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    东软睿驰茅海燕:四化发展已成趋势 软件是未来汽车重要组成部

    东软睿驰茅海燕:四化发展已成趋势 软件是未来汽车重要组成部

    邱月盈2019-9-1 13:37
    8月31日,2019中国汽车产业发展(泰达)国际论坛在天津举行,本届论坛的主题为“全面深化改革开放发展壮大新动能”。来自财政部、发改委、工信部、商务部、交通运输部、市场监督管理总局等国家部委的官员,以及一汽集团、长安汽车、北汽集团、广汽集团、江淮汽车、华晨汽车、本田中国等车企的领导发表了演讲。本届论坛的主要议题包括中国汽车产业开放与高质量发展、节能减排新技术发展趋势、汽车市场发展现状与产业变革、自动驾驶与未来出行趋势等方面。在本届论坛上,东软睿驰汽车技术(上海)有限公司全球营销总经理茅海燕发表了主题演讲《软件定义下的汽车变革》,茅海燕认为:四化发展已成趋势 软件是未来汽车重要组成部分。以下内容为演讲实录(根据会议现场速记整理,未经本人确认):感谢吴总,尊敬的各位嘉宾,大家下午好!我今天在这里代表泰达论坛的邀请来做软件定义汽车的演讲。我应该是我们家里的第三代汽车人。今天我们在讲软件,同时我的大女儿已经拿到驾照开始买车,她告诉我买车只要两点,第一要好看,第二手机里所有的生态在车里需要有。再过两年小女儿买车的时候,她已经不在乎开车,较保证自动驾驶,但是要保证信息网络是必须有这个生态的。所以现在确实在面临一个变革,我自己也很有感慨。东软27年在汽车产业里有很多心得,从做车载系统里的切入式软件开始到今天来谈四化里的软件定义汽车,我们期望在今天跟大家进行分享。为什么我们说SDC是下一阶段汽车变革的一个趋势?我想今天在座的演讲过程中有三个问题,到底变革发生了什么,第二是到底是什么因素影响变革,第三是我们需要怎么进行准备。从昨天的论坛到今天上午,包括诸位汽车界的专家都在讲,无论是讲挑战还是在讲昨天讲的IIP,其实大家都很认同ASCE是趋势,是不容忽视的。正是一个趋势造成汽车产业变革一定是需要软件来经营汽车。七十年代的时候我们坐车还没有CAN总线,到现在车内的软件和硬件处于平衡,到未来的车需要软件来进行定义,定义网络、定义系统。还有一个有趣的数据可以看到,在七十年代的时候,软件在车的比重为2%,现在接近40%,目前电动车占比4%,2030年的时候我们是20%,刚才黄总在讲2035年将达到50%。另外还有L3级别、L4级别、L5级别的智能网联,目前可能L3级别的车在2020年将达到10万辆,但是2030年的车就会达到1000万辆,这是L3级别的。如果到L4、L5,那么在2030年,全球可以达到将近有500万辆车。正是因为四化影响,目前车的占比也巨大推动了软件来定义汽车,还有一个很有趣的数据跟大家进行分享。三辆车,一个是传统燃油车L1级别,软件和汽车电子部分,一辆车比如说2000美金,L3级别的软件和它的汽车电子部分成本1500美金。L5级别BEV的车软件和汽车电子它的成本在3800美金,所以大家可以,从三个数字的变化可以看到软件和零部件组成占整车架构比重的变化。大家都知道,在汽车设计里由主机厂来提出技术规范,由供应商进行交付。刚才我们谈到四化,谈到未来科技的这些要求,屏幕上看到红色的这些是核心技术,有IA、大数据、深度学习、V2X,包括今天上午本田技研在强调说本田在投入一些车内的气味,车内的VR,这些技术都代表未来我们的市场需要在这个技术领域突破的,这些技术发展需要独立空间。只有通过一个软件架构,让这些技术能够得到独立发展才能够加快汽车技术的迭代更新。另外是用户体验,还有包括刚才王研究员提到的芯片的产业链,以及传感器的发展。未来的软件架构能够充分加快,也能够赋能汽车技术的发展。所以说这里有三方面,第一个就是技术方面,汽车里面有功能安全,需要OTA,这些技术是个强势的因素,需要软件来进行定义汽车。同时还有市场的需求,昨天很多主机厂都提到了,要出20几款电动车,但这并不是20几款新车,都是平台化的,平台化带来的是成本和快速推向市场,通过整车平台化的开发需要的就是软件能够使这些平台化的开发造成可能。今天上午长安汽车的刘总也提到,2000人智能化的研发团队里30%是研发工程师,也就是说整车厂现在已经在做软硬分离,就是开放性标准化的软件平台可以对应不同的硬件,这样使成本最低。以前我们的软件是嵌入式的,换一个硬件相当于软件需要重新开发,而软件开发投入是巨大的成本。因此通过技术、市场以及商业模式的变更,也决定了软件定义汽车。最下面的是未来下一代车一体化的架构,由下面的车辆平台到中间开放式的标准化软件架构,以及到上面的整车设计。这张图我特别喜欢,平时没有太多机会在看,到底车里面的软件和硬件是如何进行解耦的,汽车架构其实已经从分布式走向集中。过去我们的车里将近有100个ECU,每一个功能都有一个ECU,随着汽车信息化造成开始有软件和硬件,但是强耦性的。现在车里面有ACC,这已经表明现在的车里它有几个预控制器,关于车身、底盘、车感娱乐系统、动力系统,现在有三到四个独立的网络,互相开始说话了。再往下再做的就是进一步融合和结合,也就是说通过一个中心的网关,再把相应的预控制器的功能融合起来,现在达到最后我们看到的完全是零耦合的,下面是传感器和执行器,这个状态已经不是说天方夜谭,现在有很多公司已经在做高算力的车用计算机,这些其实就是我们刚才说的指数级的变化。我们看到在通用部件部分里面是什么样的架构呢?我们通常说单一软件,但是这里有基础软件,还有系统软件。本身是个开放性的标准平台,它能够覆盖整车设计、开发包括验证,因为有这个开发平台使整车实现功能,包括实现硬件的通用化,降低成本,能够加快技术更新迭代实现可能。回到开始说的三个问题,第三个问题是说我们该怎么准备,东软睿驰准备了一些什么。我们和本田在一起合作了多年,他们的电动车和智能网联我们做了很多共同的探讨。我们产品像四层楼一样,第一层是软件,是东软睿驰推出的Neusrr产品,这个产品现在目前也已经和上五大家听到的主机厂开始进行合作,已经通过了验证。在这个基础上,我们也有智能硬件,也就是说从EV产品全系的,包括跟电桩的合作,自动驾驶,L0级别到L3级别的量产,L4级别的开发。东软有自主产权的软件和行业内的多加强手在软件方面进行合作,我们也跟高通包括大唐都是战略性合作伙伴。27年里我们在车载方面做了很多产品。在智能硬件和软件之上我们还有平台,VSP是整车服务的 ...
    王晓明:打破自身规律 五个分离和五个协同促使汽车产业发展

    王晓明:打破自身规律 五个分离和五个协同促使汽车产业发展

    邱月盈2019-9-1 13:29
    8月31日,2019中国汽车产业发展(泰达)国际论坛在天津举行,本届论坛的主题为“全面深化改革开放发展壮大新动能”。来自财政部、发改委、工信部、商务部、交通运输部、市场监督管理总局等国家部委的官员,以及一汽集团、长安汽车、北汽集团、广汽集团、江淮汽车、华晨汽车、本田中国等车企的领导发表了演讲。本届论坛的主要议题包括中国汽车产业开放与高质量发展、节能减排新技术发展趋势、汽车市场发展现状与产业变革、自动驾驶与未来出行趋势等方面。在本届论坛上,中国科学院科技战略咨询研究院研究员王晓明发表了主题演讲《汽车产业格局重塑与创新趋势》。王晓明表示:多方面因素改变了传统汽车发展的模式和形态,传统汽车产业必须打破自身发展的规律性特征迎接新的市场需求。只有做到车和控制的分离、车和制造的分离等五个分离和五和协同才能够让汽车产业继续向前发展。以下内容为演讲实录(根据会议现场速记整理,未经本人确认):各位领导、各位汽车业界的朋友,大家下午好!非常荣幸有机会站到泰达论坛的平台上与大家交流分享对汽车产业发展的一些认识。这样的一个认识在今天这个时点确实有特殊性,上午已经有领导说我们汽车产业站在新的发展起点上,这个起点对中国不是汽车传统发明,也不是汽车社会史发展的国家来说,又有它的特殊性。因为我们知道最早的几个时点,汽车发明是1886年,第一座加油站是1905年,第一条流水条是1914年,第一条高速公路是1936年。传统汽车产业的汽车四大件在过去的形成也用了将近50年的时间,刚才老李讲我们现在要把握汽车范式变革的时代特征,前面也有领导讲,我们经历百年未有之大变局,汽车也是百年时代变革的一个新起点,在这样的起点下,把握汽车产业的一些发展的趋势性特征,对于我国汽车产业由大变强是有一些建设性的,这是我发言的出发点。我的发言分为三方面,一个是讲一下顶层设计,就是对汽车产业发展到现在“新四化”趋势的认识。第二个是对产业格局变化的一些驱动力和变化的趋势特征,包括五个分离和五个协同,最后提几点对整车企业发展的趋势性的认识和看法。汽车产业顶层设计或者是说范式变化到底有哪些变化特征?我认为它已经超出了传统汽车内在的构成要素,刚才讲的这四大件,同时从国家制定战略、制定规划的角度,也在发生变化。前面也有专家车,汽车千人保有量其实是我们研究汽车规律性的一个指标,国家的能源、交通等等这些基础设施的建设都是要依据千人保有量的指标来设计的,包括城市的规划。那么现在的这样一个变化趋势,比如说汽车共享,汽车的使用方式发生了变化,使用强度发生了变化。那么我们在用千人保有量这样的指标作为规划的依据,可能是要失真了。转换一个方式,要对汽车的使用情况、使用场景和使用的规律做深入地研究,这样的一些规律把握对于我们更好的认识汽车的发展趋势包括汽车产业的组织方式,包括汽车产品的设计,比如说电动车是长行使里程的好还是短行使里程的好,还要由未来使用场景和使用特征决定的。这是我理解的范式变化的主要内容,这是第一个观点。那么这样的一些变化,其实背后是传统汽车产业打破了自身发展的规律性特征。更多的是和外部交通、能源、环境、城市、电信协同发展,这是一个巨大的变化。那么第二个方面,从国家的顶层设计怎么考虑?6月份我到德国调研,德国原来是有电动车的国家平台,这次去调研,他们跟我讲,电动车的国家平台升级为叫未来出行的国家平台。它不是一个新的平台,是之前的电动车国家平台升级,但是它包含的内容要比以前更多。它有6个专题组,我们看一下它包括交通和气候变化,替代能源、新燃料和可持续交通发展,包括数字化以及数来出行的方式,以及包括产业链和供应链的组织,还包括车联网,就是车与车的连接,车与相关设施的通信连接,以及最后的一个标准。那么传统不包含在汽车里的,像德铁、像空客这样的一些大公司也参与到专题组里,那么我们看到的德国未来出行的国家平台,它是既包含了汽车电动化、智能化、网联化和共享化的一个发展趋势特征,同时又把单一的汽车交通拓展到一个大交通,一个局部的系统拓展到一个大系统的范畴,这是我们对国家战略在德国上的新的认知。反过来看我国,最新是制定了新能源汽车的国家战略和规划,发改委也在牵头制定智能网联汽车的规划。共享方面我们还要制定一个战略和规划吗?是不是要把四化作为一个统一的战略和规划,在国家层面进行设计和考虑?为未来汽车产业的大发展方向指明道路。回到我发言的正题,还是讲一讲未来出行它的一种趋势性变化,带动汽车产业转型的变化,我用五个分离与五个协同来概括这样的一种转型趋势。当然,这五个分离和五个协同还是紧密围绕汽车产业的新四化来分析的。五个分离和五个协同它背后我认为有三个重要的驱动因素,第一个驱动因素还是新一代信息技术,包括数字化、智能化、网络化的技术,这种技术背后是算例、算法、平台、连接的指数性的增长,以及成本的指数性下降。它和我们汽车以机电为特征的趋势变化来看,我们是线性的,它是指数性的。因为它是指数性的,就有了对我们进行赋能和对我们提升的杠杆能力。第二个驱动力还是围绕汽车需求的变化。这个需求变化的背后更多的是对购买交通服务,而不是购买产品,这样的一种消费模式的变化。这样的一种变化对于汽车产业来说是根本性的变革,上午我们有交通部的领导第一次参加泰达论坛,也从侧面说明了,汽车作为一种交通工具,正在回归它作为交通运输工具的根本属性,车造出来不是用来看的,它是用来运输的,这是第二个驱动因素。第三个,环境的变化,节能减排、蓝天行动这些都对汽车产业未来趋势带来重要的影响。这些是五个分离与五个协同背后的驱动因素。首先讲车电分离,车电分离还是一种模式构想,主要还是我们提到的新能源汽车,如果按照传统的模式,电和车是一体的,它不光是物理上的一体,在价值上也是一体。这样实际上给产业、给消费者带来很多困惑,比如说价格高的问题,电池占了很大的比重。比如说电池达不到车用电池的标准后,它的梯度利用、回收、管理等等,这些问题现在由厂家来负责,但其实给厂家带来很大的困难。是不是有第三种模式就是我们讲的价值上的分离,有一个独立的第三方运营的平台,可以作为汽车电池的资产持有者, ...
    中国工程院院士杨裕生:增程式电动车“很”节能减排

    中国工程院院士杨裕生:增程式电动车“很”节能减排

    邱月盈2019-9-1 07:25
    8月31日,2019中国汽车产业发展(泰达)国际论坛正式开幕。会议上,中国工程院院士杨裕生表示:增程式电动车“很”节能减排。中国工程院院士杨裕生以下为演讲实录(略有删减)补贴还有16个月就要取消,现在市场化的进程已经开始,上午已经说汽车现在是新的起点,实际上电动车也是要开始新的起点。那么在这样的情况之下我们要发展什么样的电动汽车?发展什么样的动力电池?我想讲四个问题。第一, 节能减排是电动汽车的宗旨;第二, 既安全又节能的车才有前途;第三, 安全节能的车需要用什么电池;第四, 充分利用积分促进节能减排。先讲第一个问题,节能减排要从电动汽车的全周期衡量,而不是指哪一段,譬如说在路上行驶这一段,纯电动车就用电,燃料电动车是用氢,不是讲这个。要讲电从哪里来,氢从哪里来,它的节能减排效果怎么样。所以要全周期来考虑。那么全周期考虑之后,就产生了下面的一些看法。第一个是长里程纯电动车不节能减排,插电式混合动力车假节能减排,燃料电池电动车难节能减排,微小型纯电动车是真节能减排。增程式电动汽车很节能减排。五种车子用到五个形容词。下面我讲讲理由,为什么说长里程纯电动车不节能减排?这是纯电动车,它在电网的电能主要来自燃煤的情况之下,虽然它节油,但耗电高,这样的长里程乘用车是不能减少排放的。但是纯电动汽车不用油,在新加坡受到罚款,新加坡从香港买了一辆特斯拉,运到新加坡去,本来想得到一万左右的奖励,结果新加坡政府把它的耗电量做了测试,从它的耗电量来看不但不给奖励,还罚了他一万美元。所以新加坡的政策是对的,就因为追求长里程多装了很多电池,装的电池多了车子就重,车子重耗电就多,耗电多在发电的时候排放的二氧化碳以及其他的有害物就多,所以新加坡的政策是从节能减排出发的,这是真正体现了发展电动车的初衷。即使将来电网的电能主要来自太阳能等清洁能源,高能电池也过关了,长里程纯电动车也未必可取。第一,多装电池比能量又要高,爆炸危险性大,第二多装电池,电池生产和废电池处置耗电多,第三多装电池,负重行车,浪费能量,第四电池用量大,车子价格高,竞争力就低。第五电池寿命短于整车,换新电池要用户另出钱,现在的电池一般保五年,长的保八年,而一辆车要开十几二十年,所以一个车就要配两套到三套电池,买车的时候现在看重的不要牌照钱,可以有补贴。但是买主有没有考虑第二套、第三套电池是要自己掏腰包的。再有就是充电桩要密,既费钱又占地,且难符合要求,所以长里程电动车第一是背离了发展电动车节能减排的宗旨,第二是用户多花钱,补贴取消之后竞争力差。所以它不节能减排的道理就在这里。第二是插电式混合动力车为什么假节能减排?可以黄的是内燃机系统,下面是纯电动车的系统。它有两套系统,这样的车子就重了,耗电就多。第二点是它50公里之外用传统的内燃机,现在传统汽车的司机都是功率有很大的冗余量,这个车子仍然是大马拉小车,所以是不节能减排的。第三个是标榜“油耗很低”,实际是油耗计算方法有问题,造成的假象。譬如说一个插电式混合动力车,百公里油耗只有1.5升,实际上1.5升怎么来的?它是装能行驶七八十公里的电池,剩下二三十公里用油,把二三十公里用的油算到一百公里里面,这么一除之后油耗当然降下来了。所以这是一种假的计算方法。第四不少用户不充电,把这个车子当燃油车用,费油排放有增无减,还有的把电池卖掉,不是个别人,是有一些人,拿到补贴,牌照又不花钱,尤其在上海,一个牌照八九万,所以买这个车是非常合算的,它可以不充电,而且有车用,牌照不花钱,所以插电式混合电动车它是个“虚胖”,不是真正的结实,是肥肉。科技部去年已经把插电式从三重里面去掉了,去年1月份的百人会议上,万钢部长在会上宣布,三重科技部已经把它定成纯电动车、增程式车、燃料电池电动车,里面已经没有插电式混合动力车。发改委今年把插电式混合电动车从电动汽车里面除名了,发改委今年发布了一个文件,就是关于汽车发展的一个方向指导文件,现在已经开始实施了。把插电式归到燃油车范围里面了。所以现在对于插电式混合动力车的认识是慢慢地清楚了,但是各个部委之间互相还不够统一,有的还把它当成了宝贝。下面我讲到双积分的时候还会提到。第三个是关于燃料电池电动车,为什么说它难节能减排?燃料电池是用氢做能源,而氢是没有矿藏的,当然也可以说水是矿藏,但氢和水不是一回事,这样解决的问题就很多。第一条就是要高能效、低排放制氢。刚才衣院士讲到现在的很多氢是用电解水的方式,如果是直接用电解水制氢,再到燃料电池里面去发电,前面那个效率,电解大概85%,燃料电池算50%,这样算下来之后,这两步10度电变成4度,就送到公路上,再加上燃料电池本身还要消耗电,它的运行要耗电。所以最后的效率也不是很高。有人说可以用副产氢,实际副产氢也是有限,大概氯碱工艺产生的副产氢可以用,但是里面有少量的氯气、氧气,要纯化。一氧化碳根据现在国家公布的标准,氢气里面的一氧化碳的含量是千万分之二,就是0.2个PPM,实际上氢气里面的纯度要求很高,要把这些煤转化出来的氢气,要把一氧化碳去掉,难度很大。因为要纯化到0.2个PPM,代价非常高,这是主要耗能的问题。第二个是氢的安全运输、分布、储存,都有技术问题。今天这里不详细讲,最近有一篇文章投到《科技日报》,已经十几天了,到现在还没有登,如果登出来请大家看看,就是氢的安全运输问题非常大。第三个问题是燃料电池的寿命不够长,在实验时可以做到一万两万小时,到路上不行的。因为价格高、制作高,造成了燃料电池耗能远远比内燃机耗能高得多。再有就是铂资源,我们国家现在一年生产的铂金是4吨左右,主要用在化工方面做催化剂,还有做首饰,远远不够,还要进口大概40吨左右。把这个铂金只能拿很小部分做燃料电池,燃料电池的量很有限,大概就是几十万就到顶了,所以要研究不用铂的,铂金用的少的,现在可以做到0.2、0.3克千瓦,但是铂金越少越容易中毒,寿命降得越快。不用铂金的催化剂这是世界难题,现在正在攻克,这些问题都要经过长期的研究才能解决。政府尤其要考虑三个问题:第一个就是膜纸泵罐已经研发20年,碳质、气泵、高压气罐生产不过关,这个原因到底在什么地方?我是前三 ...
    氢燃料电池车可以大规模示范运行吗?官员和专家谁更代表未来?

    氢燃料电池车可以大规模示范运行吗?官员和专家谁更代表未来?

    邱月盈2019-9-1 07:09
    中国的氢燃料电池汽车具备大规模示范运行的条件吗?政府官员和专家给出了截然不同的意见,凸显各方对于氢燃料电池汽车的发展存在很大分歧。8月31日,在天津举行的2019中国汽车产业发展(泰达)国际论坛上,财政部经济建设司一级巡视员宋秋玲在演讲中表示,我国燃料电池汽车核心技术和零部件技术尚未突破,基础设施建设不足,标准法规缺失,氢气作为能源管理的体系尚未建立等等原因,目前尚不具备大规模的推广应用条件。财政部经济建设司一级巡视员 宋秋玲在推动新能源汽车发展的几个关键部门中,财政部掌握新能源汽车补贴资金,对补贴政策的制定影响巨大。目前,氢燃料电池汽车行业期望政府能够尽快出台一项大规模示范运营计划,该计划需要大量财政支持。但中国工程院院士衣宝廉在演讲中表示,我国已经掌握车用燃料电池技术,并经过示范运行,积累了丰富经验,具备大规模示范运行的条件。衣宝廉是目前国内氢燃料电池汽车领域的技术权威。中国工程院院士 杨裕生中国工程院院士杨裕生则在演讲中质疑大规模示范运行氢燃料电池汽车的必要性。他认为,在长里程纯电动车、插电式混合动力车、燃料电池车、微小型纯电动车和增程式电动车之间,氢燃料电池车比较难节能减排。因为目前缺乏高能效、低排放的制氢方式;氢的安全运输、分布和储存也面临投资和能耗大的问题;另外,氢燃料电池的价格高、寿命又不够长。目前,国内多个地方政府正在大干快上氢燃料电池汽车,已经有23个省市出台了氢能和燃料电池汽车发展规划,长三角的上海、如皋,珠三角的广东佛山,以及河北张家口市走在氢燃料电池汽车推广的前列。中国计划在2025年推广5万辆氢燃料电池汽车,建设300个加氢站。到2030年推广100万辆氢燃料电池汽车,建设1000个加氢站。中国工程院院士 衣宝廉衣宝廉院士提供的数据显示,自2017年以来,已经有65款氢燃料电池车型进入工信部汽车产品公告,2018年氢燃料电池销量为1527辆。截止目前,中国已经投放了4000多辆氢燃料电池汽车,实际运行车辆达到2000多辆。过去几个月,一些地方政府、整车厂、核心零部件供应商都在翘首期盼政府出台类似10年前鼓励纯电动汽车的“十城千辆”那样大规模的推广计划。正是该计划让纯电动汽车迈出了商业化的第一步,通过在公共领域的示范推广,车企获得了可观的补贴收入、宝贵的产品开发经验和验证机会,从而为打开私人消费市场奠定了基础。但宋秋玲的表态意味着目前财政部不会支持大规模的氢燃料电池汽车示范推广项目,无疑给氢燃料电池汽车的热潮泼了一盆冷水。知情人士告知,政府正在制定的氢燃料电池释放推广计划初期覆盖的城市将只有几个,而且门槛很高,但投入资金数量将远远小于“十城千辆”项目投入的资金。有意参与氢燃料电池汽车示范推广项目的地方城市必须具备相应的产业基础和氢能资源优势。地方政府提出申请后,由主管部门审核批准。但财政支持资金不会一次性提前发放给示范城市,而是分批支付,而且会有严格的考核。宋秋玲在演讲中还警告称目前中国的新能源汽车技术路线有动摇的风险,她说“近期部分媒体片面解读国家将不再支持纯电动,转而支持燃料电池汽车,部分行业企业也认为我国新能源汽车技术路线动摇。”宋秋玲表示,中国新能源汽车之所以能取得目前的成就,其中一个很重要的原因就是“纯电驱动为取向,坚持技术路线不动摇”——十年前国际化刚刚起步,技术不高,产品的价格高昂。我国看准了发展方向,抓住战略机遇,将新能源汽车作为战略性新兴产业,十年来始终坚持纯电驱动战略不动摇,集中发展纯电为动力源的电动汽车,才形成了今年良好的发展局面。去年12月份,全国政协副主席万钢在一篇文章中提出应及时将新能源汽车产业化的重点向氢燃料电池汽车拓展,被部分媒体解读为政府将不再支持纯电动汽车的发展,转而支持氢燃料电池汽车。也有媒体认为,万钢所说的“新能源汽车产业化的重点向氢燃料电池汽车拓展”,意味着纯电动汽车和氢燃料电池汽车都是新能源汽车产业化的重点,而不是非此即彼的取代关系。对于燃料电池汽车和纯电动汽车的关系,宋秋玲称两者的技术特点不同,有各自适合应用的场景,未来应该是互补、共存,而不是替代的关系——要做优做强纯电动,巩固纯电动汽车领域的优势。同时对于燃料电池统筹研究,推动相关管理制度的完善,探索布局合理、协同推进的发展新模式。 ...
    衣宝廉:应尽快完善燃料电池汽车产业链 为乘用车推出奠定基础

    衣宝廉:应尽快完善燃料电池汽车产业链 为乘用车推出奠定基础

    邱月盈2019-9-1 06:56
    8月31日,2019中国汽车产业发展(泰达)国际论坛在天津举行,本届论坛的主题为“全面深化改革开放发展壮大新动能”。来自财政部、发改委、工信部、商务部、交通运输部、市场监督管理总局等国家部委的官员,以及一汽集团、长安汽车、北汽集团、广汽集团、江淮汽车、华晨汽车、本田中国等车企的领导发表了演讲。本届论坛的主要议题包括中国汽车产业开放与高质量发展、节能减排新技术发展趋势、汽车市场发展现状与产业变革、自动驾驶与未来出行趋势等方面。在本届论坛上,中国工程院院士衣宝廉发表了主题演讲《提高车用燃料电池可靠性与耐久性》。衣宝廉表示,通过多年的努力,我国燃料电池汽车技术有了很大的进步,建议尽快完善燃料电池发动机的产业链,为乘用车奠定基础。以下内容为演讲实录(根据会议现场速记整理,未经本人确认):尊敬的杨院士、李院士、高书记以及各位嘉宾,下午好!我讲的题目是提高车用燃料电池的可靠性和耐久性。我分两部分进行演讲,第一部分简单介绍一下国内外燃料电池车的现状,下一部分是怎么提高燃料电池的可靠性和耐久性。原料电池的原理是电化学,因此效力比较高,燃料电池的工作方式是内燃机的,跟锂电池比它的能量不是储存在电池里,所以尽管燃料电池的膜也有破的时候,但是破了电压下降,我们把氢气关掉,不会产生燃烧和爆炸,所以燃料电池是比较安全的,能量和转化系统是分开的。把燃料电池装到车上,现在一般都是混合动力的、电电混合的、直驱的方式,不是充电式。跟燃油车相比,用氢瓶代替了油箱,有燃料电池发动机代替了内燃机,得到的好处就是排放没有了,就是排放水,代价现在就是运行费用高、发动机成本高,两个贵。燃料电池车的性能现在从续驶里程、加氢的时间,从驾驶人员的感受以及舒适性、适应性都达到了燃油车的水平,因此如果不存在两高,燃料电池完全可以代替燃油车,但是它有两个最大的拦路虎,一个是发动机的成本比较高,一台燃料电池车的售价是燃油车的一倍,比如说大巴车,柴油车卖一百多万,燃料电池车卖到二百多万,小轿车也是这种状况。再有运行费用比较贵,运行费用现在用市电电解水,做氢。燃油车一百公里大概消耗七八升油,也就是40多块钱,一公斤氢七八十,运行费用比较高,费用最低的锂电池车,跑一百公里平均15度电左右,一度电一块钱,才15块钱,所以燃料电池车要想大规模应用,还要把两高消灭掉。一公斤氢卖40块钱左右,我想燃料电池车是可以普及的,这个时间我预计还要三年到五年左右。现在燃料电池发动机从体积来看,已经可以跟内燃机相比,去年在海口开会,本田说已经达到了内燃机的水平,乘用车都超过了5000小时,大巴车达到了20000多小时,时间寿命还是可以的,但不是每一辆都能达到这种水平。从造价来看还是比较贵的,这里有一个不仅仅是价钱,还有资源的限制,就是铂的用量问题,现在一千瓦国际上用铂是0.2克,国内降到了0.3克左右,要想成百万辆的生产需要降到0.1克以下,现在实验室已经达到了这个要求,所以铂用量不是一个核心因素了,原来我们看得很重,但是由于功率的提高和催化剂活性的提高,铂的问题现在看来有希望了。国内从2001年成立电动汽车国家专项以来到现在就做这方面的研究,到现在有20年的时间了。我们从2005年以后,整车开始跑了,2007年参加了上海大赛,2008年奥运会有23辆燃料车参与运行,2007年有16辆轿车到美国加州进行了实验,2010年有一辆大巴到新加坡参加了世青赛,196辆燃料电池车参加了上海世博会的示范运行,所以国际上看中国示范的燃料电池车还是比较多的,积累了丰富经验。但是在世博会以前的示范着眼点不是经济,不是做一台车花多少钱,运行一百公里花多少钱,而是着眼燃料电池车能不能适用,着眼的是技术问题。那个时候的示范叫技术性的示范,现在也叫示范,产业化的初始阶段,但是这个示范是经济性的示范,我考察经济上可不可行。在奥运会示范以后上汽(25.08,+1.46%)搞了一个创新征程,分南线和北线,它的目的就是考察三种电动车,锂电池车、燃料电池车和混合动力车对中国环境的适应性。所有的车都在西藏进行了预热,当时我最担心的燃料电池车在西藏能不能跑起来,实验结果还是能跑,速度上不去,因为西藏的氧浓度只有10%,所以三种车在我国的地理环境下不管是沿海还是内地,都能行。所以这个示范还是行成功的。另一个大行动的是2018年2月11日成立了中国的氢产业联盟。我们国家的大国企,像能源集团、“三桶油”都在能源联盟里,所以它是发展氢能和燃料电池的中流砥柱,国企还是有雄厚的资金实力,所以联盟的成立现在又发表了白皮书。2018年“十三五”支持燃料电池的经费已经达到了8个多亿,还有最后一批没放下来,拿得最多的一个是北方团队,就是大连化物所,搞燃料电池基础研究,4900万,还有上汽的第一大股东,拿了一亿两千五百多万,还有1.8个亿。这个公告已经过时了,现在又多了好多。现在装车的电堆大部分还是卡补贴的,以30千瓦起步,上限是60千瓦。国际上装车的都是100千瓦左右,我们的功率相比来讲还是低的,特别是做乘用车,乘用车燃料电池的功率要是五六十千瓦,就得依靠锂离子电池,所以锂离子电池的不安全性带到了燃料电池车上。所以乘用车用的燃料电池应该在100千瓦数量级。到现在,要按车数算,大概有4000多辆车投放了市场,但是我得到的消息是有2000多辆车在运行。成本占比燃料电池堆这上面写的是大约50%,现在实际装车燃料电池的成本已经达到了60%到70%,因为空气循环泵和氢瓶都大幅度下降了,原先在国内装车是1:1,现在电堆的成本已经上升到70%左右。国内到现在有23个省市相继发布了氢能和燃料电池的发展计划,所以国内很热。我认为基础最好的还是以上海为中心的长三角地区,他们有三大平台,示范的车辆也近千辆,所以发展基础是最雄厚的,其次是珠三角,广东省为核心的,还有就是北方以清华、亿华通支撑起来的,和宇通公司,以冬奥会为突破口,所以燃料电池三个示范比较好的地方,长三角、珠三角和张家口地区。现在的车国内公开出售的商用车是V80,V80是上汽大通做的,发动电堆是大连新源的,辽宁省想买60辆,实际到货是40辆,在新宾县运行。乘用车方面,也是上汽装的荣威950,在黑龙江跑了,可以在零下20度储存和使用,用的是复合板的电堆,性能 ...
    “六个世界第一”,这家车企这辆车,能否重新定义中国电动汽车

    “六个世界第一”,这家车企这辆车,能否重新定义中国电动汽车

    TMC动力2019-8-31 11:44
    曾经谈到广汽集团,广汽本田和广汽丰田似乎是唯一的主题,改变源自广州亚运会,在高亮聚光灯下,广汽集团自主品牌的载体——广汽传祺横空出世。诞生自菲亚特的汽车技术,首款GA5轿车被称为雅阁和凯美瑞的结合体。同平台下的GS5 SUV开始了广汽传祺全新的造车梦想,这个梦想在神车GS4 SUV的带领下达到了历史最高峰,并且实现了轿车、SUV和MPV车型的全系列覆盖,“三8”车系更是成功突破了自主品牌的天花板。在汽车电动化的浪潮中,广汽传祺在增程式GA5、插电GS4和插电GA3S之后,就几乎没有任何动作。直到2017年,由广汽传祺的技术团队和广汽丰田的制造团队所组成的广汽新能源才正式成立,打造了全新智能工厂,电动汽车专属平台,专注于纯电动汽车制造和销售。不管是车型设计还是销售市场,轿车车型加上聚焦运营市场,广汽新能源都做出了最为现实的选择。广汽新能源首款纯电动轿车Aion S,中高级轿车的设计和配置,超过500公里的NEDC续航,收获超过5万辆的订单。比亚迪、北汽、江淮等中国自主品牌的纯电动汽车之路,证明了运营市场是电动汽车的第一桶金,是电动汽车最为可靠的购买来源,这是一个可以快速提升销量从而优化企业内部生产成本的最佳途径。从工厂的排产计划,以及广汽新能源频繁公布的交付现场,面向运营市场的Aion S 炫版本都是产销量的主力。作为造车新势力的蔚来、威马、小鹏,不管是定位高端的ES8,还是经济车型的EX5和G3,来自零售市场的销量提升都非常困难,即使是在燃油车限购的城市也举步维艰。如果说威马EX5和小鹏G3开始焕然大悟,回过头来将自己置身于网约车和运营市场,从而获得了产销量增长;那么面向豪华汽车市场的ES8和ES6,似乎就只能依靠其无微不至的服务来赢得个人用户的认可。蔚来在服务上不计成本的投入,最终换来了一个具有超高满意度的车主群体,品牌的忠诚度也在不断增强。只是,这样靠钱堆积起来的美好,在蔚来汽车大规模削减成本和裁员的大背景下,能否持续,是否应该持续,值得深思熟虑。没有任何一辆车是完美而没有缺陷的,作为造车新势力来说,任何一个小问题都会被放大。或许,如果把车本身做得足够好,那么由于车辆问题所导致的安抚成本就会低很多了吧。电动汽车作为新生产品,在过去很长的一段时间内,传统车企中除了比亚迪有拿得出手的产品之外,电动汽车一来都是北汽、江淮的低端电动车,而近几年电动汽车更是成为造车新势力的天下。在这样的背景下,市场或许永远都不会停止对电动汽车的质疑,从而抑制了电动汽车销量的稳步快速增长。现在,电动汽车终于要进入全新的发展时刻了:传统自主品牌方面,比亚迪王朝系列纯电动汽车可以说是代表中国电动汽车的最高水平,特斯拉国产版的Model 3 和Model Y 也即将来临, 北汽、吉利、广汽、奇瑞等等自主车企也开始发力中高端电动汽车。在让人始终无法放心的造车新势力之中,不管是政策的限制,还是汽车发展的必然,中国传统自主车企开始在2019年正式全面进入这个全新市场,随后丰田、大众等跨国车企将在2020年全面导入纯电动汽车,电动汽车市场有望在这些燃油车企的带领下逐步给电动汽车正名。在新一轮的自主品牌电动汽车浪潮中,广汽新能源作为广汽集团电动智能汽车的实施载体,先于竞争对手推出纯电动汽车专属平台、超长续航里程和车载智能系统,可谓是后来居上。广汽新能源在电动汽车打造了完整的车型规划,每年至少两个新车型的规划,将以最快的速度完成市场布局,实现规模化效应。代号为A26的首款轿车Aion S,已经正式上市并正式交付,随后将导入广汽丰田和广汽本田生产。在8月29日,第二款车型,代号为A12的Aion LX也开始预售,于年底开始正式交付。随后源自Aion LX的广汽蔚来合创车型也将在这个工厂诞生,还有就是代号为A18,小一个码数的Aion X也会上市。成功登上央视的广汽新能源,对其公司、车型和未来规划都有无比的自信。不管是工厂,还是新车型都要实现某项世界第一,最终目标就是要在智能汽车领域,挑战特斯拉的先发优势地位。对于这一款轴距达到2900mmm的全新纯电动SUV,竞争对手一个手掌都能数得过来,比亚迪唐EV,蔚来ES6,尚未面世的Model Y。在燃油车竞争对手方面,同集团旗下的全新紧凑级SUV,广汽本田BREEZE皓影和广汽丰田WILDLANDER威兰达也很快就会上市。竞争对手的优势不容小觑:比亚迪唐燃油、插电DM和纯电三个版本,加上自有三电技术,成本已经是业界最优化水平;蔚来ES6拥有极致的服务体系和高端用户粉丝,还有免费换电优势;特斯拉Model Y 的品牌力和极限智能化更是没有对手可以超越。那么这一款定位为豪华智能超跑SUV的Aion LX 有什么杀手锏?广汽新能源用六个“世界第一”划了重点:续航世界第一:全球首款NEDC续航达到650km;动力世界第一:3.9秒百公里加速,比肩4.0T V8燃油发动机;科技世界第一:ADiGO智驾互联生态系统,首款量产L3级自动驾驶;纯电平台世界第一:双电机三合一电驱,同级最长2920mm轴距,50:50均衡配重;造车工艺世界第一:业内唯一钢铝混合柔性生产线;尊享世界第一:原厂原装高端深度定制。再者,全球首款168度全贴合冷弯双曲屏,加上最新升级的车载系统,将实现特斯拉式的全屏幕式操控。FACE ID 人脸识别技术,再加上律动氛围灯和香氛感受,让车辆适应个人用车习惯,车内空间更具个性化。不管是车型外观内饰,还是配置,Aion LX都足以让人整个行业为之惊艳。只是,不同于简单粗暴的燃油车,搭载各种高大上技术的智能电动汽车,在日常使用过程中似乎注定不可避免地出现更多的问题点。智能电动汽车的标杆和代言人,全球保有量第一,特斯拉的中控屏也会偶尔死机、黑屏,只是凭着强大的品牌力作为过滤器,车主对于汽车问题的忍耐可以达到极限。蔚来汽车深知一个全新的豪华自主品牌,不足以与特斯拉同日而语,它的杀手锏是不计成本的用户服务体系,由车主推荐所带来的销量见证着蔚来服务体系的成功。如果说广汽新能源的首款车型Aion S,通过网约车等运营市场的销量来快速实现规模化,那么这一辆豪华SUV就需要每一个准车主掏出真金白银来埋单。在这个细分市场,不管是定位豪华的蔚来,还是经济适用型的小鹏和威马,都已经用销售数据说明了这是一个艰巨的任务。在中国汽车销量持续下跌的大背景下,广汽传祺销量下跌超过30%,不管是高端的GS8,还 ...
    英国在关键的技术之战中落后

    英国在关键的技术之战中落后

    汽车商业评论2019-8-31 11:42
    在用于电动汽车的锂离子电池制造领域,英国所占份额微小今年7月,英国首相鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)在唐宁街10号的台阶上首次发表演讲时表示,为了减少碳排放和应对气候变化,英国“在电池技术方面处于世界领先地位”。然而,现实并不像约翰逊的声明那么令人信服。尽管英国大学在电池研究方面有着良好的记录,但在制造方面,英国远远落后。研究和咨询公司Wood Mackenzie表示,在全球锂离子电池制造领域英国所占份额不到1%。Wood Mackenzie分析师米兰·塔克尔(Milan Thakore)对约翰逊有关英国在电池技术方面领先的断言提出了质疑。他表示:“需要强调的是,英国在电池制造方面到底有多落后,而不是假装我们在这场电池竞赛中拥有任何实质性的地位。”专家们曾警告,英国面临着这样的风险,未来,在英国有业务的汽车制造商可能会将生产转移到其他地方,比如更靠近为其电动汽车供应大量廉价电池的地方。法拉第研究所(Faraday Institution)表示,如果没有政府支持、协调一致地推动电池和电动汽车领域的发展,到2040年,英国汽车行业可能会损失约11.4万个工作岗位。该研究所是一家英国研究机构,致力于推广电力存储技术,已承诺向电池研究投资7800万英镑。其首席执行官尼尔·莫里斯(Neil Morris)表示:“汽车制造和电池制造具有一种共存亡的趋势,这是一种风险。”“如果这种情况发生,而英国没有生产电池,那么英国面临的风险就是汽车制造业可能会从英国转移,从而导致就业岗位减少。”自上世纪80年代以来,以日产为首的海外企业纷纷在此开设工厂,英国汽车业迎来了复兴,但由于英国脱欧的不确定性,该行业的投资一直在大幅下降。今年2月本田宣布,计划关闭生产思域(Civic)汽车的斯文登工厂,福特今年6月表示,将关闭生产发动机的布里真德工厂。随着当前这一代汽车的制造陷入困境,英国也没有建立大型“超级工厂”制造电池的具体计划。所谓的“超级工厂”是指大型锂离子电池工厂,比如特斯拉在美国建造的为其电动汽车提供动力的工厂。英国锂离子电池的生产能力最低(数据来源:Wood Mackenzie)莫里斯表示,到2040年,英国将需要4至13家高容量锂离子电池制造工厂,才能满足对电动汽车的预期需求。在英国开展业务的汽车制造商正与亚洲电池制造商就在英国投资进行谈判,但英国脱欧的不确定性对此没有一点帮助用。“需求肯定会到来,英国可能会支持建立一个超级工厂。” 莫里斯说,“这需要一家(汽车制造商)与一家(电池)制造商达成协议,并决定将生产基地设在英国。”锂离子电池不仅成为电动汽车的领先技术,还被用于储存能源,尤其是风能和太阳能等可再生能源。负责英国能源传输基础设施建设的英国国家电网(National Grid)表示,在本月英国近100万户家庭和企业受到停电影响后,475兆瓦的电池电力在帮助恢复电力供应上发挥了作用。1980年代,牛津大学开发了锂离子电池,但日本索尼公司在1991年首次实现商业化,将其用于便携式摄像机。瑞士电池制造商Leclanche首席执行官安尼尔·斯里瓦斯塔瓦(Anil Srivastava)表示,英国需要专注于如何将当地大学的创新商业化,然后迅速扩大规模。Leclanche与英国华威大学签署了一项合资协议,希望在电池研究方面取得突破。斯里瓦斯塔瓦说:“在大学实验室中有效的技术与实现工业化所需的技术之间,存在着巨大的差距。”Wood Mackenzie表示,以中国为首的亚洲国家如今主导着全球锂离子电池的生产,占据了80%的市场份额。麦肯锡估计,到2025年,亚洲公司的份额将降至78%,而欧洲(不包括英国)的份额将从目前的4%升至15%。英国电池存储设备运营商Zenobe Energy联合创始人兼董事尼古拉斯·贝蒂(Nicholas Beatty)表示:坦率地说,如果比较一下中国目前的情况,其专注于这一领域的巨额投资,我们显然远远落后。”“(英国)政府在投资和支持方面是提供了一些小项目……但如果将(这些)与中国正在发生的情况放在一起看,真的显得非常微不足道。不仅是英国,欧洲也是如此。”尽管如此,一些电池公司仍将英国脱欧视为提振英国制造业的一个机会,从而改善英国的能源安全并减少碳排放。“英国退欧意味着在电池上可能扳回一局。”英国Moixa公司首席执行官西蒙·丹尼尔(Simon Daniel)表示,“我们需要更多电池,这是为了夺回对能源的控制,保持较低的能源成本,保持能源本地化,而在可再生经济中做到这一点的唯一途径就是拥有电池。”英国商业部表示,“正投入数百万英镑用于研究,支持新电池技术的开发,其中包括一个专门的中心,它将为英国首个超级工厂提供助力。”(本文编译自:FT,作者:Henry Sanderson and Charlotte Middlehurst,图片来自:Reuters) ...
    12款燃料电池汽车上榜第10批《车船税减免优惠目录》

    12款燃料电池汽车上榜第10批《车船税减免优惠目录》

    氢云链2019-8-31 11:40
    8月29日,工信部公布了第10批《享受车船税减免优惠的节约能源,使用新能源汽车车型目录》公告目录。本批公告的新能源汽车共298款,其中插电式混合动力乘用车6款,纯电动商用车262款,插电式混合动力商用车18款,燃料电池商用车12款。氢云链了解到,这也是2019年第4批次的车船税减免公告目录。本次燃料电池汽车共有9家12款产品上榜,其中运输车2款、客车10款。第10批次的燃料电池汽车数量也是今年车船税减免目录中最多的一次。值得注意的是,登上减免车船税公告的燃料电池汽车的电堆功率呈现出逐步上升的现象,在第10批公告中,已经没有30KW级别的汽车产品,搭载60KW级别电堆的汽车成为主流。根据业内人士推测,已经缺位数月的燃料电池汽车补贴政策将会大幅提高燃料电池电堆补贴门槛,目前各整车企业与燃料电池企业均在提高产品性能参数,以应对补贴政策的变化。
    8月国内外氢能产业焦点事件一览,多省市出台氢能规划

    8月国内外氢能产业焦点事件一览,多省市出台氢能规划

    氢云链2019-8-31 11:16
    《江苏省氢燃料汽车行动规划》正式发布江苏省工信厅、省发改委、省科技厅联合印发《江苏省氢燃料电池汽车产业发展行动规划》,至2025年,基本建立完整的氢燃料电池汽车产业体系,力争全省整车产量突破1万辆,建设加氢站50座以上。此外,根据江苏省分地区加氢站规划建设情况显示,2021年规划了26座加氢站。至2021年,产业规模与技术水平处于全国领先地位,产业政策体系逐步建立,技术标准持续完善,示范应用不断扩大,初步建立完整的氢燃料电池汽车产业体系,成为我国氢燃料电池汽车发展的重要基地。产业规模持续扩大。氢能及氢燃料电池汽车相关产业主营收入达到500亿元,整车产能超过2000辆,电堆产能达到50万kW以上。河北氢能发展规划意见稿正式实施近日,河北省发改委等部门联合印发《河北省推进氢能产业发展实施意见》(以下简称“意见”)正式开始实施,河北省氢能布局开始全面发力。从发展任务来看,该意见主要围绕制氢、储运、燃料电池、应用示范和产业集聚发展、创新体系建设、标准体系建设等七个方面部署相关工作,推动氢能产业高质量发展,为河北省能源转型提供新的增长极。“意见”还给河北省的氢能发展目标提出了清晰的路线图。意见规定,到2022年,氢能关键装备及其核心零部件基本实现自主化和批量化生产,氢能产业链年产值150亿元。到2025年,培育国内领先的企业10-15家,氢能产业链年产值达到500亿元。到2030年,培育5-10家具有国际领先的龙头企业,孵化一批科技型企业,拥有全产业链研发实力和工业化生产能力,氢能产业链年产值突破2000亿元。天津市将建设3个氢能试点示范区天津市编制出台《天津市氢能产业发展行动方案(2019-2022)年》,到2022年,本市将在全市范围内建设3个氢能推广应用试点示范区,建成国内领先、具有国际影响力的氢能产业高地,助力全市能源结构和产业结构优化升级。根据方案,本市将重点推动氢燃料电池及关键零部件产业化,引进整车生产企业开展氢燃料电池汽车的样车开发和批量生产。先行在全市范围内具有产业基础和推广积极性高的重点区域,重点在交通领域推广应用氢燃料电池物流车、叉车等,并配套建设商业加氢站,保障气源安全稳定供应。同时,试点选择公交线路推广氢燃料公交车。各区也将推动加氢站建设,鼓励加氢站与加油(气)站、充电站合建,提升资源集约利用。山东再发文鼓励燃料电池车示范运行及加氢站建设山东省人民政府发布《关于大力拓展消费市场加快塑造内需驱动型经济新优势的意见》,大力拓展消费市场,加快塑造内需驱动型经济新优势,推动山东高质量发展。《意见》提出“落实好新能源汽车免征车辆购置税、购置补贴等财税优惠政策,引导支持在新建和老旧小区建设充电基础设施,鼓励有条件的市开展燃料电池汽车示范运行,配套建设加氢站”,并明确由省工业和信息化厅、省住房城乡建设厅、省能源局、省税务局等分别负责。山东青岛将出台氢能产业发展规划山东省青岛市发改委发布了《青岛市氢能产业发展规划(2019-2035)》的招标公告,这意味着青岛市的氢能规划将在不久之后推出。根据山东省和青岛市城市定位、五年发展规划纲要、 新旧动能转换重大工程的总体要求,分析国际氢能产业发展背景和趋势、国内氢能产业布局、山东省氢能产业发展现状,提出适宜的发展路径,结合青岛市的氢能产业发展禀赋和优势,提出青岛市氢能产业到2035 年的中长期发展规划,明确发展重点和发展步骤、发展目标、配套措施和政策,确保规划的可执行、能落地。中石化上半年收入1.5万亿!大力推进氢能布局!中国石化股份公司在香港公布了2019年中期业绩,2019年上半年,中国石化实现销售收入人民币1.5万亿元,同比增长15.3%。除此之外,作为中石化未来能源转型的重要方向之一,中石化在发布会中重点提到了其在氢能产业的进展、布局规划以及所具备的优势。当前,中石化利用自身所拥有的优势主要在加氢站的建设和上游氢气制备两个方面发力氢能领域。中国石化正启动建设加氢站项目5个,如中国石化在佛山建设的加油加氢站已投用,云浮加油加氢站计划于年内投营,年内还将在广东建成3~5座加氢站。无论是煤制氢,可再生能源制氢,还是工业副产品制氢,中国石化都有巨大的供给能力。中国石化目前拥有制氢能力约300万吨/年,氢气产能在中国名列前茅。国内首个兆瓦级氢能储能项目在安徽六安落地日前,安徽省六安市1MW分布式氢能综合利用站电网调峰示范项目在金安经济开发区成功签约。该氢能源储能项目由国网安徽综合能源服务有限公司投资建设,六安明天氢能公司合建,总投资5000万元,占地10亩。该项目主要建设1MW分布式氢能综合利用站,是国内第一个兆瓦级氢能源储能电站。氢能电站项目是电网调峰的新模式,是能源综合利用的新途径,对氢能产业和能源互联网的发展均有重要意义,已被国家电网列入2019年科技项目指南,在全国具有典型的示范宣传效应。东华能源400亿元项目 拟打造氢能源产业链东华能源发布公告称,公司与茂名市人民政府、广东省金辉新材料股权投资中心(有限合伙)(下称“金辉新材料”,主营业务为新材料项目、新材料项目的产业投资)本着“依法依规、自愿平等、互利互惠、共享共赢”的原则,于8 月 17日一致同意签署《战略合作协议》,拟联合打造大湾区氢能源产业链,投资建设丙烷资源综合利用项目,项目总投资约400亿元。协议表示,合作方将以绿色化工为基础,联合打造大湾区氢能源产业链。合作的项目将分期进行,相关投资方拟通过自有资金、发起成立产业基金以及银团贷款等方式投资建设丙烷资源综合利用项目,撬动新能源及新材料下游产业链。项目初步计划选址于广东茂名滨海新区吉达港区后方(位于茂名国家高新技术产业开发区内)。续航里程超420km 江铃凯锐氢燃料重卡争取年内上市8月12日,江铃汽车在接受调研时透露,公司凯锐氢燃料卡车等新能源商用车争取年内上市推广。另外,江铃汽车子公司江铃重型汽车有限公司与山西潞安矿业(集团)有限责任公司举行了战略合作签约仪式。江铃汽车称,江铃重汽发展氢能是基于商用车特殊运营需求场景及商用车具备很好的生命周期成本结构特点,结合国家蓝天保卫战战略而制定的策略。据悉,江铃重汽是江铃汽车旗下集重车研发、生产和销售于一体的全资子公司。根据专项规划,预计第一辆配备80kW氢燃料动力 ...
    中国能建王小博:氢能燃料电池产业链与能源革命

    中国能建王小博:氢能燃料电池产业链与能源革命

    氢云链2019-8-31 10:30
    今年“两会”期间,氢能首次变为政府工作报告。3月26日,四部委发布关于进一步完善氢能源汽车推广应用的财政补贴,国务院总理李克强、全国政协副主席万钢多次明确表态大力发展氢能产业。政策层面频频释放的积极信号,把氢能从产业低谷推向了发展的浪潮。“长安问道,问道新能源未来。”2019能源思享汇论坛于8月18-19日在西安召开。大会以“问道”为主题,聚焦新能源发展,探讨如何进行“能源革命”,又该如何发展新能源之道。会议第二天分会场主题为:氢见未来。众多氢能方面的大咖,从制氢、氢能储运、加氢技术和设备以及氢能的安全应用、氢能与其它能源的应用机会等方面一起展开探讨。中国能源建设集团广东电力设计研究院氢能技术中心主任王小博出席会议并发表主旨演讲,以下为发言全文。王小博:大家好,我是中能电广东院的王小博,我简单说一下广东院,中国能源建设集团是年轻的央企,原来我们属于南方电网,2012年央企改革我们划到了中能电,广东院是国内唯一有百万千瓦火电、百万千瓦海上风电和百万千瓦制高压的这么一个单位,我们原来做“一带一路”的项目比较多,到2015年1月李克强总理去了我们单位,主要是因为做了“一带一路”的项目,今天看到有中广核的嘉宾,中广核是我们最大的客户之一。我先说一下氢的特点,它的原料属性特别强,可再生能源制氢我不给燃料电池供,我依然有很大的市场份额,核心我们再来看氢能它是最终会达到的一个目的,怎么说呢?从能源属性,大家看到石油到天然气就是增氢减碳过程,从能源形式来看,煤炭固态能源到石油业态能源和到天然气加氢气气态能源,这个趋势是不可逆的,当然中间会有波折,但它被称为终极能源的原因是非常典型的,大家一定要去看能源的本质就是CS、HS和OS。因为氢它不是一次能源,它跟电一样是二次能源,我为什么要强调这点,核心原因未来大家可以看到所有的油气公司都在转为二次能源供应商,所以在电计划和氢的密切结合也会导致氢能上升到更高的高度。这是我们之前做规划的时候梳理的产业链,产业链我们比较推荐工业副产可再生能源制氢。在应用场景这个阶段,大家看到从发电、从化工,大家看到核氢和甲氢,意味着和可再生能源结合的趋势非常明显,它的应用场景非常丰富,包括张主任说的,它成本下降的潜力会非常快。为什么氢能现在非常火?因为它是唯一一个和这么多能源行业可以发生耦合的这么一种能源形式,无论哪一种都不可能能耦合到这么多行业,从煤化工,因为有大量的副产氢,石油炼化它在加氢精制的过程中,有大量副产氢,电网不说了,这种模式未来是在能源架构上的一个PK。新能源从光伏风电制氢,这个对材料要求非常高。工业气体我说一下,这是工业气体供氮气、供纯氧,对它来说市场机遇更大,也是跟这个有关系,包括下游精细化工,带来的是我作为原料,包括汽车行业现在推的就是氢能,毕竟很多地方我们做规划的时候,他比较纠结,因为工信口在牵头,从能源局、发改口的角度比较纠结,这还有政府内部分工的事,包括生物质和生物燃料。这是我们在做大湾区能源规划的时候,我们树立了一个能源耦合图,从这个图大家看到氢本身就是无处不在的,这所带来能源本质上的属性,本质上大量的加氢过程,像惠州炼化厂一年要消耗80万吨氢,资源上的回收带来的经济性、环保性是非常强的。我们看一下煤化工,从煤气化和煤焦化,从各种发电方式来看,结合就是二氧化碳和氢的一个结合,二氧化碳+氢至下游化工,这是未来很大的市场,未来的市场潜力非常强。我们到燃料电池,大家可以看到无论是我的合成气,包括我的炼化厂,最重要最好的结合点就是高燃料电池。大家可以看到无论是美国能源部还是日本的,煤炭清洁能源在高效利用之中,最终都走向了IDFC,IDFC只能接高燃料电池。我们看一下日本的能源规划,可以看到可再生能源、原子力、化石原料、能效提高,氢能、储能分布式发电放在最下面,在日本都很重要,但没有大家认为的那么重要,它是能源的一个组成部分而已。我说一下现在整个油气公司是怎么转型的,丹麦油气公司为了把油和气这几个字去掉改名,一次能源业务转向二次能源业务,氢和电本身都是二次能源业务,石油公司转成能源公司,然后我的常规转成非常规,然后石油转向天然气,这个趋势也是不可逆的,后面我们会看到这些国际上油气公司为了拜托煤炭、拜托石油做了多大的努力。从制氢来讲我们推荐的肯定是下面,马上中科院上海研究所做的2兆瓦液态能源堆会开始建,带来的经济效益是非常好的。只有100%是可再生能源制的氢才能真正没有背离我们用氢的目的,用氢的目的是什么你考虑一下,一定要不忘初心。这个是RAE之前给的数据,这一栏几乎可以忽略,主要从发展炼化,合成安排,后面还有制甲醇,光从这两个,制氢只要满足带来的市场潜力是非常大的,可再生能源的替代化,尤其在中国天然气价格这么贵的情况下。这是日本的液氢产业链,时间关系我就不说了。这是中国,我们想利用泰山核电,因为本身液氢装置最大的能耗也是电,我们希望结合泰山核电气电能够把国内首个民用商用装置能够放在大湾区来。说一下可再生能源制氢,上面那个是中国最好的风厂之一,它的氢跟燃料电池没有半毛钱关系,因为它2毛5加上我的制氢设备投资差不多3毛,3毛出来的氢十几块钱一公斤,而且又是零排放。这是未来可再生能源制氢非常重要的应用场景,我作为化工原料,这个市场潜力非常大,你不用等燃料电池和加氢站的布局,你不用等它,因为你本身就是消纳,吉林主要在白城,现在大庆出油出的越来越少。这个我说一下是全球可再生能源价格下降趋势,大家可以看到,我一定要强调收益,这带来可再生能源制氢成本进一步降低,刚才张主任也说到在中国只要我们产业化规模,我们有信心,现在最大的困难在于海上风电,海上风电现在还是1毛2美元,乘7还是8毛多,这和中国2021年核准的电价还是很接近的,如果降到4美分左右的话,可再生能源制氢潜质将是非常大的。这是我们之前给中国某个省委做的规划,这时间关系我不展开了。说一下制氢装置,因为我们当时做的时候,我们做了一套相对来说最终比较优化的一个方案,也是说18台100方制氢设备,一个单位进行一个整合,无论是占地成本、设备投资,相对来说是比较优化的一个,因为它在变电站的配置上正好建了110千伏的变 ...
    北京化工大学刘景军:动力型燃料电池关键材料开发及商业化应用

    北京化工大学刘景军:动力型燃料电池关键材料开发及商业化应用

    陈丹2019-8-29 11:21
    很有幸邀请我参加这个会议,上午有讲政策的、有讲标准的、有讲催化剂的,感觉收获良多,我稍微换了一个题目,一开始觉得石墨烯可能是在燃料电池里面有点应用的。后来我一看咱们参会的各个参会方,很多都是企业的,跟企业接一点地气可能更好一点,我就换了一个题目“动力型燃料电池关键材料开发及商业化应用”,就从燃料电池关键材料角度作为一个切入点,讲讲燃料电池到底到了什么样的程度。 燃料电池的原理不讲了,讲一个燃料电池的故事,因为燃料电池实际上并不是一个新玩意儿了,一百多年前就有了。燃料电池实际上到目前为止发展了四代,第一代就是磷酸燃料电池到现在第三代是固态氧化物电池,现在到了质子膜燃料电池其实是第四代,发展的四代中有什么不一样?质子交换膜燃料电池是温度降到了100度以下了,前面三代都是150度以上,固态氧化物电池温度是800度以上。前三代燃料电池主要是发电来用,质子交换膜燃料电池如果还要发电,就有点像过去60年代开发的计算机,就是好几间屋子那么大,第四代就相当于把燃料电池缩成手机这么大。如果还要固定发电的话,是不是有点浪费了?有很多高端的应用,就是我们开的小汽车。质子交换膜燃料电池实际上重点是放在小汽车上用的,作为一个移动式电源来用。由于国家环境污染比较严重,现在国家很重视,有人做报告,有人说燃料电池这么多年了,一百多年了现在还说,到了什么阶段了?我说根据我们的理解和同行交流,燃料电池说快也快,快到什么程度?就是有一个爆发期,盛开期。说短有多短呢?可能1-3年。要说长,有专家说3年够吗?长的话是多久?可能要在5年以上。但很少有的专家说10年以后我们再见,基本上没有。所以爆发期也就是3年左右。为什么还要等3年吗?早点把媳妇娶回家不好吗?不行,还有一些嫁妆没有置办齐。 燃料电池作为一个终极能源,有人说锂电池不是用得很好吗?为什么还要做燃料电池汽车呢?氢能源燃料电池汽车是二次能源,锂电汽车还有一个致命的缺点,输出能量跟电池质量比是恒定的,你要带更多电量,你这个汽车电池就会越重。但燃料电池不一样,燃料电池一开始比较沉,但输出的功率往上提高以后,他本身的重量并不怎么增加,也就是说比能量远远优于锂电。 铂炭催化剂的问题是活性不高,比表面积低,稳定性差,还有中毒。现在有两条路,一个是把铂合金化了,第二个是理想的炭载体。主要用的都是炭黑,为什么不用石墨烯呢?石墨烯优点在哪呢?跟别的比起来,比表面积大,稳定性好。就开始用石墨烯一条路。我们做了一个PtCo二元合金催化剂,这个比市面上的活性高4倍。这个申请了专利,因为丰田的汽车就是用了铂二元合金。二元合金铂量还是高,再加非铂金属。这个铂的用量已经很小了,这是我们比较能拿得出手的催化剂了。我们还做单原子铂,每一个都是一个一个单原子铂,在炭上。这时候我们都不敢算活性了,因为量太少了,一算简直是突破天花板的。 这个就是用天然的石墨矿,后来我们双通道电化学方法做石墨烯,质量还是蛮高的,因为已经透明了,这就是我们做出来的石墨烯。石墨烯做完以后,我们就肯定用在燃料电池上,后来还发现一个问题,石墨烯不但可以用在燃料电池,还可以用在手机散热。现在华为手机电池打开以后,后面一层石墨烯薄膜导热。还要加上VC液冷,这个不是新鲜玩意了,华为这个就是做了石墨烯膜,华为做的石墨烯膜是用了十几吨石墨烯才做出来的。因为很多专家都觉得石墨烯总是说炒了很多年了,就缺杀手锏式的应用,5G手机肯定是杀手锏。第二个杀手锏的应用就是我们这个催化剂,我们做了以后,活性确实还是不错的。这个也是把石墨烯用在燃料电池上。我们现在也解决了合金工业化制备的技术路线,就是用反应釜,反应釜化工太常见了,光用釜还不行,得找一些什么东西。 我们还做了氮和多原子的。这个时间关系不给大家看了。国内市场预测,燃料电池绝对是一个万亿级的市场,为什么叫万亿级。燃料电池和锂电池比起来,比锂电复杂,但对产业发展来说,牵扯的东西越多,产业就越多。燃料电池可以到哪些产业?高分子材料、金属材料、碳材料,还有气体等别的东西,比锂电产业大得多。所以是万亿级的市场,特别是还有一些国内做的汽车配件的。是不是汽车配套的化学品都会牵扯到这里面来,所以万亿级的市场是可期的,只要我们大家沉下心来。 氢能的费用也不说了。结束语就是这样,氢能或者是氢气燃料电池未来真的可期。我们国家的政策是什么?现在政策不是特别理想,国家之前都是倾向于组装,现阶段我觉得应该优先支持关键材料,第二个支持关键部件,第三才到系统集成。因为关键材料、关键部件做了,我们系统集成不太好,但也能用。 谢谢大家!嘉宾介绍刘景军,北京化工大学教授,博士生导师。主要从事燃料电池关键材料制备及产业化;燃料电池核心部件的设计及应用;天然石墨及人造石墨材料制备、铂基及非铂催化剂制备及产业化应用;重点开展炭/金属/金属氧化物复合电催化材料可控构筑、性能调控及其在储能及能量转换领域中应用的研究工作,建立了高效电催化材料的可控合成与实际应用的研究体系、电化学工程应用等。获得授权中国发明专利25余项,授权国际PCT专利2项。 ...
    氢云科普:氢燃料电池热管理系统详解

    氢云科普:氢燃料电池热管理系统详解

    氢云链2019-8-28 11:07
    每到夏日,人类不能离开——西瓜、WiFi和空调。空调被誉为20世纪最伟大发明之一,给人类提供舒适的环境,撑起了人类在炎热面前的尊严,而氢燃料电池的热管理系统与空调有相似的作用。人们要在适宜的温度下生活,离不开空调;同样的,氢燃料电池要在合适的温度范围内运行,也离不开热管理系统。什么是氢燃料电池热管理系统?氢燃料电池热管理系统循环图氢燃料电池热管理系统示意图部件盘点水泵中冷器去离子器水暖PTC在环境温度较低的情况下,燃料电池面临低温挑战。水暖PTC是给电堆在低温冷启动时给冷却液辅助加热的,使冷却液尽快达到需求的温度,缩短燃料电池系统冷启动时间,就好比天气较冷的时候,运动员正式比赛前,先要做好充分的“热身运动”。水暖PTC由加热芯体、控制板及壳体组成,其要求是响应快、功率稳定。水暖PTC(Positive Temperature Coefficient)节温器由电机执行机构,阀体,进出口及壳体组成。燃料电池系统对节温器的要求是响应速度快、内部泄露量低、带位置反馈信息(电机节温器)。节温器散热器冷却管路挑战,挑战算什么?正如曾经的每一次变革都会受到技术上的阻碍,在汽车从传统能源转换到氢能源的路上也有着不小的挑战。氢燃料电池热管理系统相比传统燃油发动机而言,主要面临两个较大的挑战:一是零部件离子释放的控制,在热管理系统的零部件中,中冷和散热器较容易释放离子,导致冷却液电导率升高,进一步影响到系统的绝缘。目前主要缓解该问题的方式是零部件增加清洗工艺,但按照当前的状态,清洗往往需要很长时间,影响生产节拍,同时清洗的效果也有限,无法避免离子的长期释放。未来探索新的生产工艺、更合理的系统设计都将有助于改善相关的问题。二是散热效率需要提高。一般而言,在相同的车辆运行条件下,氢燃料电池的散热量比传统燃油发动机大10%-20%左右,但燃料电池系统的运行温度较低,与环境的温差较小,这导致了燃料电池对散热要求相比传统车高了很多。除了增加散热面积外,更优的散热器设计,更合理的进气格栅设计,更高的电堆效率都将有助于解决散热困难的问题。更好的热管理系统有助于提高氢燃料电池系统的使用寿命,同时更合理的热量综合利用有利于系统的节能减排。相信随着氢燃料电池行业的发展,相应的热管理技术将面临更多的机遇与挑战,也将进入一个崭新的发展阶段。(转自:捷氢科技)
    同济马天才:真正影响燃料电池汽车可靠性主要在于关键零部件(审定附PPT)

    同济马天才:真正影响燃料电池汽车可靠性主要在于关键零部件(审定附PPT)

    杨东川2019-8-26 14:17
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)是如今最火热的话题,因其具有能量转化效率高、噪音低、零排放等优点,使之成为车用燃料电池的主流选择。为了促进国内PEMFC的发展,由上海燃料电池商业化促进中心和DT新材料联合举办的2019年8月21-23日在上海召开。会上同济大学副教授马天才发表了主题演讲。嘉宾介绍:马天才,同济大学汽车学院,博士生导师,副教授,国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心副主任,中国氢能源与燃料电池产业创新联盟副秘书长,国家863计划项目首席科学家,IEC国际电工学会燃料电池技术专家,全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会委员、中国工业节能与清洁生产协会电池回收与再利用分会专家、上海燃料电池商业化促进中心理事,International Journal of Powertrains期刊客座编辑。持续从事燃料电池汽车研发18年,开发了200余辆燃料电池汽车和100余套燃料电池备用电源系统,主持参与国内外标准16项演讲题目:燃料电池系统研发与应用演讲实录:非常荣幸给大家做一个简单的报告,我从2000年开始,像我们国家以前做的科创示范都是我在参与的。今天的目的是想跟大家分享一下同济大学在质子交换膜燃料电池进展,以及我们从事燃料发动机的感受。第一点介绍一下燃料电池技术与产业发展现状。燃料电池的原理大家都比较清楚,就是氢能转化反应。燃料电池不能说是燃烧电池,电池燃烧就完蛋了,我们燃料电池是不燃烧的,是低温的化学方面。燃料电池发动机系统,到底包含了哪些?我们同济大学基本上统计了,从DCDC为一个界限,驱动电机跟电池我们认为是整车的组成部分。燃料电池在不同的车辆上就是不同的燃料电池车。我们讲燃料电池的时候,在2002年的时候大家都注意到了,已经建立了氢能的团队,如果没有氢能,发展燃料电池就是一句空话。氢能在重点就是与各种可再生资源连接起来,我们都知道的风能、太阳能包括水力发电等等。这些能源都存在时间、空间的问题,供给侧和需求侧的不平衡,有了氢能以后就可以做大规模的存储。氢能的基础上,我们可以做到能源更好的利用。在我们国家的层面上,如果我们把氢能充分利用起来,中国未来是不需要进口石油的,这个可能是对于我们国家能源战略是非常重要的一点。我们现在能源体系存在的问题比较清楚了,主要两点第一个是能源安全,第二个是碳排放,我们国家的问题跟我刚才说的一样,我们不是没有能源,而是我们能源结构,包括供给需求的差异性。但这些内容,我们通过联盟发布的白皮书观点,因为我是在氢能联盟担任副秘书长,这些观点也再给大家分享一遍。白皮书大家有兴趣可以看一下。我们认为氢能至少从目前为止氢能是解决最有效的途径,安全、清洁、低碳、高效。基本上将来需要用能源的都会用到它,氢能产业的规模绝对会比很大,相对来说燃料电池是氢能利用有效的途径,但氢能绝对是整个应用的基础。因为它的应用比我们想象的要大得多。在车辆领域,燃料电池是我们动力转型的方向,第一个是减少燃油的依赖,第二个是对车辆排放的需求,这些大家都比较清楚了,不光对于我们国家来说,对于世界各国来说都是非常重要的发展方向。尤其是现阶段,在我们国家,在全世界范围里大家都认为燃料电池在长距离的情况下优势明显。大家都在讨论燃料电池和纯电动到底是什么样的关系,同济大学包括我们团队,一直的观点就是燃料电池跟纯电动不是一种竞争关系,不同技术在不同应用领域有各自的优势。这个优势随着技术的发展,这个过程中可能会发生变化,但总的来说,长距离下燃料电池还是有更多优势的。燃料电池在我们国家一系列政府文件,包括现在各级政府不同的规划,相关的支持政策非常明显。在日本,他们做的相对来说很完善,我一直觉得日本做得比较好的一条是说,他们在民众教育这块,一直是我比较羡慕的。因为我们国家虽然这个产业很热,不管是资本也好、政府也好,还是企业也好。但我们一直在民众教育方面,普通人听到氢气第一反应就是安全问题。有一次日本出租车司机非常自豪的告诉我,我们日本将来会大力发展氢能。我就很差异,我说你们不担心安全吗?他说氢气很安全。因为他们在日常生活中接收到了足够多的信息。欧洲做了大量的工作,我们看我们国家氢能的发展,燃料的发展,更多的要看加氢站的发展。2018年底的时候,大家统计的数据,全球正在运营的加氢站达到369座,其中273座和传统加油站一样运营。我个人认为这个还是比较客观的,这些加氢站,欧洲是152座,亚洲136座,北美78座,亚洲136座大部分是日本,一百左右,韩国是27座,我们中国就很少了。前四个国家是日本最多的,德国、美国、韩国。我们不要说未来有多少辆车,加氢站有多少站,每年加多少氢,实际上就能够反应出我们应用的状况。日本的状况和中国的状况,这里大家看得比较清楚,日韩密度要大得多,美国现在还是在西海岸线比较多。加氢站另外一个角度,我个人认为德国做得比较好,欧洲这边,因为我们2013年跟欧盟交流的时候,他们就说我们要建高速公路加氢站。包括德国的规划,他们牛吹得挺大,但现在看基础设施建设的非常好。去年我参加会议的时候,有一个政客,他在批判政府,德国一直号称是汽车强国,新能源汽车发展起来以后,日本把氢能做好了,中国把纯电动汽车做好了,德国的汽车未来在哪里。他们在批判政府的时候说的,但当初我看过相关的数据,实际上德国在氢能,燃料电池发展的过程中,他们扮演的角色,他们最主要的作用就是把这个加氢站建好,更多的是让企业做核心技术。我们国家的燃料电池汽车产业规划到目前为止我们看的话,我个人认为还是非常痛苦的,包括技术包括产业发展的状况,实际上都比较痛苦。虽然我们现在路线图正在修订,更多我们关注的还是氢气储备的问题。燃料电池汽车商业化时代已经到来了,正在进入商业化的过程中,对我们国家而言机会还是有的。因为去年调研时,总理就问了两个问题,第一个是中国新能源电动汽车能不能追上日本,第二个如果要追上需要政府做什么?总的来说我认为我们机会还是非常大的。因为我们起步还是非常早的,世博会的时候,听到中国的氢燃料电池,世博会的时候是全世界第一次这么大规模做的燃料电池汽车。 第二个给大家介绍一下我国燃料电池发动机技术和面临的挑战。我们国家燃料电池汽车发展还是在政府的引导下做的,虽然有 ...
    中科大路军岭:使用低纯度氢气实现氢燃料电池的应用研究(审定附PPT)

    中科大路军岭:使用低纯度氢气实现氢燃料电池的应用研究(审定附PPT)

    杨东川2019-8-26 14:16
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)是如今最火热的话题,因其具有能量转化效率高、噪音低、零排放等优点,使之成为车用燃料电池的主流选择。为了促进国内PEMFC的发展,由上海燃料电池商业化促进中心和DT新材料联合举办的2019年8月21-23日在上海召开。会上中国科学技术大学教授路军岭发表了主题演讲。嘉宾介绍:路军岭,博士生导师。中组部青年千人。2007年在中国科学院物理研究所获博士学位。2004-2006年期间曾赴德国马普弗利兹-哈伯研究所做合作交流。2007-2013年期间先后在美国西北大学和阿贡国家实验室从事博士后研究。2013年3月至今在中国科学技术大学任教授。长期围绕原子层沉积(ALD)技术,从事金属催化剂的精准设计与催化反应机理研究。在Nature、Science、Nat Commun、Science Adv、JACS、 Angew Chem.等期刊上发表论文80多篇。SCI总引用近4500次。演讲题目:面向高效去除氢气中微量CO应用的新型催化剂设计演讲实录:非常感谢组委会的邀请,我也是第一次参加由企业主导的会议。也非常激动,能够跟大家介绍一下我们科技组最近这些年取得的氢燃料电池方面做的工作。但听完我的报告可能会发现我今天的报告跟王老师比起来可能更偏离我们今天大家说的氢燃料电池燃料堆层面。今天主要讲的是氢气中微量一氧化碳如何能够实现高效的去除,从而使得我们现在做氢燃料电池汽车时,可以用低纯度的氢气可以实现氢燃料电池应用,主要是这方面的研究。研究背景我忽略一下,但能源问题,氢能肯定是将来主要的发展方向。而在氢气的应用方面,我们除了熟悉的氢燃料电池汽车里面有应用。氢气在我们化工领域里面一直以来都扮演着非常重要的角色。比如说大家非常熟悉的合成氨,有了合成氨反应以后,我们才能做合成化肥,使得农作物产量大大提升。另外精细化工领域方面也有重要的应用,我们通过氢气在精细化工里面加氢,可以实现包括制药这块有非常重要的应用。但氢气的纯度一直是非常重要的,之所以是这样的,因为如果我们看氢气的制取,在以下几个途径。一个是化石燃料制氢,还有含氢尾气副产氢回收,还有高温分解制氢,甲醇裂解制氢,还有电解水制氢,还有其他的生物质气化制氢。这些就是为了氢纯度,从而得到合适纯度的氢气。氢气成本比较,我们最熟悉的方式是电解水制氢,电解水制氢,每天每公斤氢气是4.5美元,我们国内煤炭比较多,用煤炭制氢,比如神华,大概成本是1.3美元每公斤左右。还有一个制氢的主要来源是天然气,我们国内是2.3美元的水平。重油大概是3美元。大家可以看到从制氢成本来说,从石化资源制氢,成本要远远低于电解水制氢。可能大家说我们也在新疆和田那边通过弃风电制氢。到目前为止现在氢气主要来源是化石燃料制氢,占了96%以上的氢气,尤其是在石油天然气和煤。通过化石燃料拿到的氢气通常还有1%左右的杂质气体。而这个1%左右的杂质气体是非常致命的,致命到什么程度呢?可以严重影响到氢气在下游的应用,如果直接用含1%杂质的氢气合成氨,马上就会失活。我相信没有一个企业敢用99%氢气,有1%的一氧化碳的氢气用在氢燃料电池汽车上。几个小时你的电池就失活了。这也是迫使我们现在做氢燃料电池汽车研发时,一般就是用五个九的氢,也可以用六个九的氢,但问题就是你的氢气成本就变昂贵了,如果是五个九提高到六个九,氢气价格就提高了一倍甚至两倍。这也是迫使我们想办法去把氢气中的微量一氧化碳去除掉,从而使得氢气能够得到一个非常好的应用,不仅仅在氢燃料电池汽车里面,甚至包括在其他合成氨或者是化工里面,都希望把一氧化碳去掉。最常用的办法大家也比较清楚,一个是变压吸附,很多公司都在用变压吸附法尝试净化氢气,好处是非常有效,可以把氢气纯度做到五个九、六个九。但存在的缺点也非常明显,一个是设备成本非常高,还有一个是能耗高,还有氢气回收率只有70-90%。现在小规模可能还体会不到氢气的消耗,一旦真正大规模,你能损失10%以上的氢气,这个损失是非常可观的。另外一个是甲烷化,因为甲烷即使浓度高,也不会对我氢燃料电池汽车电堆产生重度影响。但这个办法温度通常比较高,通常在200度以上,通过这个反应分子式,大家也非常直观的了解到,这个就是耗氢的反应,可能也需要消耗10-15%的氢气。还有一个办法膜分离,主要缺点是渗透率比较低,成本比较高,另外也存在氢脆的问题,如果有裂痕的话,氢就从裂痕跑过去了。一个非常理想就是一个富氢氛围CO有限氧化。我们可以通过微量的氧气,使得氧气能够选择性的和一氧化碳反应。这样可以选择性的把一氧化碳从氢气中取出掉。这两个方面是竞争反应,怎么设计一个催化剂能够让这个氧气选择性的把一氧化碳去掉,但没有把氢气去掉,是非常大的挑战。但如果针对我们氢燃料电池汽车,可能挑战来得更大一些,大家都知道氢燃料电池汽车温度大约80度,如果把这个放在氢燃料电池电堆和氢气罐的进气路上,设计一个催化剂,车载方法能够把一氧化碳去掉,首先你要满足工作温度大约80度的时候,催化剂能正常工作。如果要做实际应用的话,可能也需要在-40度保证催化剂工作,也就是要保证-40到80度这个温度区间,都能够选择性把一氧化碳去除掉,这也是催化反应里面带来最大的挑战。这个催化反应在我们学术界已经研究了很长的时间。其中这里有一个图,我觉得总结得比较好。这里面其中大家研究的一类催化剂是金催化剂,但这个催化剂的CO转化率低,没办法得到百分之百,因为氢气和氧气有一个竞争反应也会消耗,另外催化剂非常容易失活。举个例子,这个是2016年非常高大上的杂志,发现没有水气存在的情况下,催化剂很快失活,这个活性有明显的降低,加了水气以后,能够稳定。但如果真正看看转化率,还是没有到百分之百,也就是说一氧化碳纯度还没有办法满足氢燃料电池汽车要求。如果看下面的B图,可以发现最高选择性是80%,这个反应里面,氧气和氢气反应会消化掉里面的氢气。还有一类催化剂是用铜,这个绿色的圈,这个铜的转化率更低,好处是便宜,但是该类催化剂同样没有办法满足这个要求。其中一类催化剂大家认为是比较好的,就是PtFe催化剂。如果看最左边的图,这个是日本一个课题组在2003年研发出来的,他们研发的PtFe合金,可以在80-200度期间,可以选择性把一氧化碳去除掉,但没有把氢气去除掉,温区非常宽。这个催化剂发文章可 ...
    中车四方万年坊:氢燃料电池用于轨道交通的中外案例(审定附PPT)

    中车四方万年坊:氢燃料电池用于轨道交通的中外案例(审定附PPT)

    杨东川2019-8-26 14:12
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)是如今最火热的话题,因其具有能量转化效率高、噪音低、零排放等优点,使之成为车用燃料电池的主流选择。为了促进国内PEMFC的发展,由上海燃料电池商业化促进中心和DT新材料联合举办的2019年8月21-23日在上海召开。会上中车青岛四方机车车辆股份有限公司,新能源部高级主任万年坊发表了主题演讲。嘉宾介绍:万年坊,工学博士,中车青岛四方机车车辆股份有限公司高级主任,2007年毕业于清华大学,2007至2016年在日本Fujikura公司从事燃料电池研发,2016年回国。在氢能和燃料电池相关领域有十几年研究开发经验,主要从事燃料电池中高性能膜电极/催化层设计与优化、耐久性提高、电堆设计、水热管理、系统集成及轨道交通应用等,取得过多项国际领先成果,共申请/授权发明专利40余项,发表论文近20篇,为ISO国际标准—燃料电池轻轨智慧交通主要起草人和项目负责人。演讲题目:氢燃料电池在轨道交通中的应用演讲实录:感谢介绍,感谢主办方的邀请,大家好,今天非常荣幸在这里共同跟大家探讨一下,氢燃料电池在轨道交通中的应用。首先简单介绍一下我们公司,中国中车是世界最大的轨道交通制造商,目前占据30%以上的市场份额。我们中车四方股份是中国中车的核心子公司,是1900年建厂,距今有近120年的历史。中车四方股份创造了多个中国第一。目前公司总部位于青岛市,目前是22家子公司,其中五家全资子公司,分布在全国各地。中车四方股份主要产品是轨道交通客车,目前全面覆盖了轨道交通车辆的速度等级,实现了轨道车辆产品普系化。从低速的城市轨道交通车辆,像轻轨、有轨电车、地铁到城际车、和谐号、复兴号都是我们公司的产品。下面讲一下轨道交通存在的问题,为什么要使用氢燃料电池,大家知道目前的轨道交通车辆主要有两种方式,一种是接触网供电,一种是柴油机驱动,柴油机存在着排放和环境污染的问题,既使是接触网供电的方式,也存在着一些问题。比如说接触网供电的电力来源,像我们国家的电力结构有大于60%的电力是燃烧化石能源,并非完全零排放,而且架设接触网影响城市景观,基础设施建设周期长,成本高,互联互通性差,发生自然灾害时,可恢复性比较差。氢燃料电池用于轨道交通可以解决以上问题,首先是环境友好,像刚才缪总讲的碳排放问题,如果使用完全可再生能源制取的氢气来驱动轨道交通车辆,可以完全实现温室气体和颗粒物的零排放。因为轨道交通是目前我国电力应用当中的大户,消耗大量电能。还有可以保持良好的城市景观。再一个是基础设施建设快、投入低,具有较高的灵活性、安全性,高互联互通性、基础设施维护简单、对电网没有冲击,再就是具有长续航里程的优势。这里比较燃料电池和传统的储能电池,比如说锂电池和超级电容的轨道交通车辆,燃料电池车辆可以达到一百到上千公里的续航里程。还有充填速度,燃料电池10-15分钟可以加满。锂电池和超级电容轨道车辆一般是用于局部区域的没有接触网的线路当中。但对于全部没有接触网的线路还是很难应用的。再就是基础设施,氢燃料电池的加氢站加氢量比较大,而储能电池对电网冲击比较大。氢能源已经在全世界内广泛的研究,美国、日本、西班牙、德国、中国都进行了轨道交通氢能源的研究应用。欧洲的轨道交通线路,有接近50%还是非电气化的线路,也就是说是由柴油机驱动,所以欧州正在考虑更换柴油机驱动的列车,氢燃料电池完全有能力帮助欧洲实现温室气体、空气污染和降噪的目标。有预测表明,到2030年,欧洲新购买的火车中每5辆就有1辆可以用氢提供动力。法国阿尔斯通2016年推出了氢燃料电池列车,时速可以到140公里,续航历程可以达到600-800公里,2018年9月在德国进行示范运营,目前已行驶了1万公里,累积故障率比柴油机更低。阿尔斯通也获得了德国氢能源列车大单。阿尔斯通和英国轨道交通公司ROSCO已经在合作。下面介绍一下我们公司中车四方开发氢燃料电池列车情况,我们是2013年开始氢能源技术应用于轨道交通方面的研究。在2017年2月获得世界首个氢能源有轨电车商业订单,2017年12月实现佛山高明氢能源有轨电车下线。2018年获得了威廉格罗夫爵士奖。中车四方开发氢燃料电车有轨电车有三个阶段,第一个是原型车开发,第二代试验车开发,第三代商业运营车开发。第一代原型车,氢动力系统包含了燃料电池、锂离子电池和超级电容器,采用150千瓦的燃料电池,450Wh超级电容器。第二代试验车,我们采用燃料电池和锂离子电池混合动力的系统架构。取消了超级电容,增加了锂电池电量,同时增加了散热量、增加了储氢量,优化了系统结构。对于运营车,我们保留了燃料电池和锂离子电池的混动架构。这是燃料电池模块、锂离子电池模块和DCDC变换器,这是我们储氢和冷却系统模块,对于冷却系统我们可以是现在环境温度40摄氏度时,300千瓦的散热量。对于储氢系统我们采用6支III型气瓶,35Mpa公压力。这是我们具体有轨列车的参数,车辆使用寿命是30年,燃料电池系统能够达到该寿命还未知,运营速度是70公里,续航超过100公里,载客量是380人。这个是高明示范线,线路总长是17.4公里,首期是6.5公里,10个车站,我们准备配备5辆运营车。对于佛山高明线的项目很早就开始了,现在项目有所延迟,我们上个月已经成功实现了首辆车的轨道上线。除佛山外全国其他地方,我们也在准备推广氢燃料电池驱动的有轨电车,这个市场应该是会逐渐的扩大。同时公司正在制定燃料电池轻轨国际标准,这应该是在我国主导制定的燃料电池智能交通领域第一个国际标准,这个标准2019年2月已经正式立项,目前处于WD阶段,今天早上刚刚收到ISO通知,我们这个标准已经通过了CD阶段的投票,进展还是比较顺利的。除了有轨电车我们还开发其他的车型比如更高速度更高续航里程的城际列车,这个车是4编组车辆组成,对于氢能源的城际车,我们燃料电池系统准备采用净输出300kW的燃料电池。这个应该是目前已知的应用于轨道交通功率输出最大的燃料电池系统。动力电池准备采用高功率密度的锂离子电池,氢系统采用70Mpa氢气瓶。同时我们公司正在建设新能源混合动力试验室,主要是依托与国家创新中心,我们将建成的试验室包含氢系统、燃料电池、锂离子电池,超级电容从单体到模块到系统的测试、评价和分析,并且可以进行电电混合系统的联调联试。对于氢 ...

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