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張小飛對話張華農:重新定義燃料電池汽車

以"四海共享氫能汽車盛八方共創系統高"為主題,2021高工業氫電燃料電池系統技術與應用峰會将于9月13-14日在上海索菲特酒店華工廳一樓舉行。

在号召下,五部委終于釋出了一份紅頭檔案,确定了北京、上海和廣東等地首批示範城市群,"長期旱雨"燃料電池行業喜慶高漲,士氣十足。随着行業"加速按鈕"正式啟動,預計下一個示範期燃料電池汽車銷量将大幅上升。

在這個燃料電池汽車大規模發展的關鍵節點上,高工氫動力董事長張曉飛與熊軒董事長張華農展開了高端對話,雙方圍繞"重新定義"的話題,從燃料電池汽車設計、燃料電池效率與成本、燃料電池與锂電池的關系、燃料電池汽車未來等四個方面提出了發人深省的觀點。雙方同意從新的角度看待燃料電池産業生态,以實作真正的"蝴蝶式變革"。

張小飛對話張華農:重新定義燃料電池汽車

雄毅董事長張華農(左)、高工氫電董事長張曉飛(右)

以下是對話的核心要點:

1、重新定義燃料電池汽車——結合使用者需求和車輛效率設計

在電動汽車發展的早期階段,技術非常不成熟,模型并不是真正的電動汽車,也無法真正滿足車隊實際運作的需求。張曉飛和張華農都充分經曆了電動汽車的發展,他們認為國内燃料電池汽車正處于發展階段,就像10年前的電動汽車一樣,吸取了教訓,燃料電池汽車實作了更快的高品質發展。

張曉飛:在電動汽車占據上風的情況下,燃料電池汽車要提升競争優勢,應該在主機廠考慮要賣什麼樣的燃料電池汽車,從車輛需求出發,再與上遊燃料電池系統和反應堆廠商一起對車輛進行全面設計。這樣,汽車的設計就符合市場需求,才能實作商業化潛力。在燃料電池汽車市場即将進入快速增長路徑的時候,這一前提尤為重要。

張華農:當我們與順風快遞、JD.co、中國郵政等下遊使用者讨論燃料電池汽車應用時,他們說商品的包裝是标準的,負載相對固定,而現有的燃料電池型号往往被更多的氫氣瓶擠出一定的空間,這不符合他們的使用需求。

這也讓我們深刻地反映,燃料電池汽車不能走過曾經電動汽車的老路,不僅僅是在傳統燃料車型中"難以添加"的東西,而是要考慮如何使車輛布局更簡潔、運作效率更高。為此,雄軒大力配合整車企業共同設計燃料電池汽車專用底盤,并産生大量專利。

2、重新定義燃料電池效率和成本——節約成本的效率空間大

由于處于發展初期階段,目前國内燃料電池運作效率尚未達到理想狀态,存在耐久性不足、成本高等問題,制約了燃料電池汽車的商業化。人們對燃料電池應用的未來提出了質疑。張曉飛和張華農一緻建議,氫能和燃料電池不應以"固定思維"來看待,未來節約成本效率存在巨大空間。

對于對成本敏感的終端使用者來說,目前氫燃料的生産和使用成本過高,直接阻礙了氫能的使用,也影響了燃料電池汽車技術路線的市場。這種觀點隻是計算了目前模型下的工業成本,看似合理,但如果将整個産業鍊中的全生命周期、環境污染和氣候變化成本考慮在内,環境污染的成本負面外部性效應将需要内化,氫燃料的成本需要重新定義。

此外,在政策支援的帶動下,燃料電池發動機性能在快速提升,零部件國産化程度也在不斷提高,大規模生産必然導緻成本大幅下降。總體而言,随着全國工業效率、産品效率和使用者效率的提高,未來燃料電池的效率和成本将被重新定義。

燃料電池發動機将氫氣的化學能直接轉化為電能,無需燃燒,能量轉換率為60%-80%,遠高于正常内燃機的熱效率。不過,現階段,燃料電池發動機的效率一般在50%左右,從理想狀态來看還有很大的提升空間。提高效率的重要途徑之一是提高氫氣的使用率,熊磊正在與武漢理工大學合作開發氫氣循環系統控制的尖端技術,旨在大大提高燃料電池系統的效率和經濟性。

我們還需要找到燃料電池與它們一起工作的最佳解決方案,以便它們始終在最經濟,最有效的條件下運作。例如,現階段,燃料電池重卡100公裡氫氣消耗量高,目标是大幅降低氫氣消耗量,這樣未來就可以挑戰傳統的柴油重卡。在注重提高重卡氫使用率的同時,需要找出不同工況下反應堆與電池的最佳契合度,使反應堆效率和經濟性達到最高水準。

3、重新定義燃料電池與锂電池的關系——擁抱發展

在新能源汽車市場,目前锂電池"獨一無二",但随着燃料電池熱度的崛起,關于誰是未來新能源汽車市場"主角"的争論更加激烈。未來锂和氫之間是否會有"你死我活"的戰鬥?張曉飛和張華農一緻認為,燃料電池和锂電池不是"一次性"的關系,而應該"擁抱發展"。

燃料電池汽車需要锂電池作為輔助電源,因為燃料電池不能快速啟動和停止,而锂電池可以。除了需要锂電池實作快速啟停外,燃料電池在運作過程中要實作更平穩的運作并保持較長的使用壽命,還需要锂電池的幫助。雙方緊密合作,提供了車輛的整體運作效率,同時也緩解了使用者的裡程焦慮,合作其實非常完美。

此外,從産業發展的角度來看,電動汽車的發展也為燃料電池汽車的發展提供了條件。例如,電動汽車電機、蓄電池和電氣控制的三個主要部件,經過多年的發展,技術趨于成熟,成本大幅下降,而這些部件也是燃料電池汽車所需要的,其發展是非常有幫助的。

發展新能源汽車是促進交通運輸領域節能減排、滿足安全、高效、便捷出行需求的重要舉措。目前,中國已成為全球新能源汽車産業最重要的市場。燃料電池汽車和電動汽車是新能源汽車,可以互相促進,為碳中和做出貢獻。

如果隻有锂電池是核心發展,可能會導緻資源不比對。事實上,燃料電池和锂電池相輔相成,可以并行開發,未來燃料電池汽車和電動汽車可以在正确的情況下實作效益的最大化。

4、重新定義燃料電池汽車的未來——比你想象的更快

目前,氫燃料電池行業正站在風之浪上,一方面是資本市場的瘋狂追求,另一方面,部分産業鍊上下遊企業生存困難,似乎陷入了"叫好不叫"的困境。燃料電池汽車行業的未來是什麼?先鋒如何才能不跌倒在行業繁榮的前夜?

目前,國有企業、國有企業等巨型企業紛紛湧向海灘氫能市場,氫氣儲運加上整個生态系統正在逐漸完善,必須對未來氫能的前景充滿信心。燃料電池汽車作為氫能應用的突破口,是目前處于産業發展之窗,産業鍊企業敢于創新,敢于"試錯",迫切需要這樣的智慧和勇氣,站在全球競争的制高點,高瞻遠矚搶占産業鍊布局的先機。

根據燃料電池行業現有的産量和現有的技術,政府需要首先幫助渡過難關。現在北京、上海和廣東首個氫能示範城市群登陸,對于行業來說是一大效益。未來5-10年,燃料電池行業已經發展到一定數量,市場空間将非常廣闊。

具體路徑,要實作關鍵材料和部件的量産,初步降低燃料電池發動機的成本,首先要将低依賴性商用車商品化,特别是重型卡車、加氫站;

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