。

联合国开发计划署在氢能方面做了很多工作。氢能是一个清洁的能源,可以帮助我们减缓气候变化带来的影响、能源传输,同时也可以促进经济的增长。国际氢能协会预测,在未来氢能汽车将会占到所有汽车20%的占比。在世界能源结构方面,预测到2050年氢能也会占到25%的占比。这样会在全球带来数百万计的工作机会。联合国开发计划署中国办公室在10年前在一个城市引入了第一辆氢能源汽车,今天全中国有5000辆氢能源汽车,占到全世界氢能汽车的25%,现在全中国有33家氢能上市企业,我们预测到2050年的时候氢能会占到能源结构的10%,这样氢能会给我们的低碳经济、低碳社会带来很大的贡献。这样我们可以在中国以及全世界都实现可持续发展,这一个目标是值得我们庆祝的。

今天在座的各位以及中央政府、地方政府包括佛山市政府都在方面做了很多贡献。联合国开发计划署和南海区政府以及中国汽车工业协会也会建立UNDP氢能经济职业技术培训研究院,这个培训项目将会培训一些高技能氢能行业的人员,并且我们会带来一个创新式的、具有吸引力的行业,这样会给未来带来很多工作机会,这是一个新的“工业革命”。所以,对于氢能来说,我们要把氢能当做是一个可以氢能像天然气一样作为能源使用,我们要形成这样一种概念。我们要在基础设施方面做很多的工作,比方说加氢站的建设等等,我们用氢能可以生产出碳综合的清洁能源,就是太阳能这种清洁能源的补充能源。我们现在在交通方面如果能够减少排放的话,可以进一步实现低碳社会,我们可以使中国成为抗击气侯变化的重要成员,可以在此方面做出更大的工作。

最后预祝本次大会圆满成功,我也希望我们的地球越来越“凉快”,谢谢!
董扬
世界汽车组织第一副主席董扬
 
董扬:尊敬的各位领导,各位嘉宾,女士们、先生们:

大家上午好!

很荣幸能够联合主持并参加这次大会,我谨代表中国汽车工业协会、中国汽车动力电池产业创新联盟对于2019联合国开发计划署氢能产业大会的召开表示最诚挚的祝贺!

今天,和大家一起交流氢能和燃料电池的产业发展,非常高兴。从全球角度来看,能源革命在全球范围产生了深远的影响,日本、德国、中国等多个国家都积极行动起来,布局氢能产业的发展战略,氢能这个产业的发展对于汽车产业的发展也产生了重大的影响,在这场产业变革中,不同的发展阶段提升的重点和方向会有所不同,借此机会我对中国氢能和燃料电池的发展提出几点想法:

第一,动力电池的电动汽车、纯电动汽车和发展燃料电池汽车并不矛盾,就技术特点而言,纯电动汽车更适应于城市内的乘用车,燃料电池汽车更适用于长途重载的商用车,二者是并行互补的关系,经过十几年的发展,中国的纯电动汽车无论在市场规模还是技术水平方面都有了长足的进步,这为燃料电池汽车的发展营造了良好的发展环境和条件。

第二,氢能产业的形成需要两个必要的条件,一是要有明确的规模化的需求领域,二要是建立低成本的氢能供应系统,因此将氢能产业的培育聚集到重型商用车的应用不仅具有规模效应,也会通过规模化的制备、储运、加注链条促进氢能成本大幅降低。同时,明确当前阶段为培育期的至关重要。这样有利于政策领导、相关标准法规的完善,以及相关管理体系的建立。

第三,在当前的市场化初期的市场化培育阶段要有一个适当的数量和规模,所以我希望国家能够明确把“2025年左右累计生产50万辆”作为一个规划目标,在产业化推广的阶段由政府遴选几个重点区域、重点突破,设定50万为目标可以保证几个重点区域内都达到10万辆左右的规模,使得燃料电池汽车的研发、生产和氢的制取、输送、供应系统都达到一定的市场规模,从而有利于实现技术进步、成本下降和产业链的发展。

“50万辆”应该是一个从国家角度推广的最低的规模,2009年以来中国电动汽车、动力电池电动汽车的发展证明了确定这个目标非常重要,在国家的2012-2020年规划过程中,国务院研究过两次,其中第一次没有通过,后面全行业讨论完“是否要修改第一阶段50万目标”,后来各方的意见最后达到一致“不修改这个目标”,就是因为一个最低数量的批量,对于一个技术的成熟和产业化至关重要。所以如果我们燃料电池的推广也出现了一些困难和不可预见的问题,我建议宁可推迟实现目标的时间,也不要减少初期产业化的数量目标。

广东佛山南海区就是我们今天开会这个地方,已经有了一定的成熟经验,在接下来的演讲中他们也会详细介绍,所以让我们一起来努力,力争氢能和燃料电池汽车产业实现第一阶段目标。

最后,祝大会圆满成功!谢谢大家!

本届大会不仅从宏观着眼,关注方向性、战略性等发展议题,还从微观着手,通过高峰对话、科技论坛、技术研讨、热点交锋、市场论道以及国际论坛等多场专题论坛,聚焦政策标准制定、发展趋势与挑战、多领域应用案例等热点问题。

二、推进产业化进程,多项氢能创新实践在南海发起

除了嘉宾阵容空前、探讨议题全面以外,本届大会发布并启动多个项目,对氢能与燃料电池汽车产业发展具有重大意义。

大会上,《氢燃料电池汽车安全指南》(2019版)正式发布。作为我国燃料电池汽车行业首部安全操作规范文件,提高全行业对燃料电池汽车安全性的认知,提高全产业链和全生命周期安全水平,为行业相关标准的制定和修订提供依据,为开展安全性研究项目提供方向。

UNDP氢能经济职业技术培训研究院宣布成立。UNDP氢能经济职业技术培训研究院(以下简称“氢能研究院”)探索学历教育与职业培训并举的模式,培养氢能领域高素质复合型技术技能人才和专业型一线技术工人队伍。氢能研究院将辐射粤港澳大湾区,接轨国内外优质教育资源,补齐氢能产业发展中专业技术人才紧缺的短板;同时也将成为首个融合国内外顶尖氢能领域师资力量、培训氢能专业型技术技能人才的国际一流氢能经济职业培训院校。

南海区投运全国首批高密度商业化标准化加氢站。大会上,主办地佛山市南海区进行了南海加氢站投运仪式。2018年,南海区推出全国首个加氢站建设运营及氢能源车辆扶持政策,大规模推进商业化加氢站建设。目前,成功建成全国首批高密度商业化标准化加氢站,以及全国首座油氢合建站。其中瀚蓝松岗禅炭路加氢站和瀚蓝狮山桃园加氢站是南海区在全国氢标委专家指导下按照《加氢站技术规范 GB 50516-2010》和高密度商业化标准化加氢站标准建设,属于全国首批高密度商业化标准化加氢站,总储氢能力均可达2000公斤、日加氢量大于2000公斤,是国内目前最大的35兆帕加氢站。中国石化樟坑油氢合建站是全国首座油氢合建站,加注压力为35兆帕,储氢能力可达712公斤。

大会宣布,联合国开发计划署氢能产业大会将于2020年10月18-22日继续在佛山市南海区举办,将发挥凝聚全球精英共商产业发展大计、促进氢能与燃料电池汽车产业发展的核心作用,与全行业携手,共同探索产业的可持续发展之路。
沙祖康
联合国原副秘书长 沙祖康
沙祖康:各位来宾,先生们,女士们,大家上午好!

感谢主办方的邀请!我作为原联合国主管经济和社会事务的副秘书长、联合国可持续发展峰会秘书长,我支持联合国开发计划署和中国汽车工业协会联合举办佛山氢能源产业大会,并预祝大会成功。

从上世纪60年代开始,经过几十年的充分研讨,国际社会最终一致同意经济社会发展只能走可持续发展的道路。“自古华山一条道”没有别的选择。发展绿色经济正是可持续发展的重要途径之一。

氢能作为可再生能源高效利用的重要载体,可以引导交通运输、工业和建筑等终端用能部门深度脱碳,实现绿色低碳发展,是践行习近平生态文明思想的重要举措。近年来,为应对日益严峻的气候变化、空气污染等问题,能源正在加速朝着清洁化、低碳化方向发展,科技进步也在大幅度降低清洁能源的成本。然而,在全球能源转型中广泛使用清洁的氢依旧面临挑战。不过,氢能的潜在关键作用正在世界范围内得到越来越多的认可。如何发觉氢能的潜力,使其在清洁、安全和负担得起的能源未来中发挥关键作用,就是留给在座的所有人的新的考验。

全球可持续发展面临重要的难题是人、财、技术,能源的可持续发展面临的也是同样问题。在筹备和召开联合国可持续发展大会的漫长进程中,广大发展中国家和发达国家展开了长达两年多的激烈辩论,在近十年后的今天,这一场景仍然历历在目,今天我们探讨如何加速发展氢能源产业和氢动能汽车仍然要面对这些焦点问题。

第一个是资金问题,钱从哪里来?

中国人民很幸运,经过四十年的改革开放,特别是十八大以来,我们较好地处理了“金山银山和绿水青山”之间的关系,走出了一条中国特色的可持续发展道路。

第二个是技术问题,技术从哪里来?

在发达国家知识产权保护是第一要务,发达国家靠卖技术、卖技术致富,在经济全球化的条件下更是如此。所以我们要依靠自己加强研发能力,在倡导科技合作的同时要更加注重自主创新发展。

第三个是能力建设问题,联合国开发计划署的张卫东先生曾经说“你找加气站的工人比你找一个博士还难,因为没有专业培训机构。”

第四个焦点问题是标准的建立,标准谁来定,一项标准能造就一批企业,但同时也能压死一批企业,自己没资格,真不能怪别人,中国人常说“不蒸馒头,争口气。”所以我们要努力争取更多的话语权。

今天我很欣喜的看到,佛山在人、财、技术层面都在努力。接下来的UNDP氢能经济职业技术培训研究院的成立,氢能自主技术研发项目的落地等,都是不同层面为未来能源结构的改变和环境的可持续发展努力。今天的展览,我看到一批优秀的企业,在这个领域率先跨出了第一步,以他们在这个领域的卓越眼光,率先以实际行动在推动该行业的发展。

回到能源产业和氢能产业的主题上来,习近平主席提出的关于能源的“四个革命,一个合作”,即:能源消费革命;能源供给革命;能源技术革命;能源体制革命;在共建“一带一路”框架内加强能源领域合作,是我们发展能源产业的根本遵循。未来,加强区域的协调与合作,加强全球国际间的合作,将会为氢能源的发展创造新的蓝海。中国作为世界第二能源消费大国,在未来能源发展的进程中,既承载了中国自身的发展需要,还需承担与其国际地位相应的国际责任。

关于氢能源汽车的发展,我同意万钢同志曾提出的四点意见:一要有战略规划,有序推动各项工作;二、要创新引领,聚焦难点攻克关键技术;三、要市场导向,开放市场,以企业为主体,区域先行;四、要标准先行,监测保障,营造氛围。

今天,我们所有努力,都是为了让政策制定者和公众更好的了解可持续发展的方向和前景,为可持续发展创造良好的发展环境,促进氢能产业的加速发展,让氢能带给大家一个更加清洁美丽的世界。

最后,预祝今天的会议圆满成功。
Dr.Thomas Meurers
德国汽车工业协会中国办公室总经理 Dr.Thomas Meurers
Thomas MEURERS:沙祖康先生,覃省长,董扬先生,女士们、先生们:

非常高兴到这里!首先,我想佛山南海能够有这么一个漂亮的文化中心,因为我们这次有一个这么漂亮的场所,整个的环境都在改变着,当然无疑我们的人类也正在对传球暖化造成影响,我们也致力于减少这种影响,我们有责任要尽量降低这种影响,但并不只是一个全球暖化,我要为之找到一个解决方案,我们也要其他的问题比如石油等等找到解决方案。

全球都认识到这些科技在减少对环境影响方面非常重要。因此,我们要努力减少使用石油,我们要确保自己个人出行的素质以做到我们自己的责任。在中国、德国两国都致力于减少这方面的使用,我们也扮演着自己的角色,我们扮演的不是一个过去的角色,我们有一个新的角色,我们用一些新的动力总成,我们有一些新的燃料用到车辆上面。

在今天的角度来看氢能有代替原来石油原料的潜能,也能够成为一个可持续的燃料,在一些矿物燃料等等的行业,他们已经用了很多年时间开发一些新的燃料,但是在现有的技术水平下面,我们还是要预期有一个长期的努力过程。

当然了,我们还是能够用一些可再生的能源,比如太阳能、生物质能的一些能源,我们也能够尽量地生产这些可再生的能源,氢能源的运输非常重要,比如说要建立一些管道和储氢罐,让氢能的利用变成现实,氢能无疑是我们未来可用的能源,在我们的行业里面我们不仅仅是研究我们怎样能够利用这些氢能,我们很大程度上参与到整个的氢能交通运输等等的过程里面。燃料电池的好处就是能够代替内燃机的传统引擎汽车,能够减少能源的消耗。我们可以通过建立这些氢能加氢、加油的合建站实现这一点,我们也能够创造出这些设备,用在这些合建站里面,我们能够尽快地提高更多设备的开发,我们德国的汽车工业行业也很大力参与其中,在上个月法兰克福车展,宝马公司推出了新款燃料电池汽车NEXT。除了宝马,我们的会员企业例如戴姆勒,博世等,都长期致力于燃料电池汽车的发展。我们两个国家都把燃料电池看成我们长期的发展目标,正如我之前所说。

我们也会看整个基础设施的建设,刚才我们的演讲嘉宾也说过这也是非常重要的一旦,我们也要在这个方面找到最好的解决方案。中国是全球电动车最大的市场,中国和德国汽车行业都致力于发展电动汽车,对于德国的一些汽车制造商来说,这也是我们一个长期策略,但是我们也忘掉我们的消费者、我们的顾客,因为他们也希望能够买到更多的低排放汽车,所以我们要建立一个很良好的框架,比如说把这些电池、燃料电池的汽车,包括在这个框架里面,所以我们在中德政府都很努力推广出行方式变化以及汽车类型的变化。我们德国交通部和中国的政府建立一些协议,能够共同地推动这的改变,我们通过这些合作去推广整个燃料电池行业发展。

最后,我祝愿整个大会有一个完满的成功!未来的氢能行业有一个更好的发展。
王耀
中国汽车工业协会技术部主任、中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长 王耀
王耀:尊敬的各位领导,各位来宾,女士们、先生们:

大家上午好!非常荣幸有机会在产业大会的平台上向大家正式发布《氢燃料电池汽车安全指南(2019版)》。大多数的业内同行可能知道我们汽车工业协会发布电动汽车安全指南不是第一届,但是在这个版本当中第一次加入了氢的安全指南,并且独立成册。《氢燃料电池汽车安全指南(2019版)》可以说是全球首次发布,我们国家有着最好的电池汽车市场,我们发展了数十年的电动汽车,已经连续数年作为第一大全球汽车市场,我们不只是给国内,也给国际输送了更多的技术和标准。

经常有人问我们“安全指南和标准有什么区别?”标准是什么?标准就是在一个产业发展相对平缓、缓慢增长的时候,标准的时机很好拿捏,如果标准做早了会影响产业技术,做晚了产业又要付出重大代价,但是无论对锂离子电池的汽车乃至燃料电池的氢能源汽车,标准现在处于一个非常难于拿捏的尺度,因为我们的发展速度非常快,我们的安全指南不是告诉大家做到什么样就安全了,而是告诉我们knowhow,我们汇集了全国高等院校、企业的相关专家完成了第一版的安全指南。

根据我们汽车工业协会的统计,我国的汽车百万辆级,这个量是基于十年前我们基于锂离子电池NEV的水平,我们的锂离子还是用在长途重载,我们占了30%的油耗,重卡创造了70%的污染,在这个方面锂离子电池的新能源汽车难以承担长途重载领域的重任,这是燃料电池汽车的发展机遇。但是我们这么多年,锂离子电池汽车的新能源汽车的发展给我们带来了教训,我们去年组织发布了第一版氢能源汽车的安全指南是因为我们运行过程中发现了很多安全问题,我们不希望燃料电池汽车在体量足够大到百万辆级时再出现这个问题。我们认为安全问题是新能源汽车发展的命门,我们认为对于燃料电池汽车的安全认识不足,并且基于锂离子电池的新能源汽车没有办法给燃料电池提供参考,所以我们认为我们全链条的安全交互机制并没有形成。

本次指南的指导编制单位是工业和信息化部、国家资源局等国家部委,组织编制单位是中国汽车工业协会和中国汽车动力电池产业联盟燃料电池分会。刚才提到了我们在整个指南当中聚焦了设计以及应用当中的安全问题,系统梳理安全风险,参考了现有的国际国内标准,汇集了国内一线专家的经验编制而成,也为我们未来燃料电池汽车相关行业标准、国家标准、国际标准的自修订提供了依据,也给我们探索在一线的燃料电池汽车开发、生产企业、服务保障人员和广大消费者提供了指导和参考。我们的基本结构,包括了空间维度上从零部件到整车,从时间维度上包含从我们的设计、验证到应用,我们的编写结构包括了我们的整车安全、车载氢气系统的安全、燃料电池电堆以及它的系统安全,包括燃料电池汽车的操作之维护、基础设施。

在此借机会致谢,感谢编委会的组长,中国汽车工业协会副秘书长,上海同济大学的魏教授,也感谢参编人员和参编单位对整个行业所做出的贡献,因为我们总结了这么多的knowhow,很多企业是作为一些企业秘密的,那么我们在这个机会向行业正式发布并且免费下载,大家可以扫描二维码,我们明天的技术论坛也会现场分发。

谢谢大家!
郭烈锦
中国科学院院士 郭烈锦
 
郭烈锦:尊敬的主席,各位专家、各位领导,早上好!

很高兴有这个机会第二次来到南海,继续就氢能的发展和未来跟大家共同探讨。我给大家汇报的题目《能源有序转化理论及大规模低成本可持续的制氢技术研究》。我将就如下几个方面给大家展开:
一是关于氢能与氢能供给体系及其产业链变革的思考。

这个图大家看到,氢的原子量是1008,这么一个日子在美国定义为“国家氢能日”。今年美国参议院一致通过把这个日子定为美国全国氢能燃料电池日。全球氢能发展风起云涌,9月底的国际氢能部长级会议上讲到三个愿景,呼吁全球联合在十年内布置10万座加氢站和1000万辆氢动力系统。刚才的开幕式几位前辈都作了很好的展望,佛山市朱市长也把佛山南海相关的发展远景给大家做了很好的展示,这样一个形势逼迫我们,中国必须高度重视并将在这样一个发展的道路上做出我们自己应有的、独特的贡献,甚至是要主导国家能源供给安全的事件,氢能我们任重道远。

纵观人类发展的历史,能源体系的转化,特别是能源技术的创新是有可能、也是每一次重大进步所必然带来的,它也是引领大国崛起和发展的重要标志。对未来的能源供给体系变革,全球学者和产业界均认为,将走向氢电互补的这样一种新型的能源产业体系,这体现在清洁、可再生、低碳和安全,刚刚沙大使讲的最重要的两点就体现在这里,作为氢电转化体系的优势是不言而喻的,它与纯电动汽车的互补关系社会也是公认的。但是,未来究竟如何走向更好的互补和耦合,这是摆在我们当前所有国家和人类面前最重要的任务。对于我们国家而言,由于我国能源资源的禀赋是多煤缺油少气,要短期内实现快速的能源结构调整并不现实,因此,基于自我禀赋的特性,逐步合理地走向能源体系的变革,特别是能源供给体系的变革,从现在的高碳体系走向低碳甚至是无碳的能源体系,是人类可持续发展的必然要求。

在我们国家事实上面临着化石能源的储量有限,而油气资源的供给安全严重困难。70%以上石油的进口量,我们把自己国家的能源供给安全摆在很困难的一个局面上,而氢作为未来能源的主体,它是一种二次能源,未来氢电互补的这样一种体系是变革性的能源体系的核心,迄今为止有关氢能源产业链的各种预计其实都远远低于它的未来前景。

在氢能产业链上中,制氢是氢能新型产业链上最为重要的一环。基于中国能源的禀赋,以化石能源的清洁无污染制氢和可再生能源的的低成本高效大规模制氢,将是我国能源科技产业链及其供给体系重大战略选择和终端的目标。

这里有一些如图的提法大家可能都知道,我要强调的是,其实氢能在终端能源体系的所谓占比这个说法是有问题的,因为氢是二次能源,它不可能成为一次能源的替代物。其二,作为可减排CO2、和产业链的年产值的提法,同样也是存在问题的。我们应该把氢放在它客观的、科学的位置上,这就是它是一个二次能源,它可以与电作为互补的一种转化体系,但它不是一次能源,它不可能替代化石能源,也不可能替代我们终端用能的终极目标要求。这个认识我们应该进一步加强。

氢的产业当然是必须以发展燃料电池产业为它的终极使用目标,这样才能得到高效清洁的利用。当然,氢能源产业里头氢的来源是必须解决的。至今为止,我们人类从对用能的终极目标倒着往前推,这也是自然的、合理的,但现在已经到了我们必须高度关注氢的来源的时候了。

对于中国而言,煤炭制氢加上炭在制氢过程中的自然低成本捕集,应该是中国近、中期发展的主要技术和途径。类似CCS这样的高耗能的CO2的捕获思路和技术并不是我们所需要的,也解决不现存的问题。对于中、后期而言,可再生能源的制氢,特别是低成本的大规模的制氢是我们的主要目的,也是未来可以把中国的整个能源供给体系推向完全清洁可持续发展的最终选择。就此而言,制氢理论和技术的两个重大的挑战,就是如何创新发展,变革性的煤炭清洁、低碳的制氢原理和技术以及发展原创的可再生能源的大规模、低成本、高效的制氢原理和技术,这些限定词是必须加载上的,因为从可再生能源来制氢有很多方法,但是能不能大规模、低成本、高效,才是我们要关注的最重要的问题。对于化石能源制氢而言,同样也有大量的已经实施的办法,但是它是不是清洁、低碳的,这是我们必须考虑的问题。

我们都知道,我们人类是离不开水、空气和阳光的,阳光代表的是能量,我们吃的食品同样也是供给给我们能量的,离开了这三样,我们活不了。但是,我们对水和空气的关注,事实上都是由用能的方式造成了,对我们生活必须品的污染或破坏。从人类用能的历史可以看到,我们从发现了火以后才真正走向了文明,特别是工业文明,但是沿着这个工业文明的路径走下来,都离不开“一把火烧”,这造成了当今社会的大面积的污染和自然生态的破坏。

“工业革命”以来,至今为止起主宰作用的依然是以燃烧为主体的燃料能源利用方式。这个方式的特点就是燃料在空气中高温、氧化燃烧、放热,然后释放出空气中大量的污染物,固态废弃物也是大量增加后排放到地面,然后通过热能动力系统热力循环转化,得到二次能源-电能,再去推动设备得到做功、供热、光、声等等人类终端的需要。简单地概括,大致是“一把火烧”+简单热力循环,所以导致现在的高能耗、高污染、高碳排放。要解决这样一个问题,是必须从热力学和转化途径两个方面去进行深刻的变革性的思考。比如传统的燃煤发电靠单一提高参数和容量来提高效率。在过程中它的匹配只是温、压的匹配,而没有考虑多方面的能量品质和势位的匹配,它是先污染后治理,忽略了能源转化过程中的物质转化和能量转换之间的有机关联。因此,它的能质的损耗是巨大的,也就是做工的能力被大幅的无效损失了,无序化的程度严重的,而且载能方式上是各自独立,互不耦合的。

我们再来看能源转化的方式。能源转化涉及到的不仅仅是能量的转化,不仅仅是量的传递,它还涉及到载能方式、载能形式的转变。比如说载能形式以光子、电子、离子、分子,如分子的结合键能,甚至对原子核而言是原子核的结合力。至于在转化过程中的化学变化就必须造成物质的转化,所以物理变化和化学变化的两种有机关联是我们能源转化和利用过程中必须深刻思考,有意识地去主动设计的过程。人类用能的历史就只是延续了“一把火烧”这样一个无序的过程。

量变到质变都需要能势的推动,所以我们去认识和揭示转化的本质和规律的时候,就需要去把握这些能量的本质和在转化过程中的特性和规律性的东西。因此,我们认为,能源转化利用是要经过协同努力,从能源源头即一次能源到终端能源间的能量释放端与接收端它的能值、能势等实行全面的能势匹配,最大限度减少过程中的损失,让物资流和能量流在时空上高度匹配互补,来实现多载能子耦合。将物质转化和能量转化有机关联,去构建后面的产品链的完全洁净、可持续,我们把它简称叫碳氢循环,从源头上去控制污染物的生成和二氧化碳的排放,这将使我们所有的地球上存在的能源和大自然赋予我们的能源都能实现它的洁净可持续发展利用。

我简单讲两个事例,一个是煤炭热化学气化制氢。传统的煤气化制氢是部分氧化+放热的过程,它跟煤的燃烧非常相近。这个反应式就是它的总体反应,红色的产品都是污染物。这样一个过程后续的工艺都是需要净化、转换、脱硫、脱碳等等,这是不可避免的,条件苛刻、高污染、系统复杂。氧化和放热将使这个过程处在高温条件下,如果压力再高一点,所使用的设备它的负载就极为苛刻,这一点使得我们的设备制造工业以及设备运行都面临极大的挑战。这样的过程我们单概括叫“以空气为基”,水煤分离,一把火烧,污染低效。我们通过思考和探索以后,现在提出来一个叫“以水为基”,水煤直接接触,清洁、高效制氢的过程。它的反应方程式就是这个方程式,是煤炭在超临界水中,以吸热还原的方式制取氢气,得到溶解在超临界水中的氢气和二氧化碳,这是纯的,然后再把超临界水这种复杂的溶解了氢气和二氧化碳的均相介质去推动做功、供氢、供热、发电,再根据压温的变化匹配,适当时候把氢拿出来,把二氧化碳拿出来,实现低能耗完全洁净的净化。这个原理我们经过20多年的努力,现在已经做到了示范。这个反应同样对有机废弃物(只要含碳氢的有机废弃物)也是有效的。我们通过对国内外20多种煤种以及各种有关的农业废弃物、生活垃圾等进行系统的研究后,表明了它对各种的原料都可以实现完全碳气化,并形成最高的制氢效率。这是五单元并联的示范装置,这个装置已经长期运行上万小时。这样的结果将使得我们过去燃煤造成的低效、高污染、高碳排放的问题,原则从源头上得到彻底的解决,得到高效、洁净、低碳甚至无碳排放的结果。对这些煤种的碳完全大概都在670度以下,能够找到完全气化的反应条件。这是气化后的产物,它是灰白色的渣子,比燃烧出来的渣子少得多,而且干净。相关领域的学者们对我们产业化方案进行了论证,并认为这是一个最有原创的自主知识产权的原创技术,现在正在产业化推广。与传统的煤气化对比,它反应条件很温和,温度最高不超过700度,一般的不锈钢就能满足这样的反应条件要求。这个图展示了各种传统的反应条件,红色的就是我们的技术在这个条件下,它的气化率大大高于至今为止最优秀的煤气化的技术。参数压力匹配的这一张图也进行了展示,我们的产品在产物的时候得到高压,可以在工艺中进行很好匹配,使得我们得到高压的氢气,而不需要再用氢气压缩机再来把低压下的气再压到高压供相关的工业用。这是工艺流程的简化,不需要再合成、净化、脱硫和脱碳,一个流程里完成所有的过程,且产物是洁净的。这是我们通过实验和数据展示的,它的单位标方氢的耗煤量可以看到,这边的图是制氢的效率,它可以很高效地、跨越式地把传统的煤制氢效率从60%以下提高到80%。结果是它的产物中无气态污染物和焦油产生。大家可能以为我们会很耗水,实际上这个项目不耗水,或者对于产氢来说是最低的耗水。这个图一目了然,大家可以看到,通过全生命周期的评价,与加氢站终端压力700个大气压为例,1公斤氢的能耗可以看到,总的二氧化碳排放也是最低的,还是节水的。这边是污染物排除和传统最好的技术比,因为我们没有排放,这些排放物就是它的环境效率。

我再讲一个可以实现可持续发展的方法,就是太阳能光热耦合制氢。我们知道,太阳能是有很宽的光谱。在当前我们研究的过程中总认为的极限热利用效率就是太阳能总能的49%左右,即黄色的这一片。由于光电、光催化等等原理使用过程中因过电位的影响大致49%的能量就有20%多被损失掉,如果采用比如光催化,进一步再考虑其他的热耗损失,当前的光催化制氢效率就极低,全球最高的效率,我讲的是可以大规模使用的效率也就是大概2%左右。我们认为,这个过程最主要的损失是过程中高能光子的热化损失和低能谱光子的热损失,这是巨大的,对于太阳能的利用而言,如果不利用这几部分的能量,要提高效率和降低成本根本是不可能的。过程中不管怎么用能量,它的物质流和能量流时空尺度上的接收与释放端的不匹配,是造成我们不能很好利用太阳能的最主要的原因。这是国内外当前在利用太阳能方面的一些最好的结果。

传统的研究总结而言,它只是单一地通过某一种方式比如说热的、光、电的、光催化的这样的方式来用能,而没有把它耦合起来。因此,进一步降低成本的方法一定是能把效率提高、能把太阳能全光谱的最大部分要能使用起来的方法。这就需要构建新的从太阳能到终端产品比如氢或者电的这样一个系统体系。这个系统体系涉及到从微观到介观、再到宏观的大的连续流反应体系的构建。比如光催化制氢,催化剂对于能谱结构及光谱的响应问题,在能量传输过程中有降阻、能维持高效传输通道的构建等问题,这样体系他体现既在微观上、还体现在介观上和宏观上
要能使得整个从太阳能一次能源到产氢的这个过程构建连续反应这样的科学体系,掌握其规律,才有可能指导我们得到好的结果。

基于这个思考,我们经过近20年的努力,我们在自己的实验室建了这么一套中试装置,而在华山脚底下建了一座更大规模的示范装置,利用理论指导和我们研制的无贵重金属负载的催化剂,我们可以实现太阳能到氢能量效率的最大化,从2%多一步跳跃到6.6%。美国能源部和国际能源署已经提出太阳能制氢如果能够达到10%的效率就完全可以跟现在最便宜的制氢方法对比,可以商业化,这就使得我们未来的走向是有好的前景。进一步发展的方向是什么?还是刚才的说法,就是光和热,太阳就是光和热的耦合,全光谱的光和热的耦合利用,包括光化学、光热化学、光催化、光电化学在反应体系和材料上有机匹配和耦合,使得太阳能的转化效率不是单一的光催化效率,也不是单一的热催化效率,而是使得光催化、热催化、热化学甚至多者的耦合有机结合起来,实现能势匹配、多子耦合,就有可能实现大的跨越。比如在制氢反应体系,把制氢和自燃料有机结合,因为制氢和自燃料需要不同的反应式,而对应的不同反应式就对应着不同的太阳能的聚光能势。如果我们考虑低成本条件下的聚光太阳光,然后把反应的产物有机地匹配上,就有可能大幅地得到我们所要想得到的结果。对于微观而引,比如它的在能形式以分子、离子、光子、光量子的形式,能量的形式有多种多样,在传递过程中它是变化的,我们要在微观上实施多种载能型的载能值的耦合和匹配,就要形成光、声、电分子等能量的有机结合,形成有序转化,这样的效率就有可能得到大大幅度的提高。比如说这个催化剂的颗粒一面接受传播光谱,另一面接触的是短波的,长波激发的是热化学,短波激发的是光催化反应,这种可能在我们微观的微粒上即同一体上协同实现,这样的结果就有可能使得我们走向跨越的发展。对于产物而言,我们还不仅仅是比如说制氢,一个体系要耦合多种产物,就有可能实现我们最终的碳的完全没有排放,使得碳和氢“以水为基”的构成体系中实现完全的循环,这样就实现我们所谓的协同发展,高效、清洁、低碳三目标的协同和同时实现。

这是两个对比,一个是单一的光催化,它是解水制氢,效率很低。光热耦合的制氢和碳氢燃料就由实现“以水为基”的碳氢循环,水和氢、水和二氧化碳过程中内部的循环,就把我们的能量输入和输出高效地转化成了我们需要的终端。这样的思考将有可能实现跨越,我们在自然科学基金会的基础研究科学中心项目的支持下,规划将基于现有的基础在5年左右的时间实现比较大的跨越,10年内争取达到理论用太阳能转化效率30%左右这样的目标。

这是我们在宁夏太阳山上建的一个太阳能光热耦合超临界水接生物质和煤制氢体系,它的能量效率值超过了80%。这充分验证了我们思考的可行性。下面再讲一讲各种制氢方法的对比和相关的小结。

这是我们对各种制氢方法的成本对比图,这是按照比如200吨规模来核算的。可以看到,最低的成本是煤炭值超临界水制氢和太阳能聚焦的生物质超临界水制氢,下面的这些成本都是越来越高的。这是1公斤制氢能耗,以70兆帕的终端压力加氢站为例,我们做的全生命分析的总能耗,当然,这里头总能耗过程中的能耗一次能源来看,因为太阳能我们是无成本的,所以在这里头不加入。大家可以看到,这样的方法展示出前面所讲的两种方法的可持续发展的巨大优势。概括而言,从能源转化的角度来说,就是要主动地思考能源有序转化的过程体系及工艺过程。我们需要实现从传统的能势单一的匹配,载能子独立使用和简单的热力循环这样一种模式,转化成能势整体匹配的比如光热化学能势整体匹配梯级利用,光声接耦合的多能互补形式以及物质循环和热力循环加载起来的,最终实现清洁、低碳、高效、低成本、节水的这样一个多重目标,在一个体系中达到这样的目标,源头上实现减排的目的。

依然是以水为基,碳氢循环,这是核心的词,谢谢大家!
许艳华
中国汽车工业协会副秘书长 许艳华
  
许艳华:各位嘉宾,女士们、先生们:

大家好!

这个报告是在8-9月份的时候,中国汽车工业协会和中国汽车动力电池产业创新联盟燃料电池分会组织行业的有关企业共同完成的一个报告。那么,在说这个报告之前,我想说一个感觉,刚才开始的宣传片格调已经很高了,国务院领导对氢能的应用已经有非常明确的指向。从产业的角度来讲,无论是汽车产业、燃料电池、氢能产业,大家也热情非常高,非常努力,有非常巨大的投入。还有,社会上也非常热。但是,我们现在又感觉很无奈,现在的氢燃料电池、氢燃料电池汽车的情况,上不去,同时也下不来,无论从哪一个角度来讲我们不能走回头,只能往前走,道阻且长,氢燃料电池汽车都面临这个局面。

我认为有几个问题:

第一,从政府的产业主管部门来讲,对氢燃料电池汽车到目前为止并没有一个非常明确的目标。

第二,我们一直期待的政策不能落地,或者我们对政策的前景也看不清楚。

这两点是我们卡的地方,我这话可能不适合,但是我说的是实话。所以,我对这次大会还是非常期待的,我希望能传递一个声音,就把这个点接上,卡在这个地方,能化解掉,能传递出这样的声音,我觉得要有一个基本共识:
第一个共识,氢能产业体系的建立,实际上必须有明确的需求为载体,这个话刚才董扬会长已经说了,我不展开。这个载体在各国情况不一样,比如日本是氢能社会,“无处不氢”的国家战略,中国不是,中国的需求在哪里?从现在来看,我们跟国家能源局谈体系建设,如果没有一个明确的需求载体很难建成,一定是道阻且长的局面。我们关于氢能体系建设,我有一个数据说明这件事情。

报告很长,我怕时间不够,所以我就过一过了。我们测算到2030年、2035年我们对氢的需求是绝对规模能够支撑这个产业的形成和这个产业的可持续发展,也就是说4000多万吨的量,实际这个量在整个车的里面是什么概念?当年的产量即2035年车载的氢燃料电池占商用车60-70%以上,保有量应该占1/4以上。刚才专家提到2050年,我们氢完全可以替代我们现在的车用柴油,我们的车用的氢能可以支撑我们的产业发展。

第二个共识,我觉得应该正确评估氢燃料电池和氢燃料电池汽车产业,有的人看得有点片面或者不能完全客观反映我们现代的产业现实。我们的起步是买系统的,我们过多地买电堆,这个阶段产业的主流是电堆自主化、系统的关键部件,以及关键材料领域,比如说膜、膜电极、催化剂、极板等产业化都在积极推进,在落地,最后它体现什么?我们从完全引进到部分引进到我们现在正在努力地本地化、自主化,最后的结果是什么?我就不说了,产业化。

我们从2010开始到现在,不到十年前的时间,我们系统的成本从最初的6万将近7万元,到2019年已经降到1.2万的水平,这个数据就是我刚才说的通过产业努力,通过我们积极的开发,自主化,从引进消化走向自主开发的进程,如果按照这个进程再往下走是什么情况、什么情景?可以从另外一个角度来说,对于车来讲柴油按千万算,柴油机系统的每千瓦成本500-600元的水平,如果氢燃料电池系统降到柴油机同样的成本,车上搭载的商业化条件就成熟了,成熟了意味着什么?如果氢燃料电池系统能够降到每千瓦600元左右的水平,对我们的主机厂说,600多元每千瓦是可以接受,他的条件是什么?即通过技术降成本,通过规模降成本才有可能实现,在现有1万多元的成本下还要技术进步、创新,无论是柴油的部件和系统还要做很多努力,汽车开一套模具就是20万辆的规模,没有这样的规模开发走不下去。我前两周到一个汽车主机厂,他说至少10万台的规模才能支持我往前走,才能解决我现在面临的问题,董扬会长刚才说我们一定要有50万辆的目标,只有这种目标才能引导我们产业往前走,甚至引导我们的社会资本向我们这个产业聚焦,这非常关键。

第三个共识,紧迫性。我还是用一张表说这个问题。

这张表,当然可能跟刚才郭院士介绍的有点差距,但是量级不会错,中国石油消费占到中国能源消费20%左右水平,2018年汽车消费的油品占我们油品60%左右,柴油车占比70%,我们2018年保有量2.4亿辆,但是柴油车保有量只有1700万辆左右,大概7-8%,但是它却消耗了1/3以上的车用油品,虽然占比不到10%,但是对车辆排放污染物却超过60%,治理污染排放非常紧迫,我们在很多场合大声说,我希望在这个场合还能有非常明确和清醒的认识。

最后,我提三点建议:

第一,我们产业还是需要努力,虽然现在有些东西看不清楚,我们期待的政策还没出来,大家我们不能被动等待,我们一定还要努力地前行,这个前行,我觉得可能有几个方面需要注意:

1.我们汽车和氢能产业还要进一步拥抱。也就是说这个拥抱的概念,首先氢能要知道我们车用氢能的需求是什么?刚才董扬会长说了低成本,为什么低成本?因为大多柴油载货车是挣钱的机器,如果我们用氢的成本比用柴油便宜,市场的驱动力就非常大,不用政策就可以用了,对柴油车的司机来讲一天可以多挣100元都非常重要,一旦用氢的成本比柴油便宜市场的推手力量不可估量,郭院士也讲到氢能,最后用到车上就是成本的问题。

2.非常重要的一点,我们国产化、本地化的关键部件时还有很多挑战,如果我们做到高效、低成本,还有很多基础理论的东西,包括氢能、氢燃料电池,还需要科学地研究,需要科学家、专业技术人员把材料、功力问题加快解决,这一点非常重要。
3.OEM,就是主机厂,在前一阶段的推进中,我个人的感觉,氢燃料电池包括材料、氢能的热度高于我们的主机厂,这一点也是可能我们下一步希望主机厂能够(意识到),当然我从一汽出来的,因为如果主机厂不积极或者没想法或者没有想清楚,这件事情也很难推动,我们下周也继续做OEM的一些企业,看看他们到底怎么想的。氢在中重型车上的搭载有没有什么技术障碍也是非常重要的。

第二,我们呼吁产业主管部门对氢在车上的应用有非常明确的目标,我们在期待着这个目标,现在有些人在回避这个目标,因为争议很大,所以大家回避了,我觉得这不是一个积极态度。

另外,我们也希望我们的政策部门能够尽快出台政策,我们也不希望这个政策像我们EV的模式,我们觉得政策在支持氢燃料电池和产业方面应该有一些创新,支持政策的创新,这个创新的概念在于我们在推动电动车EV蓄电池电车时,相当于政府补贴到明年是500万辆的补贴,大概1-2千亿的成本,这是普惠。氢要扶优、扶强,聚焦到好的企业,补贴的门槛可能就很高,我希望政策往这个方向走。

第三,我觉得非常重要的建议,这也是我自己的一个感觉,尤其我们今天这个会在佛山开,氢能体系建设和氢应用方面,地方政府应该是重要推手,重要的推手一方面要支持创新,无论是氢能的储、制、氢燃料电池产业的培育,在应用领域的培育也非常重要,通过市场的推广普及应用来拉动燃料电池的进步,进而拉动氢能体系的进步。佛山政府对氢情有独钟,我觉得非常难得,我们也希望佛山能够成为我们氢能体系、氢燃料电池产业、氢能汽车的应用标杆和典范。
这是我的期待,谢谢大家!
国际标准化组织氢能技术委员会主席
国际标准化组织氢能技术委员会主席 Andrei V.Tchouvelev

Andrei V.Tchouvelev:女士们、先生们、朋友们,各位领导,大家早上好。

我非常荣幸来到这里,我代表的是国际标准化组织氢能技术委员会,我今天的演讲主题就是对氢能这个行业的技术工人培训、教育的重要性。同时,我也要讲一讲氢能产业最新国际上发展的最新动态。我演讲的提纲,氢能现在是第四次工业革命,特别是氢气燃料电池以及电能的发展。氢气在全球的地位是增长得特别快的一个市场,氢气它是一个可以大规模使用的可再生能源,可以由电力转为氢气来用,同时,我们也应该重视氢气方面技术人员的教育和培训。我后面演讲的幻灯片还摘录一些美国国家能源局的年度报告,我们在这方面也召开了一个很大的会议,我待会儿会讲一下低谷电曲线,谷电对于氢能也是有很大的相关性,因为我们可以把谷电时候多余的电和氢能相转换、相利用。

基于世界经济论坛的建议,我们现在已经处于工业4.0时代,这个图片来自于世界经济论坛,最后一张图片为我们展示了未来的发展趋势,从我们所知的来看,工业4.0是一些跨越式的技术,比方说互联网、机器人、人工智能、虚拟现实,这些跨越式的技术都会为我们带来第四次工业革命。在佛山南海区我们也看到这里是未来氢能产业发展的一个重要基地。看到这一张图,大家有可能会想,要给我们未来使用的这些电器供给能源,这个能源来自于哪里?下面这个图也是来自于世界经济论坛,左边的图片大家可以看到太阳能板和风力发电机,所以第四次工业革命确实已经到来了。在氢方面也召开了部长级会议,我们从太阳能和风力方面都可以产生电能,我们看到底部的这个图片是国际能源论坛上讲到的关于各种能源发电的风电,可以看到我们对于各种可再生能源的利用。我这里总结了一下,第四次工业革命所需要的能源来自于像氢能这样的可再生能源所发的电,氢能这种能源通过燃料电池作为载体,同时我们有一个智能的电力以及油气网络来帮助我们使用这些能源。我们现在有许多互补的技术,这些技术都会让我们将这些不同的能源进行利用。

这一张图是一个低谷电的曲线。当太阳、风力很大的时候,我们就产生许多可再生能源发的电。但是,有时候没有太阳、没有风的时候,这时就有一个电力使用的缺口了。下面的图表体现了一些欧洲国家在风力发电上的缺口,有两到三天没有刮风的时候,他们的电力就跌到了谷底,就没有电力可用了。在全球我们能使用的太阳能、风力发电资源是很多的,但是,每个月或者每一周都需要把这些可再生能源发的电储存起来,以便以后利用。所以氢能燃料电池给我们带来的一个绿色、清洁的解决方案。

我们来看一看燃料电池现在的市场。这些数字都是全世界范围内燃料电池使用的情况。10年前我们看到燃料电池所产生的电力是很低的,但是现在增长特别迅速,所以我们讲的不仅仅是氢能能发多少电,同时氢能能带来数百亿的收入。

大家可以看一下这一条线,这是美国燃料电池汽车的数量增长情况。现在增长得非常快,在美国已经有上千辆燃料电池汽车。现在丰田、本田都有自己燃料电池汽车的型号。除了轻型车以外,我们可以看一下中间的图片,重型卡车、重型汽车也成为了燃料电池汽车应用很火热的领域。现在全世界范围内也建了很多加氢站服务于这些重型汽车。因为我们有了氢能燃料电池技术的指导,我们把这个运用在了中、重型汽车上。我们看一看使用燃料电池的叉车、公交汽车、卡车的数量,这些数量都很大。这些图片和数据都是美国的,可以看到他们也建了很多加氢站,可以提供给公众使用。
这里有一个重要的概念,就是氢能是一个绿色、清洁的解决方案,因为它可以将电力转为气体、将电力转为氢气,然后好好地使用氢能这个资源。

这一页幻灯片看起来有点复杂,就是要解释这个复杂的体系,这个图片来自于一个德国研究院,他们去年发表的。11年前他们发明了一个计划、一个想法,就是从电到气,把电转为气。10年后我们看到,这样一个计划发生了变化,就是氢能加入到了这个体系中,氢能已经渗透到了能源利用的这个大的循环中,如果把氢能排除,整个能源体系将会崩溃,因为氢能不仅用在可再生能源,同时对于传统能源行业也很重要。我们看到,船舶、航空航天以及公交汽车这些领域都会用到氢能。这里是美国的一个口号,就是大规模地使用氢能。绿色字体讲述的就是可再生氢能给我们带来绿色、清洁的解决方案,因为氢能可以帮助我们对传统的能源行业进行绿色的改造升级,氢能和电网以及油气管网都有很大的联系,所以现在相关政府部门都应该把氢能、电网、油气管网的发展考虑到一起,相结合。

这里讨论的是全球氢能的产量。今天我们讲到的是交通领域使用氢能其实也是氢能利用很小的一部分。现在全球氢能市场规模在2016年是1200亿美金,但是这个市场增长速度非常快。这一张图片是在美国大规模使用氢能的情况,在美国每年都使用166吨氢气,蓝色的这个图显示了美国的氢能产量潜力到2050年将会是现在的16倍。

有时候我们会问这样一个问题,对于这么庞大的一个行业,由谁去服务这个行业?人才在哪里?这是一个非常有趣的图片。这个是全国可再生能源部做的一个比较,对于研发和对于人员的培训都很重要。这是人力资本的一个对比,左边是一般的加油站,右边是加氢站,我们看到,维修、维护占到的成本是非常高的。

现在我们来谈一谈氢能行业技术工人的重要性。这个图看起来很复杂,就是想告诉大家,每一个环节技术工人的重要性,因为它要有很多的工作细节要做,比方说安全性的、控制性的、电堆系统等等相关的工作需要去做。你们可以看到,底下的图片就是把左上角的图纸建成一个真正的建筑,我们在这个过程中都要保证安全性。

这一页PPT我觉得很重要。加拿大安大略省就是我所居住的省,据我所知它是世界上唯一一个地区给氢能行业的技术工人可以颁发资质证书的地区,他们正在培训数百数千计的技术工人,这是安大略省非常独特的战略。他们颁发的是氢气资质证书,这是一个非常正式性的证书。我们知道,这些技术工人所做的工作包括安装、检查等一系列的工作,而且他们要维护各种元器件,而且他们还要对加氢站进行维护,这些都很重要,那就是只有经过培训过的技术工人才能够做上述这些工作,而这容不得半点的错误。所以,我要在这里强调,我们今天在做的一件事情,即UNDP氢能经济职业技术培训研究院是非常正确以及重要的一件事情。

左边的这个图显示的是一个汽车加氢的加气桩,这里面包括燃料电池、氢能相关的部件,这些都是主要的一些元件。我们对于工人技术的培训有两大类,一个是对于汽车的电力、动力方面的培训,比方说他们要处理有关燃料电池、电机、高压电池等元器件,必须要理解氢能燃料电池里面的各个部件,包括氢气罐、包括各种管线。加气桩是一个界面,一方面技术工人的技能跟加氢站有关,因为上一张PPT我们讲到加氢站很大的工作量是用来维护的,另外一些技术工人的工作包括安装、测试、维护,来确保氢气使用的安全性。所以,关于加氢站以及燃料电池汽车本身,这就是技术工人所需要的两大技能。

从安全的逻辑来讲,安全无小事,安全是非常重要的事情。在加氢站的基础设施方面,我们需要有专业的技能人员,在这里有许多跟紧急情况相关的设施,这些工程师都必须非常好地理解整个加气站的各个环节和各个设施的作用。
这是我的最后一页PPT。可再生能源我认为非常重要,因为它很充足,它是绿色的、清洁的、安全的。在这其中非常关键的一环就是对技术人员的教育和培训。
再次感谢大家的聆听。氢气能够给地球降温,谢谢!
大平英二
日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)燃料电池与氢能部副部长 大平英二
  
大平英二:尊敬的各位领导、各位嘉宾,大家下午好。今天我非常高兴来这里跟大家分享一下日本在氢能源方面的活动。


首先给大家讲一讲我们的模式。在国家政府以及经济贸易和工业部发起了氢能源方面的政策。在1981年的时候,我们就开始了氢能源的项目。我们和工业行业、大学、以及其他研究院都展开了合作,我们多方共同合作,来促进国家氢能源的发展。我们有很多氢能部,今天我主要讲一下氢能及燃料电池项目。

我讲一下现在氢能源的战略、政策和市场。左边这幅图是日本一次能源的消费情况,这是2017年一次能源消费的情况。我们现在很多能源还是使用化石燃料,现在可再生能源在我们的能源结构中占比是非常小的,大概10%左右,对我们来说是一个很重要的工作,来改变我们的能源结构。

我们在右边这幅图看到了能源消费的领域,可再生能源对我们的能源消费和能源结构是非常重要的,我们要在所有的领域都实现低碳化。但是,单凭可再生能源并不是解决能源结构的方法,我们需要把多种领域联合起来。

下面我们来讲一下在氢能源方面的战略以及政策。

2017年安倍晋三首相发起了一个战略,这个战略一直要持续到2050年。同时,我们出台了一系列的行动计划,来支持我们的行动。我们想要降低氢能使用的成本,我们想要把氢能的价格降低到比化石燃料还要低,我们现在也建立了一些加氢站,也在应用燃料电池,所以现在日本的这些行动都是基于我们之前所制定的战略而进行。

这是我们的行动计划图,即如何来实现我们的战略。这些是特别细节性的目标,这里不仅仅是技术方面的问题,同时我们还要降低成本,我们在燃料电池氢能使用方面制定了一些价格方面的目标。要降低成本,我们想要5年内把氢能的成本降低,刚刚这张幻灯片上有具体的价格目标。我们在氢能方面一定要开展国际合作,才能够很好地发展,我们要进一步推广氢能源的使用,推进氢能发展的势头。

日本在氢能源方面举办了一系列的会议。比方说去年我们开展了氢能源部长级会议,我们在今年9月25日的时候在东京举办了第二届氢能源部长级会议,有超过35个国家和地区的领导人参加了这个会议,在会上,我们分享了目标以及任务。在东京我们发表一份《全球行动计划东京声明》,在声明里我们讲述了想要实现的氢能方面的目标,想要实现一些共识,并且大规模地使用氢能。

现在我讲一讲日本氢燃料电池的应用。我们有固定式的燃料电池,2009年就开始研发,差不多是10年前。现在已经大幅度降低了固定式燃料电池的成本。在开展了研发10年,将来我们已经把成本降低到了最初的四分之一。特别是2年前我们再次取得重大突破,进一步降低了成本。现在我们有超过3000辆的氢能汽车,在日本有超过1000座加氢站,氢能公交车数量不大,它有200兆瓦的功率,在日本有19辆燃料电池公交车,我们想把燃料电池公交车的数量提升到100辆。这是一个新的产品,左边是一个新的丰田Minivan汽车,这是在汽车展上展出的,已经在10月24日在车展中展出,极大地提高了续航里程,每一次加满燃料,续航达到800公里。

东京气体公司是一家位于东京的公司,现在他们有一个燃料电池的产品,就在MF mini,400千瓦功率,能效达到80%。这些是我们在氢能方面的主要政策,我们有三大领域,首先我们有很强的科研研发实力,第二我们树立了一个很好的市场环境,我们有很好的法规、制度以及标准,第三我们有很好的金融支持、资金支持,比方说有补贴、税收减免等,这些都可以支持研发。

这是我们现在发展燃料电池的一个方向。我们现在要进一步促进燃料电池的应用,拓展它的应用领域。主要使用在交通领域。现在有一些目标,比方说要减少燃料电池里面金属的使用,降低成本,对乘用车来说,要加大续航里程。对燃料电池本身我们关注的是固定式燃料电池,在氢气的生产方面也做了一些研究。我们还希望进一步提升能源的效率。现在氢能的使用在日本是一个很重要的工作,目前这方面的成本是很高的,我们想降低氢能使用的成本,比方说降低一半。
我前面讲的是日本在氢能方面的一些活动,这是一个关于燃料电池的项目,我们也与许多OEM公司开展了合作,同时,我们还跟许多研发机构进行合作,来进一步提升研发。同时,我们也开发了许多测试的项目,燃料电池的试点应用也达到了5万个小时,我们的材料开发理念,不仅仅对材料进行研发,同时我们还要研究一下为什么这种材料功能很好。通过研发材料,我们可以提升OEM公司的生产效率。

这是我们的氢气技术中心,这也是一个加氢站,但是我们在这个加氢站还进行许多测试活动,许多中小型企业如果想要测试他们的设备,他们就可以把设备拿到这个技术中心来进行测试。同时,我们也进行一些新技术的研发,来帮助中小企业降低技术上的成本。
我们的下一步工作就是如何进一步提升氢能的需求,从而降低氢能的成本,所以我们要加强氢能的使用,加大氢能使用的需求,这样才能逐渐降低成本。现在我们在研发氢气发动机,这也可以进一步加大氢气的使用。同时,我们也在打造大规模的氢气供应链,扩大氢能产品,同时也让氢气使用在长距离运输的交通工具上。我们还要进一步加大技术上面的研发。

这是我们目前进行的一个项目,这是一个示范项目,一个1000兆瓦的氢气站天然气双重燃料发动系统,这里百分之百使用的是氢气燃料电池来进行发电。这是氢能供应链,是世界上第一个氢能交通工具展示中心,我们解决了许多技术上的痛点。我们现在想要进一步提升氢能在交通中的使用。这也是我们正在进行的一个项目,整合式的能源系统,已经快建好了。这里是太阳能和氢能相结合的,氢能也给东京奥运会体育设施提供了能源,比如奥林匹克村将使用了氢能提供的一些能源。

这个展示了氢能所使用的领域,左边向大家展示了氢能的来源,它来自于各种不同的来源,都可以来生产氢,所以我们要建立的是一个能源网络,要从供给侧的两个角度来增大氢能使用的灵活性。右边是氢能所使用的领域,非常广泛,这就是为什么我们在推广氢能的使用。
谢谢大家!
德国国家氢和燃料电池技术组织(NOW GmbH)国际部部长
德国国家氢和燃料电池技术组织(NOW GmbH)国际部部长 Dr. Geert Tjarks
 
Dr. Geert Tjarks:亲爱的来宾,女士们,先生们,非常感谢主办方邀请我来参加这次大会,谢谢联合国开发计划署、中国汽车工业协会、佛山市政府南海区政府,邀请我做这个汇报。

首先,先介绍我们的“NOW”。“NOW”是我们负责不同的德国联邦政府的一项项目,特别是联邦政府的一些交通项目,我们很多年前就已经成立了,我们在那个时候有一个NIP的项目,我将会在这里跟大家多说一下NIP的项目。我们也会负责在德国的一些充电基建项目,所以我们特别为德国的联邦政府不同项目服务,我们帮助政府加快提高这方面的能力。我们的公司就是这样一种职能,我的演讲有三部分,一是我们在德国氢能方面的一些举措和方法。二是氢能在能源系统的决策。三是在氢能方面的做法。

我们跟其他的国家一样,我们也签署了《巴黎协定》,我们要致力于减排,我们要在2030年之前减少至少55%的排放,因为我们可以看到过去几年一些数字,大家可以在图表上面看到变化,特别是一些公共交通贡献出来的减排数字。另外,对我们来说二氧化碳的减排在一方面是非常重要的,另一方面也是不容易做到的,所以这里我们遇到的问题,即我们怎样能够在公共交通领域做到减排目标?我们当然可以减少交通的需求量,我们另一方面也要找一些技术帮助我们能够减少排放。我们看了一下到底能够利用哪些技术帮助我们实现减排的目标?

我们看到了氢能技术真的能够帮助我们减少二氧化碳的排放,而且在公交领域,氢能也有很多不同的应用,也能够帮助我们的交通运输系统,比如说下面也可以发展一些氢能大巴,比如说有一些长途的运输客车也是很重要的,比如说在德国已经有氢能的火车在应用了。当然了我们在脱碳项目方面其实遇到了很多问题,我们也希望能够把氢能应用到那个方面。我们要把氢能不仅作为可再生资源而且要帮助我们实现减排,发挥很大作用,因为对我们来说我们知道燃料电池、纯氢在应用和运输方面都有很多的限制,但是这其实是我们用一些合成的燃料,这些合成的燃料是在氢气基础上开发的合成燃料,这种燃料能够实现方便的运输,我们也需要有这些氢技术用在交通方面,我们整个的策略想法就是要开发燃料电池行业,我们2000年就已经开始研发,我们过去的十年就完成了第一阶段,我们现在进入市场第二阶段,我们整个联邦政府一共提供14亿欧元的资金支持。在这个阶段,我们通过研发开发出很多新的技术,今天我们还在应用这些技术到市场,所以第二个阶段,我们重点就是如何推广、应用这些技术,增加这些技术的效能、降低它的成本,所以成本是其中一方面的问题,我们通过不断的研发降低成本。

我们不仅仅是在应用方面做大量工作,我们在制氢生产方面也做了很多工作。我们所取得的成果,大家可以看到我们在燃料电池推广应用方面,在德国我们就可以看到一共有76个加氢站,今年年底我们就会有100个加氢站,我们服务600万的顾客,其实能服务到600万的顾客是一个挺好的成果。下一个阶段,我们要把整个的加氢站数字提高到400个,我们这个数字正在不断增加,在未来我们相信会有更多,所以我们希望能够在未来满足德国的燃料电池汽车的需求。

第二部分,我们在能源系统里面的氢应用情况。我们刚才也说到电动移动性方面,氢的作用很重要,我们要确保我们真的能够用这些绿色的能源,运用到我们的交通行业里面,我们要去想一下怎样把这些可以再生的能源应用到我们的运输部门里面,所以我们的政府很确信怎样能够把这些从其他行业里边所得到的能源能够应用到交通领域里面。比如说把那些电力方面的能源帮助我们再整合到能源系统里面,比如说我们从一些炼油厂实现氢能源应用?我们如何在短期内实现脱碳的一些任务?我们要去看怎样利用这些氢能源在很近的将来就可以实现我们作为一种可再生资源实现脱碳的任务。
在这里,我们可以看到水电解,是从电力到气体技术的最基本方法,我们可以看到德国有15个示范性的工厂正在做这个操作,整个的水电解能力正在不断提高,在不同的行业里面这些氢的耦合等等的应用也在增加。当然了,我们到2030年要实现我们的减排目标,所以我们可以看到从2020-2030年我们从100兆瓦的量达到2030年超过10GW的安装量,其实是可以做到的,我们要不断利用这些水电解的方法,2050年我们就要实现一到二GW的安装量。

最后,成本是很重要的。我们知道要在德国生产这些绿色的氢能成本是挺贵的,我们要根据我们限定的法规尽量降低氢能的生产成本,当我们买电力的时候,我们要考虑每个千瓦的成本,在付这些成本的时候我们还要付一些税等等其他的一些费用。我们现在已经有一些灵活的技术,但是我们同时也要在法规的框架下让整个成本能够实现降低目标,整个的政策和整个的行业框架都很重要。

最后一部分,氢能在整个经济里面接下来要做什么。政府方面,我们要去跟交通管理部门合作,要去开发一些国家的氢能策略,我们在今年的两委就会发布一些氢能策略,以及我们跟交通部合作、能源部合作,所以一共有4个部级的政府部门携手看未来整个氢能能够发挥多大作用。以及我们还有一些国家级的部长级大会,这是在德国一个比较特别的大会,去讨论全国氢能策略。

这是我们整个的国家框架,下一步,我们就要应用和推广整个的氢能,所以我们要说的就是怎样整合氢能到我们这个行业里面,因为我们知道有局部的案例成功并不足够,比如只是火车上面的氢能应用成功,并不能够让我们确保能够把它们升级到其他的行业应用里面,所以我们要考虑应用方面、生产方面等等,在应用方面是我们下一步的重点,我们已经推出“氢能大地”的计划,里面包括了9个氢能应用地区,包括公共汽车、卡车、小轿车等等其他的交通行业所涉及的一些车辆,都会把它们结合到我们这个氢能的计划里面。

我们还有另外一个“11个”大规模研发项目,我们称之为“REALLABORE”,我们希望未来整个德国能够产生氢能并能够增加很多,这是我们现在政府要推出的其中一些项目。我们整个项目就是要把不同行业的利益整合在一块,我们要有一个氢能生产的最佳条件,最后就能够把这些氢能成功地出售出去,以及把氢能应用到他们需要的地方。所以在我们整个的HYAMD项目我们就是氢能推广下一步的项目。

这一页大家可以感受到这些项目一些信息,比如现在我们整个的氢能项目规模大概是600瓦规模,我们未来要增加到100兆瓦。这个表里面大家可以看到德国北部有一些生产厂,但是南部有更多的氢能需求,所以我们要把整个的氢能技术推广得更快,同时能够把这些氢能应用到不同的地区,我们现在会进口一些化学的能源、石油等等,所以德国其实是不能够自给自足的,不能100%满足德国电能的要求,我们未来可能会从中国买一些能源。

我们最后的目标即找到一些可再生能源作为我们的能源载体,让我们整个德国的这些能源都可以结合利用起来。

这是我们在欧盟规定范围里面做的活动的情况,比如说在我们的国际级别上有一些创新任务,我们的创新目标就是包括欧盟在内23个国家推广氢能技术,我们把不同的利益方都能够结合起来,能够帮助我们去利用氢能给大家带来的好处,让它能够真正地在市场上推广。

这是最后一张幻灯片,我们在氢能行业要通过合作实现目标,非常重要的是把不同的利益方整合起来,实现规模的提升,降低成本,就把不同的市场、不同国家的利益方联系在一块,这是最重要的。所以我们要跟卡塔尔合作,我们跟卡塔尔有一个很强大的合作关系,对我们来说就是要通过这样一种合作把氢能推广到国际市场。

非常感谢大家!
陈霖新
全国氢能标准化技术委员会高级顾问、中囯动力工程学会工业气体专委会名誉主任委员 陈霖新

陈霖新:各位新老朋友,各位国际友人,我今天跟大家介绍的题目是氢源和加氢站。分几个问题跟大家介绍一下,因为氢源是氢能产业发展的基础。

首先,氢从哪里来?氢从哪里来,上午郭院士介绍了氢的各种来源,实际上氢从哪里来决定了到底是深绿还是浅绿还是非绿,确定了主要成本和品质。因此,氢源实际上是发展到现在氢能要进入商业化的时候,这是一个大家十分关心的问题。因为氢从哪里来,氢是二次能源,氢也是零排放的,但只是使用过程是零排放的,但到底是不是零排放的,还决定于它从哪里来。我还是习惯用深绿、浅绿和非绿,实际上从哪里来决定了它的成本和品质。所谓品质,包括了它的排放量、包括了它的品质能不能满足氢燃料电池的需要。

加氢站是对氢能汽车充装氢燃料的场所,为氢能汽车能够快速、连续、安全加注氢燃料。大家都说了,加氢站是当前氢能产业发展的一个瓶颈,这个对不对也是这么回事,但是加氢站是保证氢能汽车能不能在加注过程得到快速、连续和安全,同时也能得到低成本氢燃料的一个重要环境。

前面我讲氢源确定了氢的主要成本。对于加氢站,实际上现在从国内外加氢站的建设过程中,从加氢站本身的能耗和它所增加的成本,都会决定氢加注的氢能汽车时候的成本多少。这里面如果说加氢站建得不好、运行得不好,它的加注成本就会增加,因此氢源加氢站是当前氢能精准解决的瓶颈。现在有的地方已经突显这个问题,我们南海、佛山这个问题已经开始出现,上海也是这样。如果说氢源解决不好,加氢站建了以后也不一定安全、可靠地运转。

这里我特别强调一点,必须精准地解决这个瓶颈。所谓精准,也就是氢从哪里来、氢源怎么解决、选择什么氢源、加氢站怎么解决,这里面都需要精准地解决。现在国内有些地区、有些城市在搞氢源和加氢站的时候,由于没有很精准地解决这个问题,已经出现了一些问题。

下面介绍一下氢源。氢是二次能源,制氢的方法各式各样,来源是多元化的。既然是多元化的,方法又各式各样,怎么样选择氢源?我这里抛一个我个人的看法。

氢源的选择的基本要求:

第一,应该根据当地的资源和工艺技术。这里包括资源状况和工艺技术的状况要考虑到原有的情况、现在发展的情况以及以后发展的情况。能源供应状况。比如有的地区就没有天然气,那你就不能选择天然气转化。氢源的选择要考虑到你的氢的应用。这里为什么讲氢的应用不仅仅是氢能?因为氢的应用面广,不仅来源多元,氢的应用也是很多种的。尤其是我们国家现在氢产量2000多万吨,其中95%以上都是运用于所谓的传统工艺。这里我讲的氢能应用就是让传统工业和氢能用氢怎么样能够系统进行利用、进行发展。这是第一个条件,应该把当地情况搞清楚。

第二,氢源没有一个固定的模式。你选制氢厂和制氢方法的时候,要根据每一个地区来,对各个来讲没有一个固定的模式,不能把上海的情况套到广东佛山来,是这个意思,不能套用。并且,按照第一点对资源情况和工艺技术在进行对比的时候,必须要充分对比,进行技术、经济比较。

我最近遇到有些地方跟我讨论这个问题的时候出现的问题挺多,大家的想法挺好,很多地方很简单,我们用天然气转化等等,应该说模式不能套用,并且要充分进行经济比较。首先要做到技术上可行,制氢方式和制氢装备,这个装备包括制氢设备、气体氢的转化、氢的压缩等等设备制氢方式和装备都要可靠。简单来讲,它是用过的设备,不能是没有用过,实行的时候并且已经经过中试,运行技术上可行,特别要强度一点,要尽量做到低碳,就是你在选择这个方法的时候,技术可行一个很重要的标志,一定要做到低碳。氢标委会2018年的蓝皮书里边对于各种制氢方法的碳排放量有4个例子来进行计算,同样是煤制氢,你的方法不一样,你气化柔性不一样,碳排放量是不一样的。水电解制氢,用电每个地区的电力组成不一样,也就是说按照现在各个地区来讲,有的地方有核电,有有可再生能源,火电有煤电和天然气发电两种,像广东地区来讲就有很多大量的天然气发电,天然气发电的碳排放量和煤电的碳排放量是不一样的,因此在做技术可行的时候,一定要考虑做到低碳。

第三,经济合理。经济合理里面尤其要强调数据准确,应该做到低成本。现在各个制氢设备厂家,国内的煤制氢、天然气转化制氢等有几十个厂家,每个厂家所提供的数据是否准确,这也是很重要的,所以你在做经济比较的时候是很重要的。这里特别要提出来数据要准确,同样是水电解制氢,同样是天然气转化制氢,它的指标数据是否准确,你要搞清楚。

下面介绍氢源选择,集中制氢应该是主流。集中制氢是未来制氢厂建设的主流。规模小了以后,技术积极性很难持续发展。今天下午在休息的时候,有好几个厂家找我谈这个问题。今后如果说示范阶段搞一个小厂问题不大,但是对于规模来讲,一定要规模化,你小了是不核算的。我一个观点,一个制氢厂起码要满足4个以上的加氢站用,每个加氢站你要考虑它每天的加氢能力是1吨,也就是说你这个制氢厂最好在4吨左右,这样才有经济性。尤其是上午我听了董会长讲的,2025年50万辆,50万辆所需的氢量,你去搞一个分散的制氢肯定不划算,也不经济。尤其广东更是这个问题,广东的地很矜贵,建一个加氢站的面积是不小的,集中制氢是主流,规模小了以后是不能持续的。我很同意上午董会长讲的,我制氢更是这样。并且现在我们国家大规模的制氢厂很多。

氢源的选择还要重安全。氢源建设当中应该明确的几个问题:1、制氢方法既和单一,也可以多种协同。同一个制氢厂可以单一,也可以多种方法协同建设。2、氢源规模应兼顾当地多种需要,统筹规划建设。比如说这个地区有一些电子厂,有一些冶金工厂,它的用氢量说不定比初期氢能汽车用氢量还要多,这样氢能建设就可以降低造价。3、氢气品质应该确保,并且确保制氢厂的建设、确保氢源制氢品质这,应该是作为一个重要任务来完成。氢源的规划设计应该十分关注整体。所谓“整体”应该不仅仅是制氢方法要选择好,而且要把整个制氢厂包括它的储存、运输方式都要合理进行选择。4、对于示范和商业的正确布局,刚才我说到了,我特别强调氢源建设、制氢厂的建设是集中为主流,但是氢源产业发展初期有可能有些地方为了示范也可以建一个小的,因此对于每个地区,在进行氢源建设的时候,一定要十分关注示范和商业的正确布局,包括它的规模、站地布置和装备配置。特别是占比,你在做示范的时候能够考虑到今后集中供应的可能。

这里举了一个例子,比如说一个城市需要建5个加氢站,规划可能建30座位,二期建设最终能够建一个20吨的氢源厂,一期不超过5吨。可供的选择方法:有可再生能源和谷电水电解制氢+天然气转化制氢、有天然气转化制氢+谷电水电解制氢,也可以将前面两个方法中天然气改为甲醇,还有单一水电解制氢或天然气转化制氢。

第一是可再生能源。为什么我最近强调可再生能源?上午大家讲了很多,特别是郭院士讲到的未来中长期的氢应该用可再生能源的电力或者可再生能源来进行制氢,因此现在你在做的时候,尽可能用可再生能源就用可再生能源或者不断电的水电解制氢。尤其是广东不断电的电价比较低,因此我比较推荐这个方案。第二是天然气转化制氢+谷电水电解制氢。我这个排序也是我本人所推荐的排序。这里面我要特别说一点,为什么我把甲醇放在第三?中国甲醇的来源很复杂,有煤制甲醇、有天然气制甲醇,等等,它的排放量相差很远,所以选择甲醇要慎重。
1000立方米制氢方法的比较。从纯度都应该没有问题,但是我只说一个成本的问题。成本的问题我以天然气转化加上二氧化碳回收大概1点零几,水电解制氢0.65,不断电。当然,下面有一个前提,这个电价是多少?是5毛钱。现在你能不能拿到5毛钱?如果不是5毛钱可能就是1.1、1.3或者1.5。煤制氢是最便宜的,不断电也比较便宜,不断电2毛5是最便宜的。

液态制氢和高压制氢输运全过程100公里和200公里的对比。各个地方不一样,这里完全是讲的按照正常情况。现在有很多不正常情况,高压制氢的成本是很高的。这是氢源我手里收集的一个图,这是水电解制氢的碱性槽,都是国内做的槽子。旁边的十几个例子是制氢厂的平面图。第二个是1000立方米的电解氢方案。

下面介绍一下加氢站。加氢站的特点:1.要求氢品质严格控制杂志含量,应基本按高纯氢的要求。但是燃料电池汽车所使用的氢能,你说它是高纯氢,又跟高纯氢的品质不一样,但基本含量又基本相同于高纯氢,所以在施工过程中要特别关注它的杂志含量,在输送过程中避免污染,现在基本上按照高纯氢来考虑。2.当前主流高压气态氢,而且积极研发液氢。国外已经有很多的液态氢,液态氢最近我听说国内有好几家已经开始生产出来。3.要十分关注氢气特性:第一容易泄露、第二容易扩散、第三容易着火爆炸,所有设施都应该充分考虑它的这三个特性。4.加氢站与加气站相似而不相同。这是最近两年来我在审查20个加氢站当中最大的体会,也是经验总结出来的一句话。很多人认为加氢站也是那几样东西,但是加气站也是这些东西。由于有前面讲的氢的特点,尤其第一和第三的特点,加氢站与加气站相似而不相同。现在出现的问题,主要就是大家没有充分认识到加氢站和加气站不同的地方。第四,要十分重视设备和管道、部件的选择和质量管控。

关于加氢站的设计建造。1.要严格执行标准规范,主要是全面执行GB 50516,最近我们正在组织修订,能够更加适用于目前的需求。2.为适应连续加氢,满足经济运行,加氢能力不宜“过小”。加氢站太小了,你是挣不了钱的,持续不了的。500公斤一个加氢站,一天每公斤挣10元已经很不容易了,500公斤一个加氢站5000元你能挣钱吗?你起码要4个人。根据最近一两年我审查这些加氢站的经验,加氢站不能过小,如果有可能的时候尽量规划成二级站,也就是2吨以上的,最小应该满足到1吨或者说900多公斤,一天可以挣到1万块钱。3.站点选择、平面布置已经有明确规定,基本可行,防火间距不能随意扩大延伸。这个大家很关心,我这个土地本来很矜贵,本来安全距离50米或者30米,规范的规定已经是可行的,但是你非要把它加大。有些地方的审查单位单纯为了安全,随意把它扩大,我觉得不可以这样做。特别是现在有些地方提出什么“明火线”,纯粹是扩大延伸的要求,这是不可行的。4.依据加氢站的特点,正确制定工艺流程和设备配置,提高工程设计质量。这主要是对设计单位,你不是想做设计吗?就要正确制定工艺流程和设备配置。我现在审查加氢站主要审查这两个东西,这两个东西不合理,能耗就不上去。5.准确、全面设置各种安全技术措施,包括工艺、建筑、电器、通风、水和消防。目前建造的过程中都存在着“参差不齐”的情况,也就是做得不完善的地方。所以,加氢站的设计建造目前特别要强调精心设计、精心施工,特别是现在建加氢站的时候精心施工不够。

我简单说一下加氢站的施工和验收。1.《加氢站技术规范》第12章里面对施工、安装和验收作了规定。2.施工中应该十分关注氢气高压、高纯的特性,尤其要注意防止渗漏和污染。3.应该严格执行规范规定和施工要求,准确进行安全实施的安装施工。4.应该正确进行氢气系统的吹扫置换、试压和泄露量实验。设备和管道内清洁处理等。5.全面完整的竣工验收是确保工程质量的重要环节,更是安全、稳定、可靠运行中可追溯的依据。

这是一些加氢站的照片,都是最近建成的加氢站的照片。

氢源产业链是从氢源、氢的输储、氢的充装和加注氢的应用。氢源是氢能产业发展的基础,当前氢源、加氢站的建设是发展氢能产业必须精准解决的瓶颈。全面、准确认识和了解氢源的选择,加氢站的设计建造应该是目前我国正在兴起的加速发展氢源产业的重要前置条件,认知到位可以顺利实现低碳低成本的氢源和技术先进、经济合理、安全可靠的加氢站建设。

好了,我今天讲到这儿。
卫昶
国家能源集团北京低碳清洁能源研究院院长、首席执行官 卫昶

卫昶:各位大家好,我是来自国家能源集团的卫昶。今天很高兴有这样一个机会参加氢能产业大会。我这个PPT是中文的 ,我用英文讲,这样中外两边听众都能兼顾一些。

今天我想与大家分享我们在氢能方面的战略,行动计划和科技研发。首先我向大家介绍一下我们的母公司,国家能源集团。这是一个大型的能源集团,是由神华集团和中国国电两年前重组而成。我们是世界上最大的煤炭供应商,每年5亿吨的产量。同时我们的火力发电也是世界上最大的,达到230GW。我们还是世界上最大的可再生能源公司,仅风电装机就达到33GW,所以我们有很大的能源产量。我们是一个垂直一体化的公司,上游我们有煤炭开采,中游有运输业务,下游则是火电发电和煤化工产业。所以氢能对我们来说,是下游业务的一个自然延伸。我们也是一个多元化的能源企业,有煤,天然气,风电,水电,我们最近开始了太阳能业务,现在正在推动氢能源的业务。尽管我们在可再生能源方面有不少业务,但主营业务很多都与煤有关。目前我们正在转型,希望进入一些新的领域,比如非传统油气行业,薄膜太阳能方面的业务等,同时我们也正在大力推进氢能源的发展。我们的目标是将国家能源集团从世界上最大的能源集团之一变成世界上最好的清洁能源集团之一。低碳院是一个全球化的研发机构,总部在北京同时在德国和北美都有研发中心。我们主要从事低碳清洁能源领域的研发工作,包括煤的清洁应用,光伏,先进材料和环保技术,当然现在也正在做氢能的研发。

现在让我们来讨论氢能。今天早上一位演讲者的内容跟我这一页一模一样,这是来自于美国能源局的一张图。讲到氢能,我想讲一下我们集团的氢能战略。氢能是二次能源,它可以从一次能源产生例如化石能源或者可再生能源,化石燃料来制氢可以提供低成本的氢气并能使后续的碳捕捉相对容易。而从可再生能源制氢,则可提高可再生能源的使用效率并促进可再生能源的发展。这两个方面我们都在做。

现在讲讲氢能的战略意义。当我们讲到氢能的时候,一个主要特征就是清洁, 尤其是从可再生能源制氢,这样会进一步扩大可再生能源的规模。此外可再生能源也是可以运输的,这样可以将能源在不同区域不同环节进行有效分配从而使能源系统更加灵活和高效。还有氢气本身有储能的属性,我们可以根据需要,将能源以氢气的形式储存起来或以能源的形式释放出去从而提高能源系统的可靠性。总之氢能既可以实现化石能源的清洁化使用也可实现可再生能源的规模化发展,最终实现一个低碳甚至零碳的能源体系。

那么怎么实现氢能源的这一终极目标?谁可以来真正实现这样的目标?我认为中国可以实现这些目标。这是在2019年1月份的时候,在《经济时报》上发表的一篇文章,这里说到的是在中国在太阳能、风电、电动汽车领域都发展得非常好。成为真正推动这几个领域的规模化发展的领头国家,可以预期中国也会在氢能源领域做得同样好。事实上2018年中国在氢能领域的投资已经很大,达到近千亿人民币,这是很大的投资。

那么我们需要解决的问题在哪里?我们现在面临的挑战是什么?现在有三大挑战:首先就是政策以及标准的缺乏。现在在氢能方面缺乏相关的政策以及标准体系,特别是在氢气生产以及加氢站方面,我们需要出台或者更新相应的标准和政策。第二个挑战就是基础设施的缺乏。我们加氢站的数量不如其他国家多,这是因为现在加氢站建设的成本还是很高;另外对于已经建成的加氢站,我们的加氢规模还偏小。现在我们大的加氢站规模也就是每天1000公斤,其实这个规模还是很小的;第三是我们在关键技术上亟待突破。比如车载储氢技术,氢气压缩技术、加氢机技术,燃料电池技术以及氢气检测技术等,这些方面我们都应当有更大的技术突破。

我们如何解决这些挑战?这里是国家能源集团氢能发展战略。首先,我们会关注基础设施方面,包括氢气的生产,运输,储存和加注我们有足够的工业副产氢气,我们还有很大的煤气化规模,可以提供非常低成本的氢气。此外我们有很大的风电装机容量,可以提供可再生能源制氢。在燃料电池方面,我们则希望跟业界的同行合作,推动整个产业的发展。燃料电池首先用在燃料电池汽车,然后还可以用在分布式发电上。运输方面我们有自己的铁路,自己的港口,和自己的船队,所以交通运输方面我们有优势。

这是我们的研发布局。我们看的是氢能的整个行业链,在整个行业链中都有研发的布局。在氢气生产方面、我们研究高效的电解制氢技术以及可再生能源制氢技术,我们还研究气体的纯化、提高气体纯度的问题。此外我们还在研究一些系统集成的技术。通过这些研发,我们建立了几个重要的研发平台,这些平台包括加氢机、加氢站开发平台,燃料电池用氢气纯化技术中试平台。

这里我想讲一下我们现在正在做的一些具体技术。这两个技术跟加氢站有关,这些都是我们自主研发的技术。首先,我们有加氢机产品。这个加氢机可以应用于移动式或固定式加氢。同时,我们也在研发跟加氢站有关的技术。我们的工作包括加氢站的工艺设计、算法优化和设备设计等,这些我们都有自主研发并正在进行商业化推广的技术。我们的技术正在应用于南海的两个加氢站,我们在江苏如皋市也建了一个加氢站,目前在全国范围内有6个加氢站使用了我们的技术。另外一项技术是氢气的纯化技术。我们可以使用纯化技术来提升燃料电池的效率。我们会用不同的吸附技术来吸附杂质,提高纯度。我们现在在北京建立了纯化技术的平台。

下面我想谈的是液态氢的技术。这里是一些同行的名单,他们都在构建液态氢技术的平台。过去的4个月里在全世界范围内就有5家与液氢技术相关的工厂开工,所以液态氢的发展趋势非常迅猛。通过液氢技术的开发和使用, 我们可以达到全产业链成本的优化从而大幅降低氢气的成本。我们的目标成本差不多是4.5美金/公斤,可以较现有的成本降低40%以上。氢气价格是很重要的,因为这取决于客户最终的选择,决定了他们会不会使用燃料电池汽车。

这些是我们现在正在开发的液氢技术。第一个是浸入式的泵,第二个是分离阀,第三个是液体加氢技术,第四个是地下储氢加氢站的设计。最终我们希望将来的液氢加氢站跟现在的加油站相似。

基于我们正在开发的氢能技术,我们制作了一个氢能技术成本路线图,我们在氢能的生产、纯化、运输、加注方面都进行了相关技术的研发,最终我们会大幅降低氢气的成本。这个是氢能技术发展线路图,我们一方面在近期内推动一些可商业化的技术,另一方面继续先进技术的研发,实现可持续发展。最终我们要从高成本、高碳足迹降低到低成本、低碳足迹。同时低碳院正在参与一些技术标准和国家重点专项项目。比方说我们正在牵头制定两项国家标准,一项团体标准,同时我们的一些国家重点专项申报成功。比如我们的一个重点项目是关于大规模风光互补制氢,将示范100MW的可再生能源制氢。我们还牵头组建了中国氢能联盟,这是2018年2月在北京成立的,我们集合了国内的行业相关单位都来参加我们的氢能联盟,其中包括研发机构、工业同行、大学等相关单位参与。

氢能与燃料电池发展的展望。在未来两年,我们可能会看到中国市场上会有5000辆燃料电池汽车和100座加氢站建成,2020到2030年可能有百万辆燃料电池汽车和1000座加氢站投入市场使用,2030年之后氢能将会成为能源生态体系里的一个重要组成部分,燃料电池汽车也会成为新能源汽车的重要组成部分。

总结一下。现在中国的氢能发展非常快,国家和地方政府都非常支持。这里的南海区就是一个很好的例子。很多能源企业,汽车公司,气体公司、燃料电池公司也都在氢能方面开始了大量的投资,国家能源集团在氢能领域有着独特的优势。我们希望与业界同行一起合作,来推动中国氢能行业的发展。谢谢!
林琦
上海重塑能源集团有限公司董事长兼CEO 林琦

林琦:大家好!我是林琦,来自重塑科技,非常高兴第三次来到佛山南海区,在一年一度的盛会上和大家分享重塑科技在这一年以来对于氢燃料电池产业的探索。

今天,我们主要还是把问题聚焦在车用燃料电池技术商业化应用探索。我们在过去三年时间里面,除了把所有的资源聚焦在产品研发、生产制造上以外,更多聚焦在于如何把氢燃料电池推向市场。

总体来说,在过去的三年,中国已经成为氢燃料电池商用车发展最快的国家,我们的市场主要聚焦广东、上海、江苏、山东与湖北,2019年我们也打开了包括马来西亚、美国、日本、欧洲这样的市场。我们做了一些统计,截止2019年9月,搭载重塑科技氢燃料电池系统的车辆在全国各地累计的运营里程已经达到1170万公里,大致分布在以下几种类型的车上:一是7.5吨重的氢燃料电池物流车,二是8.5米的公交车以及11米的公交车,物流车主要集中在佛山、上海、武汉,8.5米公交车主要集中在佛山运营,这两款车对于里程数的贡献最大,再看氢耗数据:7.5吨重的物流车百公里的氢耗2.7kg,8.5米公交车百公里的氢耗5.9kg,11米公交车百公里氢耗8kg,这是我们在过去几年基于实际的运营里程统计出来的数据。这些车辆的应用市场包括公共出行领域,以及物流配送领域,比如京东、盒马等公司在内的电商企业以及申通、韵达等公司在内的货运配送企业,所有搭载重塑科技氢燃料电池系统的车辆都在进行实时的监控和数据分析,而这些数据也是我们下一代产品研发的有力保障。

再来跟大家分享一下,2018年9月份当时公布的累计运营数据是200万公里,直到2019年9月份已经超过1千万公里,这些车辆已经遍布在上海各个区域,为上海的居民提供电商配送服务,我们可以看到,这是9月16日这台车的运营数据,它一天运行超过200公里,画面上有P符号的点代表车辆在装货或者卸货,在上海、广东、湖北、山东等地运行的车辆每天也都在做类似的服务,截止今天平台上累计的运营里程数据已经是1328万公里。

我们作为产品研发的公司,除了首要把资源和精力投入在现在和未来的技术开发以外,其次最重要的就是抓市场推广,我们觉得要形成“制造端、市场端、能源端、政府端”四方合作的发展态势,要协同共生。产业在目前这个阶段一定要形成一个闭环,在区域的市场找到真实的应用场景,政府、经营机构、研发制造企业、能源企业要通力合作,才能在目前这个产品往市场导入的阶段顺利继续往前推进。

能源端,我们过去做了一些探索,主要和产业链的合作伙伴共同建设加氢站,推动这个产业往前走。2018年我们与合作伙伴在上海市嘉定区江桥镇投入建设的加氢站,此加氢站于2018年也参与保障了“双十一”等五场购物狂欢活动物流运营,最高峰的时候,这个加氢站的日加氢能力超过了1.1吨。截止至今,这个加氢站已经累计运行超过18个月。除了在产品的应用以及能源供给上需要做努力以外,如何保障车辆可以顺利运营、顺利让客户能够接受?大家都知道如果你在京东上下单,他会告诉你什么时候下单、什么时候你所购买的产品可以送到你家,有一个明确时间要求,对于他们所用的物流配货车辆就有一个可靠性的高要求,为保障产品进入市场的可靠性,我们就建立了名为“安途ONWAY”的售后服务中心,目前在上海和佛山都有建立这样的服务中心。

现在我跟大家分享燃料电池产品有关制造工艺和设计缺陷的问题是如何通过批量和迭代的方式解决的。这个柱状图是2018年第9周到第52周氢燃料电池汽车运行的里程数,折线代表了故障数,我们2018年平均的首次故障里程是14657公里,两次故障间隔是13844公里,这个数据到2019年就有一个比较大的提升了,2019年这两个数据分别提升到23554公里和42528公里。过去自我们首次在佛山批量投入公交车起,我们如何在前期小批量的阶段通过区域性规模化的验证,批量的解决产品制造工艺的问题,每年都有一个比较大的提升。同时也和业界的各位传达一个信息,氢燃料电池汽车确实已经在市场上可以运用,可以通过产品迭代解决设计缺陷所带来的问题。目前我们的系统产品已经通过零下30度的验证,下一代产品,我们也会做产品全生命周期的预测诊断,通过不断的市场验证从而优化迭代我们的产品,希望让市场更接受氢燃料电池汽车。

两年下来,我们开发了一系列的氢燃料电池系统产品,目前已经有1328万公里的道路验证。未来通过过去两年的数据积累,我们会把更多精力和资源放在解决系统和关键零部件的相关问题。在这里,我也做第一次预报,我们全新一代的氢燃料电池系统产品发布将会在2020年第一季度,这个新平台能够兼顾用于重型的载货车和公路载客车,整个体系比现在的产品性能提升46%,在使用噪声问题上也有一个比较大的提升,机械结构更多是往轻量化设计走,质量比功率也提升48%。重塑科技对氢燃料电池的理解,它应该是一个全球化市场,为了更好对接全球化市场,于是我们在产品上提出了更高要求,符合ISO26262的标准以及满足Autosar的架构。

简单介绍一下Re-Fire重塑科技,2015年上海成立,核心团队位于上海。我们今年也是做了非常好的市场化的融资,包括战略投资人中石化集团资本,同时也引入了一些市场化的资金,包括挚信资本、君联资本等等,这为我们后续长期发展提供了很好的资本支持。

2019年1月,我们在佛山南海正式签约,把这里作为我们在珠三角地区产业化的重要基地,2016年我们就在佛山推出了第一款的巴士。另外,我们今年4季度会迁入位于上海的全新研发中心。过去我们的业务主要以向车企提供标准化的燃料电池系统产品和整车工程服务。今年我们基于现有模式上,开拓了面向燃料电池电堆企业和OEM的系统工程服务,可以根据客户的需求定制燃料电池系统,这样做也是为了更好的推动整个燃料电池产业的发展。

今年新开拓的市场还包括了江苏的市场,我们在去年有8辆燃料电池公交车已经进入张家港运营,我们今年和丰田汽车、苏州金龙客车达成合作,今年年底将在常熟投放20辆燃料电池公交车,金龙客车提供整车,丰田提供燃料电池电堆,重塑科技提供燃料电池动力系统。2018年11月,我们云浮工厂实现1000套燃料电池系统的下线,这是重塑科技的里程碑,这是我们第一个批量生产的燃料电池系统,到目前为止已经经过1300多万公里的市场验证。今天在这里主要想给各位,包括政府、产业界的合作伙伴、产业上的同仁看到,氢燃料电池系统产品、氢燃料电池汽车已经进入到可以市场化运营的阶段,未来可以打开更多的市场,来验证这样的产品,来不断的优化产品、优化体系、优化标准,这是我们接下来要共同合作、合力共生的事情。

最后,我跟大家分享一个重塑科技1千万公里的纪念视频,也是给大家足够的信心,我们也有信心、有能力持续地走下去。

未来虽然道阻且长,但相信在未来跟所有产业上的伙伴合作下,一定能够创造出氢燃料电池的辉煌,谢谢大家!
梅赛德斯-奔驰燃料电池有限责任公司CEO
梅赛德斯-奔驰燃料电池有限责任公司CEO Dr. Christian Mohrdieck

Christian Mohrdieck:女士们、先生们、朋友们,大家下午好!

非常高兴来到这里。首先我要感谢中国汽车工业协会以及联合国开发计划署对我的邀请,我非常荣幸在佛山作演讲。我来分享一下奔驰在氢燃料电池方面的发展。我的演讲主要围绕奔驰燃料电池、发动机以及动力系统来展开。

今天,燃料电池和氢能不仅仅可以使用在汽车上,而且可以在能源系统中发挥着更大的作用,有更多的应用场景。梅赛德斯-奔驰燃料电池部属于戴姆勒公司,我们的新CEO在5月份上任的时候,他就提出了一个2030年要实现的目标,那就是在2030年要达到碳中和,不仅仅是我们的产品要实现碳中和,同时我们的生产环节都应该达到碳中和。我认为本次活动的主题词还包括一个,那就是可持续发展,所以我们要在2030年之前达到全生产线产业链的碳中和。

氢能对于我们实现这个目标来说是很重要的一环,所以,我要给大家介绍一下我们的技术,还有不同的应用场景。

首先讲一讲燃料电池在动力系统方面的使用战略。现在我们在动力系统中使用的有3个部分,第一是高效的内燃机,去年我们在内燃机方面取得了重大的突破,我们在碳排放以及能源方面都做出了很大的进步。第二,我来自丰田的同事刚刚也讲到了混合式动力。混合式动力是电动汽车的第一步,因为混合式动力汽车也可以降低排放,节约能源。但是我想说,我们所有的努力最终的目标就是实现零排放的驾驶。一种混合动力就是电池和燃料电池的结合,这样才能够真正达到零排放的驾驶。我们认为,这两个技术就是电池和燃料电池这两个相互互补,我们可以结合这两个技术,可以尽早实现零排放的目标,这应该是最佳的解决方案。

我们公司事实上研发燃料电池汽车已经很久了,我们在1994年就向世界上推出燃料电池相关的产品,事实上我们现在有第六代燃料电池汽车了,我们已经验证了现在的燃料电池汽车已经可以商业化来推出给大众消费者。现在我认为燃料电池汽车的技术已经成熟了,可以推出市场了。在2011年的时候,我们也进行了基础设施比方说加氢站方面的技术研发。5年前,我们已经在燃料电池试运行方面差不多运行了1100万公里,在欧洲和美国运行。同时,我们的一辆燃料电池汽车试运行了35万公里,我们也建造了3.6万个加氢站试运行项目,所以我们现在加氢的时间每次大概是3分钟,这个速度肯定远远快于充电汽车充电的时间。我们也进行了客户的满意度调查,他们开过我们的燃料电池汽车以后,愿意一直开这种零排放的汽车。我们也推出了燃料电池混合动力公交车,运行得很稳定,这些公交车的噪音程度非常低,去年我们推出了一个小型紧凑式SUV燃料电池汽车,我们将很快在市场上推出这一辆燃料电池汽车。在这个图片上,你们可以看到燃料电池汽车的图纸,我们把燃料电池的发动机放在车里,氢气罐在后座位置,所以这个车内的空间是很大的,汽车后备厢的空间也不受影响,跟燃油车的空间是一样的。我们驾驶的功率是155千瓦,我们把燃料电池组件的体积下降了30%,我们也减少了燃料电池电堆的贵金属比方说铂金的使用量,降低了90%。所以,这一辆车我认为是很好了,可以推向市场的。我们认为,这是一个电动车和燃料电池电动车很好的一个结合。

在德国的情况跟中国很相似,加氢站的量还是不够,加氢站的网络还是没有建立起来。在德国现在全国只有76个加氢站,但是有1.5万座加油站,所以我们要建造一个更加密集的加氢站,这样我们的插电式燃料电池混合动力汽车将会更方便地加氢。这一辆混合式的汽车只用电池的话,它可以开超过50公里,对我们的客户来说,使用了这一辆车的客户他们很少使用电池动力,他们大部分的时候还是用车内的燃料电池动力。我们还使用同样的交流电压缩机,我们用的跟电动车一样的电机,这样的话我们跟电动车有很多地方是相似的,有一些协同的作用。这个图是燃料电池系统,它位于汽车前部的前箱,这里我标出了每一个部件,这里面有内燃机,内燃机里面有电堆,和气缸是一个位置,发动机是用石油的,石油在发动机的下面。燃料电池的结构是跟汽油车非常相似的,跟内燃机的结构也是相似的。这个燃料电池发动机整个放置的位置也跟燃油车发动机放置的位置一样,所以汽车结构没有什么大的变化,这是很好的,这样的话,给我们节约了汽车生产的成本,因为很多结构、部件的位置都一样的话,我们就不用去做一些新的设计。我们现在提升了燃料电池电堆的能源密度,这样的话,就可以减低燃料电池的体积。我们现在还有一个电动的涡轮压缩机,来提供空气,同时,我们也减少了燃料电池电堆中铂金的使用量,这个燃料电池汽车的加工都是在公司生产线上完成。我们首先是在德国的市场推出这个燃料电池商用车,然后才会推向全球市场。确实,我们要推广到全世界的市场,我们需要全世界范围内标准的一致性,这需要大家共同努力。燃料电池标准协会或者委员会都应当有一些统一的标准、资质、证书,这样的话就可以降低成本,提升安全系数。我们的下一步计划,这一辆车正在推向市场的路上。

我们还在进一步研发,下一代我们要打造一个模块化的单元,这样的话,这些元件都可以大规模地生产。我们会使用同样的技术,但是会有不一样容量的燃料电池,比方说50千瓦、100千瓦。作为一个汽车生产商,我们有非常多的产品线,我们有不同大小的汽车,像紧凑式、SUV、卡车、Mini车、中巴车,所以我们有非常大的产品线,我们也有非常多的不同的动力系统。我们现在想研发的是模块化的燃料电池系统,这样的话,就可以随意地调整燃料电池的功率。同时,我们也想把燃料电池应用在各种不同的领域,比方说备用电源等。我们这一项技术不仅仅可以给车提供电力,同时,我们还有一台房车。大家可以看这个图片,房车有相同的燃料电池系统、构件。首先我来讲一讲这个房车。这个房车需要很多的能源、电力,因为它不仅仅是驾驶的时候需要电力,同时,如果你开着房车来到一个很美的地方,比方说来到佛山,你就需要车内的电力来洗澡、做饭、照明,所以这个车需要有足够的能量,这样的话你就可以开着这个房车去旅游一个星期。所以你是希望这个车上面有足够的电力,来让你完成你想做的事情,比方说旅游一周,而且还有足够的电力能源再开回去。这就需要我们有很快的加氢技术。

以前我们是用这些柴油发动机做备用电源,但是现在燃料电池会用更清洁的电源来做备用电源。这个燃料电池车里面还有一些传感器,它可以感应到温度,要给燃料电池进行及时的降温。

现在德国已经决定要放弃使用核能来发电。在2023年我们会关闭所有的核电厂,我们就会依赖太阳能发电和风能发电,所以,我们用可再生能源发电就需要有一个很好的载体来储存电能,这个储能应当是能够满足长期的使用。在德国我们可能有几个月的时候有风能和太阳能的缺口,比方说会有暴风雨的天气,等等。所以,如果用氢能的话,我们用氢气作为载体,就可以很好地储存能源。在2015年,我们和许多很有名的公司比方说道达尔、壳牌、现代、本田、宝马等公司签署了合作协议,我们要在2023年的时候在德国建成400座加氢站,这样的话,我们就可以给燃料电池汽车提供很好的加氢服务。我认为这是一个很好的例子,政府和企业之间可以很好地合作,因为我们有一半的资金来自于政府的资助,还有一些资金来自于大的企业集团以及一些公司,我们一起来做这件事情。

这一张PPT讲的是全世界范围内在氢能行业方面所做的事情。这个氢能包括许多行业,在2017年我们成立了一个氢能理事会,这里面有50个企业作为成员,很多企业来自于中国。我们也很高兴看到中国的企业加入到了我们这个氢能理事会。我们这里做的是一些氢能商业化应用的研究,我们在全世界范围内以合作的方式来推动氢能的商业化研究。我呼吁让我们大家一起携手,来推动这一项技术的发展,我认为这一项技术是全球可持续能源发展的重要一步。

谢谢大家!
王震坡
北京理工大学教授、电动车辆国家工程实验室主任 王震坡

王震坡:各位领导,各位专家,大家下午好!

今天我演讲的主题就是把我们平台上看到的数据情况跟大家汇报,我介绍的内容有三部分,包括平台建设情况、车辆的应用特性、一些建议。

首先,为什么要建立新能源车的大数据?基于大数据的新能源车智能网联汽车是我国汽车产业转型的重要战略方向。从数字化的角度来说,跨界产业数字化融合,从这张图看到传统的汽车产业里面,原本的原材料生产、零部件、整车的生产过程中有大量的数据产生,我们的大数据可以看到只是这里面的第三层,能够看到运行数字一个小的红点,但是就因为这么一个小的红点数据增加,其实使我们的数据量成几何级数的增长,其他的数据都是产生一次,只有它是实时的动态数据产生,由于这个数据的增加,使汽车产业链的数据激增,大数据应用包括车辆保险、车辆充电、道路运输的应用。

另外,从数据应用的角度说,为我们的汽车产业带来了一些变革,首先从生产环节来看,生产环节获取了车辆使用环境数据、车辆营销环境数据,可以为车辆设计改进提供基础依据。销售环节可以了解车辆应用特征、应用群体实现精准营销。消费者在生产数据过程中也为自己的应用提供了相应的保障,比如精准的车辆维护保养、出行信息的服务等等。

另外一个观点,数字化是我们实现“电动化、智能化、网联化、共享化”的基本条件,为汽车“四化”提供最基本支撑,如果说电动化是“三化”的基础,那么数字化是“四化”的基础条件。因为这个基础的背景,我们通过数据汇集在工信部工作指导下开展工作,一是进行新能源车安全管理和后续分析工作,二是进行里程核查和补贴核算。第一项工作的大数据,就是在三天前工作学会上,我汇报的数据引起很多行业专家的质疑,我回答了新能源车发生事故很多,但是只是传统车辆着火燃烧的1/3,这些数据来源于我国新能源车数据统计、着火数据、国际上报出来的传统燃油车的数据。

大家看到的视频是我们这个平台建立的技术体系,车辆技术采集到企业平台、地方平台数据传送的结构体系。现在接入这个平台的已经有2.3万辆,累计行驶里程是930公里。我们从去年开始建设的国家汽车溯源系统。数据采集,根据我国的32960标准进行数据采集,在燃料电池一共包含12项数据,包括电量、电压、能量消耗12项相应技术指标。我们基于这些数据开展相关工作。首先,我对回传的数据真实性、有效性通过逻辑性检验,通过这些数据也实行了相应的边缘计算。另外,从国家数据统计的角度来说,我们在节能减排方面对新能源车的节能减排进行统计。后续,我们还在车辆平台指数等等方面开展了相应工作,这些方面由于时间关系不展开了。

总之,我们从车辆的检验、评价方面建立了一套脱离车辆的实验室测试的指标和体系,这个指标和体系来源于车辆的运行大数据。后续,我们也在这个数据基础上提出了基于车辆运行数据为车辆的质量提高提供相应的技术咨询的建议,为运行企业如何提高车的运营效率、降低能耗提供了相应的建议。2016年即平台建立时就开始做这项工作,就是形成全国新能源汽车统计和分析月报,报到工信部、财政部,为宏观决策提供基础的数据依据。

我重点介绍在我们平台运行的氢燃料电池汽车的运行特性,在我们平台上已经注册的氢燃料电池有3518辆,这些车辆里面的物流车已经很多有2230辆,客车1285辆,3辆乘用车。这几辆车分布在全国23个省,21个地级市,广东省的车辆最多1276辆,上海其次858辆。地级市就是佛山应用数量最多、车辆最多,有778辆车在我们平台注册。

从车辆的生产企业来说16家,物流车的生产企业6家,佛山的飞驰在车辆生产里面占有一席之地。上线运行数据,每天的运行跟气候、工作日、休息日有关系,这是多因素综合的结果,每天的上线量变化很大,从注册数量来看,物流车的数量大于燃料电池客车,这两个数字正好是相反的。其中一些原因,我们后续做相应的分析。

下面,它的日行驶里程的统计,图上可以看到新能源物流车行驶里程比较分散80-300公里都有,还有一部分车辆20公里为峰值,物流车运行的里程比较少。燃料电池客车运行相对比较稳定,168-180公里的数据相对比较高,蓝线是客车,黄线是物流车。

那么,从它的行驶里程分布可以看到,对比这些所有的客车企业,宇通的客车日均运行历程最长190公里,日均运行时间8小时以上。从加氢时间上来看,我们也可以看到加氢时间集中在早上9点、下午5点、晚上20点,我们做过初步的了解跟加氢的建设分布有关系,一般的加氢站都处于郊区,所以都是运行间隙加氢。从加氢时长分布来看,最快4-5分钟,13-15分钟比较多。

我们对比了一些典型的车辆,这是列举了6辆典型的新能源车的情况,从续驶利用率来看都是50%,一次加氢在200公里以上。从每天运行的情况来看,运行里程即这些车辆每天加氢一次。也有一部分车辆日运行里程比较长,9月份日均运行400公里,一天的运行需要两次加氢,对比前面的PPT看到的基本都是在续驶里程方面存在一定的忧虑。

下面对典型城市的情况进行简要的分析,从省级的区划做分析,新能源车在上海是250公里左右,因此设计的车辆380公里可以满足续驶需求。我们这个平台有新能源车数据、还有纯电动车的数据,这两个数据比较,上海市的物流车日行里程大概300公里左右。

我们看佛山市的情况,我们可以看到佛山的燃料电池物流车的日均行驶里程,对比佛山的纯电动物流车基本也是集中200公里以内,说明佛山市对新能源物流车提出了更高的要求,每天的日均行驶里程比纯电动还要长。

下面,关于新能源客车的比较,这张图是上海市,一是峰值60公里左右, 二是峰值60-120公里,这一段比较集中,同样我们对比上海市的纯电动客车,它日均行驶里程240公里以内就可以满足90%的运行需求。佛山市的情况,原来的佛山客车最高的日均行驶里程就是100-200公里,另外一部分是200公里以上,纯电动客车200-260公里区间比较多,运行里程300公里才能满足佛山90%的需要,行驶里程在佛山的要求比较高。

这是加氢车辆数的分布情况,主要对广东省、上海市的分析。

下面,我们可以看到全国加氢站的热力图,我们可以看到主要是广东上海地区加氢站相对比较集中。并且,我们可以从总体来看站不多,但是比较分散,集中在经济比较发达的长三角、珠三角。

建议。首先,我们的平台可以看到车辆的故障数据,但是在这个故障数据我发现一个特点,在现有的故障定期、故障特征值里面我们缺乏对燃料电池相关系统的标准码的收集工作,这个故障是按纯电动汽车的特征制定,而对新能源特有的故障特征没有展示出来,我们可以看到高压故障、控制器的高温报警比较多,从这个层面来说对数据安全有待于进一步完善和相对优化,这也是对故障报警等级的分布情况。我们可以一级故障和三级故障比例在新能源客车分布不明显,我们有调整的空间,建议对于新能源相关的氢安全、电安全、氢电耦合的安全标准制定工作应该尽快推进。

车辆未上线的情况,我们的平台可以看到有部分车辆,有注册信息,但是注册了几个月没有上线运行这种信息,一方面可能确实有车辆进行调整、调试的情况,另一方面也体现加氢站的建设存在一定的缺陷,应该营造更好的环境为我们的燃料电池车辆运行服务。

总结,几个建议:要加强加氢站的标准制定工作,同时要加强燃料电池专有安全标准制定工作,建立安全监督管理的体系,优化燃料电池运行环境,为燃料电池产业发展助力燃料电池产业更好更快发展。

我的汇报到此结束,谢谢!

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