我今天演講的題目是燃料電池商業(yè)化的應用和產(chǎn)品的開發(fā)，主要想分享一下以前在上汽集團做燃料電池系統(tǒng)和燃料電池整車開發(fā)的經(jīng)驗，以及我們對燃料電池商業(yè)化應用的前景分析。

第一部分我們想從氫能角度做整個燃料電池全場景分析，想看一下未來在整車領(lǐng)域，燃料電池到底在哪些整車市場更加有可能實現(xiàn)突破。第二個簡要介紹一下上汽集團，包括我們捷氫科技在燃料電池領(lǐng)域生根多年的一些經(jīng)驗和收獲，最后還有一些對于行業(yè)的建議。

剛才早上余教授也講到了，大家如果把燃料電池往更廣的范圍去思考，從氫能角度來想，燃料電池這個問題一下子就想明白，其實氫能作為一個清潔的二次能源，到2050年整個國際氫能委員會預測，氫能相關(guān)的能源需求占整個世界能源需求的18%，這個18%是什么概念？

它代表全球60億噸二氧化碳的減排，也代表一個22.5萬億美元的巨大市場，同時跟氫能相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈將會催生出3000萬個以上的職位。其實我在美國經(jīng)歷過燃料電池好幾輪的起起伏伏，美國最近重新審視它的清潔能源的戰(zhàn)略。

美國其實從去年提出它的DOE，能源屬提出一個H2@Scale計劃，這個計劃可以看到氫能是一個尚可連接應用端，一次能源端，下可連接應用端的清潔能源載體，這個清潔能源載體其實除了整車以外，在很多領(lǐng)域都有應用。

我國從2016、2017年開始燃料電池市場重新升溫之后，在今年從1-7月這個產(chǎn)銷其實都是超過1000輛，產(chǎn)量是1176輛，銷量是1106輛，這個數(shù)據(jù)比2018年同期有一個現(xiàn)場顯著的增長，目前為止累計整車運行數(shù)量是超過4000多輛。

其實根據(jù)國家規(guī)劃，到明年燃料電池運營量累計超過5000，到2025年達到5萬，到2030年達到百萬，但是這樣催生一個問題，在各個車型從小的乘用車到大的重卡，那么哪些車型是燃料電池比較合適的應用場景？我們也是做了一個比較定量化的經(jīng)濟性分析。

首先就是交通運輸領(lǐng)域毫無疑問是燃料電池在的主要能量輸出端的領(lǐng)域，從出貨量以兆瓦為單位來計算，燃料電池整個在整車交通運輸領(lǐng)域占一個大頭。

右下角這附圖其實是國際清潔能源委員會預測到2050年，從0-5000公里駕駛范圍內(nèi)各種出行交通工具，氫能在各個板塊中的滲透率，顏色越深代表氫能的滲透率越深。大家其實可以看到船舶、飛機這個領(lǐng)域其實燃料電池可能到2050年應用量不會特別大，但是整個汽車領(lǐng)域，當車到達一定大小之后，尤其是中型車和大型車燃料電池占有率非常高，到大型車燃料電池占有率超過50%。

我們根據(jù)整個燃料電池從銷售開始，到它整個產(chǎn)品周期做一些分析，我們用一個叫TCO，全生命周期成本分析燃料電池系統(tǒng)，其實從它的直接金錢成本來說，燃料電池車有購買成本，購買之后有一個使用成本，就是定期加氫的成本還有維護成本。燃料電池有一些件，一定時間內(nèi)是需要更換的，剩下燃料電池殘值再加政府補貼的費用，這是燃料電池整個TCO的綜合，但是除了TCO以外，其實推動燃料電池往前推進還有其他一些因素。

比如說政策因素，包含除了補貼以外，比如說特定牌照權(quán)限，特定區(qū)域路權(quán)傾斜，還有特定場景的需求。大家也知道中國在長城以北，可能很少見到純電動汽車，那是因為電池在低溫環(huán)境可能從性能和壽命來說衰減都比較厲害，但是燃料電池其實在零下環(huán)境很有優(yōu)勢，所以特定的一些使用場景，還有一個就是需要長時間連續(xù)運作的場景，這些場景其實就算電動車能夠從續(xù)航里程達到它的要求，但是因為有一個很長充電時間，所以它的使用特性也是無法滿足這些需要長時間連續(xù)運營的這些車輛的場景需求。

最后一個就是氫資源，氫作為工業(yè)副產(chǎn)品可以在有豐富副產(chǎn)氫的地方，做一個非常低成本的能源供給，同時從整個車輛來說，我們也是對比了燃料電池車，純電動車和傳統(tǒng)內(nèi)燃機車動力形式的差異。

傳統(tǒng)內(nèi)燃機車整個動力總成是由發(fā)動機、變速箱和油箱組成，電動車現(xiàn)在在中低行駛里程領(lǐng)域還是占據(jù)主導優(yōu)勢，因為電動車本身相對來說從整車復雜性來說，先天具有比較簡單的優(yōu)勢，因為動力電池車主要驅(qū)動源就是動力電池系統(tǒng)，可能需要一個電驅(qū)系統(tǒng)再加一個電控系統(tǒng)就可以。

但是燃料電池車從整個系統(tǒng)架構(gòu)來說，天生就是相對比較復雜的，因為燃料電池車需要有一個燃料電池系統(tǒng)，也需要燃料電池儲氫系統(tǒng)，同時從起停的角度，從能量回收的角度，它又需要一塊比較小的動力電池，同時也需要電動車相關(guān)的電動車所需要的電驅(qū)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，所以它本身產(chǎn)品復雜性導致在購車成本方面相比電動車還是要高一點。

從政策補貼角度來說，燃料電池車今后一段時間還是有補貼，但是電動車可能在明年退坡完全結(jié)束了。

經(jīng)過這些定量化的計算，基于一定假設(shè)之后，我們以萬元為單位來計算，比較綠色的是燃料電池，藍色的是純電動，灰色是傳統(tǒng)的內(nèi)燃機車，我們得出一個結(jié)論，從乘用車到輕客，到輕卡，它的總TCO成本以2022年的補貼政策為假設(shè)，其實是不占優(yōu)勢，還是會比其他兩類車TCO會高。

在中卡和重卡領(lǐng)域，談的整個TCO使用成本在2022年已經(jīng)能夠做到第一。在42噸重卡領(lǐng)域，它會比另外兩種高，這個高主要原因是42噸可能需要2個燃料電池系統(tǒng)，因為一個大功率燃料電池系統(tǒng)一百千瓦級別的這個功率可能不足以驅(qū)動整個42噸這么重的一個車型，所以它因為需要兩三個燃料電池系統(tǒng)，所以它的整個TCO也是比較高。

這個是附帶的購車成本，燃料電池在小型車領(lǐng)域相比其他，最近幾年也是不占優(yōu)勢，但是中卡和重卡領(lǐng)域，燃料電池車其實也是有相當大的優(yōu)勢，這是基于一定補貼政策為基礎(chǔ)。

這是我們認為氫氣價格在多少的區(qū)間，能夠使燃料電池整個TCO比較有優(yōu)勢，其實我們分析下來的結(jié)果就是說氫氣價格希望能夠降到每公斤35元，在這個基礎(chǔ)之上，重型卡車已能夠處于盈利區(qū)域，就是說右邊重卡和中卡，相比其他車型它的整個TCO占有優(yōu)勢。

35元是個什么概念？我們現(xiàn)在因為加氫站數(shù)量比較有限，多數(shù)地方加氫成本大概是60-70元一公斤，也就是說我們的氫氣使用成本，需要再降一半以上。我們在特定燃料電池領(lǐng)域，即便在補貼退坡情況下，燃料電池車型整個生命周期成本也是具有一定優(yōu)勢的。

我們認為可能在2025年燃料電池補貼就沒有了，即便在補貼沒有的情況下，基于一定氫氣價格，我們?yōu)榇笮涂蛙囍乜ㄈ剂想姵乇旧韽恼麄€產(chǎn)品生命周期成本來說也是有很大的優(yōu)勢。

我想再簡要介紹一下我們捷氫科技的情況，可能有一些觀眾對捷氫科技比較熟悉。捷氫科技去年從上汽集團整個集團剝離出來一個專注于燃料電池系統(tǒng)和儲氫系統(tǒng)，以及提供燃料電池整車工程服務的公司，但是我們承載著上汽在過去18年期間，在燃料電池領(lǐng)域的經(jīng)驗，其實上汽最早做燃料電池是跟通用汽車一起合作的一款叫鳳凰一號的一個燃料電池樣車。

那個車其實是為了證明燃料電池這條技術(shù)路線還是可以驅(qū)動車的，在2008年的北京奧運會和2010年世博會期間，上汽也是借助這兩個大會的機遇，在2010年推出了174輛燃料電池汽車，2011年參加了一個必比登挑戰(zhàn)賽，這個挑戰(zhàn)賽上汽集團獲得的總分。

2014年我們推出榮威750燃料電池轎車，這是基于榮威750整車平臺開發(fā)，當時技術(shù)參數(shù)從現(xiàn)在角度看還是比較低，因為續(xù)航里程只達到310公里，整個也是使用三型35兆帕出格儲氫系統(tǒng)。2016年借助國家創(chuàng)新工程的項目，我們完成了榮威950燃料電池整車開發(fā)，這是國內(nèi)首款完成公告、上牌、銷售的燃料電池轎車。

這個轎車經(jīng)過之前的技術(shù)積累，它的參數(shù)已經(jīng)達到續(xù)航里程430公里，使用三型70兆帕儲氫系統(tǒng)，搭載的是P240，就是新源開發(fā)的燃料電池電堆。在2017年我們的輕客開始在全國幾個地區(qū)運行，其中有一個地區(qū)就是遼寧新賓。新賓冬天的氣溫平均是在零下10度，這個車隊40幾輛車在新賓運行，從運行情況看也是相當不錯。

所以2018年就有了捷氫公司，我們陸續(xù)發(fā)布了公司的Logo，燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品，又通過聯(lián)合國UNDP項目，做了輛燃料電池大巴。這個大巴在上海安亭鎮(zhèn)，每天運行，單程是7公里的路線。

最后在今年4月份上海車展期間，我們推出了大通G20燃料電池系統(tǒng)，這個系統(tǒng)搭載我們?nèi)?90燃料電池系統(tǒng)，它的分值功率可以達到凈輸出92千瓦，從所有技術(shù)參數(shù)來說是完全能夠跟豐田燃料電池整車系統(tǒng)做一個對比。

我們做了這么多年燃料電池開發(fā)也有很多感觸，從技術(shù)層面有以下這么幾點我覺得可以跟大家分享。

我們一直堅持自主開發(fā)，從燃料電池核心零部件到電堆的核心零部件，我們具有核心關(guān)鍵技術(shù)自主知識產(chǎn)權(quán)，到現(xiàn)在為止一共獲得350份左右的專利，同時積極參與全國氫能行業(yè)標準的制定。現(xiàn)在阻礙整個燃料電池發(fā)展的一項就是有很多法規(guī)和標準其實并不是很健全。

第三，我們一直堅持商乘并舉，即便未來幾年燃料電池會在商用車落地，但是我們一直是用造乘用車的理念和造乘用車的標準來做商用車。我們一直認為五到十年以后，燃料電池在乘用車還是會有機會的，所以我們是通過做乘用車來攻堅，將乘用車的經(jīng)驗落地到商用車應用，也是有非常完整的開發(fā)體系。

所謂的三高實驗，高寒高原高熱，我們每年高寒是去黑河做標定。高熱是在海南做標定，高原是在青海或者云南做標定。整車氫安全、電安全和碰撞，我們也是通過非常多的測試，現(xiàn)在大通這輛車在新賓單車最高運營里程超過5萬公里，榮威950現(xiàn)在單車運營里程也是超過5萬公里，并且這個數(shù)字每天還在增加。

我們主打三個產(chǎn)品，我們用2和3這個數(shù)字代表我們產(chǎn)品的代數(shù)，2是200系列的，3是300系列，后面這個數(shù)字代表它的一個功率輸出。我們前一代產(chǎn)品在FCB80和榮威950上面是240燃料電池系統(tǒng)，它的輸出功率是40千瓦左右，它的低溫啟動能力是在零下25度，效率是51%，最近我們又開發(fā)了260燃料電池系統(tǒng)，這個燃料電池系統(tǒng)為了應對國內(nèi)一些整車客戶需要快速擁有燃料電池整車需求，我們也是開發(fā)了額定功率66千瓦這么一個燃料電池系統(tǒng)，它具備零下30度啟動能力。

我們擁有最新完全比肩豐田燃料電池系統(tǒng)峰值功率92千瓦，最高效率60%，具備零下30度，不借助任何外加熱源，能夠自啟動這么一個能力。所以從整個電堆總功率，從電堆功率密度，我們用的是無空氣增濕技術(shù)路線，能實現(xiàn)零下30度的啟動。從這些參數(shù)來看，我們已經(jīng)具備和國際一流車企對標的實力。

這里再深入介紹一下P390產(chǎn)品及它的各個技術(shù)性能，從性能來說它具備低溫適應性，也具備高原環(huán)境適應性。我們采用的核心零部件是大流量高壓比的，高速空壓機，循環(huán)泵，還有大功率DCDC零部件設(shè)計。我們采用陽極增濕，通過氫氣循環(huán)泵做一個增濕，并沒有用空氣增濕這條技術(shù)路線。

從機械計算角度，我們也是參考了豐田機械角度，但我們認為未來整個燃料電池系統(tǒng)一定是非常一體化的高級系統(tǒng)，所以我們還是堅持走一體化前艙布置燃料電池集成方案，這個系統(tǒng)是對于各個車型都可以有一定的更改性和適應性，這個系統(tǒng)主要是放在大通G20乘用車上，G20因為前艙相對比較窄，但是它比較深，所以我們這款系統(tǒng)目前有這么一個造型。

如果是其他整車我們也可以通過改變核心零部件位置，甚至改變電堆放置的水平或者數(shù)值，變化應對不同整車平臺。從安全性角度除了氫安全以外還有氫濃度泄露預防，對于振動和沖擊保護還有就是高壓安全以及軟件的功能安全角度，這些都在這套系統(tǒng)中有體現(xiàn)。

從整個控制算法開發(fā)來說，這套系統(tǒng)用的是智能能量的管理算法，從燃料電池大變載，從不同狀態(tài)切換和診斷來說，大家也知道燃料電池現(xiàn)在特別大的連續(xù)加降載，可能燃料電池經(jīng)常造成局部的欠氣。我們通過先進控制算法，從很多程度上可以彌補連續(xù)加降載對燃料電池電堆造成的損害，還有就是對于零部件的一個診斷。

同時，從電氣的角度，從絕緣的角度，從整車電磁干擾預防的角度都是符合最新的技術(shù)標準。

這個260系統(tǒng)它的額定功率相對低一點，是66千瓦，它的特點就是關(guān)鍵零部件都是使用國產(chǎn)的，這個其實也很關(guān)鍵，因為燃料電池現(xiàn)在除了技術(shù)以外，另外一個難點是降本。降本的一個核心是用高質(zhì)量國產(chǎn)件替換某一些進口零部件，這款產(chǎn)品零部件國產(chǎn)率非常高，同時它也有智能能量管理系統(tǒng)。從機械電氣集成角度，這款產(chǎn)品兼容性很大，對于物流車平臺兼容性都可以做到。

安全涉及的角度和剛才390系統(tǒng)其實一樣，對于整車安全也是做了一個相當高的標準。目前為止剛才提到就是這三個車型是我們已經(jīng)對外發(fā)布、銷售并且在實車運行的三款產(chǎn)品，一款榮威950FCV，這個車是使用70兆帕三型氫瓶，它的續(xù)航里程達到500公里。還有就是一個燃料電池客車，這個客車續(xù)航里程也是達到560公里。

這三個車單車運營里程和總運營里程都積累到相當?shù)臄?shù)量，并且每天還在增加。這五款車是今年或者明年將會陸續(xù)推出，并且完成公告和銷售的車型。左邊是大通G20的乘用車，它是一個多用途車，在4月份上海汽車展上已經(jīng)對外發(fā)布了。第二輛是物流車，第三輛車是重卡，第四輛是輕客，第五輛是重卡，這些我們已經(jīng)都將搭載我們P390燃料電池系統(tǒng)，并且已經(jīng)在整車開發(fā)的中后期，我們已經(jīng)有樣車做各種測試，在明年將會在市場上和大家見面。

大通G20這款車因為用的是P390燃料電池系統(tǒng)，從整個技術(shù)參數(shù)來說，我們也是對比了現(xiàn)在現(xiàn)代的這款車，豐田的Mirai，本田的Clarity還有榮威950轎車。

從整車的技術(shù)參數(shù)來說，與世界上領(lǐng)先的整車參數(shù)毫不遜色。我們也很自豪的對明年這輛車真正量產(chǎn)，有一個非常大的期待。

最后講一下我們通過多年的積累對行業(yè)的建議。專家對于在哪個車型上應用，目前的看法也都比較一致。我們通過計算也得出結(jié)論，燃料電池技術(shù)要發(fā)揮它在客戶體驗、長距離栽重、運輸上的優(yōu)勢，所以在今后的一段時間內(nèi)，一定是以商用車的中重卡，以及長途運輸?shù)目蛙囎鳛椴季值闹攸c。

同時我們也要借助真正的示范運營和量產(chǎn)運營，為乘用車的技術(shù)研發(fā)做一個儲備。因為中國汽車市場的銷量和保有量，承運車與商用車大概是4:1。我們認為未來燃料電池在承運車一定也有機會。

第二，燃料電池的技術(shù)應用我們非常堅持，一定要自主研發(fā)。有一些核心技術(shù)并不是可以用錢買來，就算用錢買來也一定不是持久的，我們所有的技術(shù)都掌握在研發(fā)的基礎(chǔ)上。同時核心零部件的產(chǎn)業(yè)鏈，一定要打造健全、自主可控的核心零部件產(chǎn)業(yè)鏈。

第三，我們覺得氫氣應該像柴油和天然氣一樣，把它當作能源看待，全國要有一個統(tǒng)一部門管理。氫氣雖然有一些缺點，但是合理的管理，氫氣也是非常的安全。同時在加氫站的建設(shè)、運營、審批方面，我們建議相關(guān)的部門應該推動加氫站，加快加氫站的審批，同時加快加氫站的建設(shè)。

整個行業(yè)現(xiàn)在從政策、法規(guī)和標準的規(guī)范體系來說，相對還不太成熟。比如四型氫瓶的開發(fā)和應用，因為現(xiàn)在國家對于儲氫瓶還沒有完全的放開。有很多的車的技術(shù)儲備已經(jīng)完成，但是四型氫瓶還沒有上。這個對整車的蓄勢里程等各個技術(shù)參數(shù)也有影響。

還有一些質(zhì)子交換膜，催化劑等核心原材料的研發(fā)，這也需要相應的技術(shù)標準和法規(guī)。

以上就是我今天的匯報，謝謝大家。蓋世直播