同濟大學(xué)馬天才：燃料電池車(chē)落地規劃需推進(jìn) 小微企業(yè)難驅產(chǎn)業(yè)發(fā)展
圖為同濟大學(xué)汽車(chē)學(xué)院副教授馬天才作主題演講
11月16—17日，“2017’第二屆動(dòng)力電池應用國際峰會(huì )暨第三屆中國電池行業(yè)智能制造研討會(huì )”在北京舉辦。本屆峰會(huì )由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )和電池中國網(wǎng)共同主辦，天津力神電池股份有限公司聯(lián)合主辦；中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )動(dòng)力電池應用分會(huì )承辦，無(wú)錫先導智能裝備股份有限公司聯(lián)合承辦。參加此次峰會(huì )人數超600人。
17日上午，以“現狀與未來(lái)：縱論車(chē)用燃料電池”為主題的燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)分論壇，由同濟大學(xué)汽車(chē)學(xué)院副教授馬天才主持。馬天才介紹了燃料電池的發(fā)展情況，并分析了未來(lái)的機遇和面臨的現實(shí)挑戰。演講實(shí)錄如下：
歡迎大家來(lái)到燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)分論壇。如果當年我們燃料電池是夢(mèng)想的話(huà)，我們現在看到的燃料電池就是現實(shí)。今天我們邀請了行業(yè)內比較多的專(zhuān)家，從關(guān)鍵材料、關(guān)鍵零部件，到電堆、到系統、到加氫的基礎設施，以及我們相關(guān)的資本界、投資界朋友。
在我們行業(yè)內好多人把鋰電池作為燃料電池的對立面看，實(shí)際上從我們汽車(chē)人的角度看，燃料電池也好、動(dòng)力電池也好，它們在車(chē)上都是電源，兩種技術(shù)各有優(yōu)勢。所以我們同濟大學(xué)新能源汽車(chē)中心調整的時(shí)候，把動(dòng)力電池和燃料電池調整到一個(gè)部門(mén)，我們起的名字叫“復合電源”，這里面技術(shù)上的原因各位專(zhuān)家可能會(huì )講到，我想給大家表達的一點(diǎn)是，鋰電池跟燃料電池不是競爭的，它們是互補的?，F在我簡(jiǎn)單用大約一刻鐘的時(shí)間給大家匯報一下我們對中國燃料電池發(fā)展的一些思考。
“現狀與未來(lái)”，就是說(shuō)我們現在已經(jīng)不能叫夢(mèng)想了，是未來(lái)，并且是不久的未來(lái)。剛才有幾個(gè)來(lái)賓在問(wèn)，燃料電池是不是跟2014年的鋰電池比較像？實(shí)際上非常像，只不過(guò)這個(gè)時(shí)間階段上可能有所不同，我簡(jiǎn)單用一點(diǎn)時(shí)間給大家匯報一下。介紹兩部分：第一，國內外燃料電池汽車(chē)發(fā)展的現狀與趨勢。第二，中國燃料電池汽車(chē)面臨的機遇與挑戰。
我們談燃料電池的未來(lái)基本上是基于兩點(diǎn)來(lái)談的，最重要的就是能源。能源發(fā)展趨勢是什么？就是加氫減碳，碳在燃料甚至能源體系里面占的比例越來(lái)越低，但是氫在這里邊越來(lái)越高。隨著(zhù)太陽(yáng)能、風(fēng)能以及水力發(fā)電等作為新能源發(fā)展以后，新能源在能源體系里占的比例越來(lái)越大，但是他們存在一個(gè)問(wèn)題，不方便存儲，所以氫作為一個(gè)有效的能源載體，對世界能源體系造成很大沖擊，它是最有效的能源載體。
第二個(gè)機遇，動(dòng)力轉型。汽車(chē)行業(yè)包括我們動(dòng)力電池的發(fā)展，主要是因為新能源汽車(chē)。針對不同的應用場(chǎng)景，不同類(lèi)型的新能源汽車(chē)在不同領(lǐng)域各有優(yōu)勢。像純電動(dòng)汽車(chē)，純電動(dòng)輕型車(chē)，續駛里程比較短的，其優(yōu)勢非常明顯。如果是重型車(chē)，續駛里程較長(cháng)的，用純電動(dòng)顯然不合適。因為隨著(zhù)這個(gè)車(chē)功率的增加、續駛里程的增加，一個(gè)大貨車(chē)自己的載貨量可能還沒(méi)有拉的電池多，所以我們汽車(chē)行業(yè)認為，純電動(dòng)適合在小功率、短續駛里程的領(lǐng)域，在重型車(chē)、長(cháng)續駛里程領(lǐng)域，就是燃料電池汽車(chē)。
燃料電池在各國家都成為了重要的戰略產(chǎn)業(yè)，不僅是我們國家，日韓、歐美都作為重要的發(fā)展戰略。
今天看，燃料電池汽車(chē)已經(jīng)實(shí)現了商業(yè)化運行，尤其是以現代、豐田、本田這三家的車(chē)子作為代表。他們重大的突破就是，2014年豐田發(fā)布的MIRA，為什么認為這個(gè)是一個(gè)革命呢？因為它做到了燃料電池汽車(chē)和傳統汽車(chē)無(wú)差別使用。在燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化進(jìn)程中，各個(gè)發(fā)達國家、各大主機廠(chǎng)都推出了一系列概念車(chē)、樣車(chē)以及剛才我們介紹過(guò)的三種已經(jīng)實(shí)現商業(yè)化的車(chē)型。2014年~2016年，日本的豐田、本田以及韓國的現代推出了燃料電池商業(yè)化車(chē)輛，國內是以上汽為代表，推出車(chē)輛。2017年~2020年，國際上各大車(chē)企都希望望推出量產(chǎn)車(chē)型，所以，燃料電池汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化初期階段。
在此，不得不提豐田的燃料電池汽車(chē)，說(shuō)它是領(lǐng)導者也好、先行者也罷，確實(shí)我們最近一輪的熱潮是它引領(lǐng)的。為什么說(shuō)他是先行者合適呢？豐田的燃料電池，我個(gè)人認為在2009年以前并不比國內先進(jìn)，與當初歐美的一些車(chē)企比，他們實(shí)際上也沒(méi)有優(yōu)勢。他們最大的爆發(fā)期，在于歐美甚至我們國家從2010年—2015年間，我們進(jìn)入一個(gè)低潮期。豐田做了一件事，它開(kāi)放了5680項專(zhuān)利，在2020年以前供行業(yè)免費使用，包括一些加氫站基礎設施的專(zhuān)利，也永久免費。在產(chǎn)業(yè)計劃上，他們2015年、2016年的計劃都實(shí)現了，2017年的計劃是生產(chǎn)3000輛車(chē)，并計劃在2020年銷(xiāo)售突破30000輛車(chē)，準備2020年在冬奧會(huì )上示范應用。
豐田的燃料電池汽車(chē)發(fā)展實(shí)際上離不開(kāi)政府的產(chǎn)業(yè)規劃，日本的產(chǎn)業(yè)規劃得比較好，不局限于從一個(gè)項目或者說(shuō)對一個(gè)企業(yè)，而是做全面的布局，從他們產(chǎn)業(yè)路線(xiàn)圖看，基本上最早分四個(gè)階段，其中一個(gè)分界點(diǎn)，最早定位是在2025年，他認為2025年以前還是技術(shù)的驗證、推廣，到2025年以后，燃料電池汽車(chē)的發(fā)展就以市場(chǎng)為引導。
我們可以看一下，它2010年做規劃，到2016年做修訂，這些相關(guān)工作是誰(shuí)來(lái)做的呢？不僅是政府在做，有一個(gè)協(xié)會(huì )叫燃料電池實(shí)用化推進(jìn)委員會(huì )，這里有政府倡導，多家企業(yè)參與的一個(gè)機構，這家機構的重要作用是能夠把企業(yè)相關(guān)的呼聲、企業(yè)的要求傳遞給政府。我看這點(diǎn)跟我們國內的協(xié)會(huì )、組織不同的地方在哪兒，這個(gè)重點(diǎn)是服務(wù)企業(yè)的，我們國內好多協(xié)會(huì )也好，重點(diǎn)是服務(wù)政府的，所以這點(diǎn)可能也是我們在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上特別需要的。
從2016年他們在技術(shù)路線(xiàn)，包括規劃上的改進(jìn)，實(shí)際上我們也聽(tīng)到很多國內尤其一些對燃料電池持懷疑態(tài)度的聲音，他們就說(shuō)，日本的燃料電池技術(shù)已經(jīng)取得了這么大的進(jìn)展，還要把產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間往后推，是不是因為燃料電池這個(gè)技術(shù)確實(shí)還沒(méi)有達到可以應用的程度？這一點(diǎn)剛好是我們一些同事上次陪國內的一些企業(yè)家、一些領(lǐng)導到日本交流的時(shí)候，他專(zhuān)門(mén)跟日本相關(guān)負責規劃的人做了深入的溝通。他說(shuō)2010年的規劃，那時(shí)候是夢(mèng)想，2016年的規劃是什么？2016年的規劃是現實(shí)。2010年的時(shí)候制定這個(gè)規劃，純粹是為了給大家打打氣，讓大家有一些信心，日本人在做這些規劃的時(shí)候，他自己也沒(méi)有想到會(huì )發(fā)展到這樣的程度。
他對規劃的修訂里面實(shí)際上包括了兩方面，悲觀(guān)者中特別重點(diǎn)看到的就是原來(lái)劃的2025年這條線(xiàn)，從政府支持到市場(chǎng)推動(dòng)這條線(xiàn)，從2025年往后推了5年，推到2030年，但實(shí)際上他有積極的一方面，比如說(shuō)原來(lái)他規劃的2030年的車(chē)輛增加為原來(lái)的3.25倍，加氫站的數量增加為原來(lái)的2.25倍，2040年燃料電池普及的數量是原來(lái)規劃的7.5倍，從這點(diǎn)上來(lái)講，日本政府、日本的行業(yè)，對這個(gè)產(chǎn)業(yè)他們的信心更足了，而不是說(shuō)更加懷疑了。
歐美燃料電池汽車(chē)的發(fā)展跟中國實(shí)際上一樣，就是項目的支持、企業(yè)的拉動(dòng)包括補貼等，歐美企業(yè)尤其是整車(chē)企業(yè)的牽頭作用非常明顯，目前是三大聯(lián)盟，豐田跟寶馬、福特、尼桑、戴姆勒、通用、本田，都是面向產(chǎn)業(yè)化在做。歐盟支持的大巴項目，有54輛車(chē)在9個(gè)城市跑，里程超過(guò)900萬(wàn)公里。如果僅僅從數據上看，他們示范的車(chē)輛比我們國內少很多，但他們比我們做的好的點(diǎn)，在于他們是持續地示范運行，多年來(lái)沒(méi)停止過(guò)。
歐洲基礎設施的建設力度非常大，尤其以德國為代表，他們規劃，到2020年將建400座加氫站，將覆蓋大約70%以上的人口。就是說(shuō)有這400個(gè)加氫站，他們70%以上的人用燃料電池汽車(chē)，加氫站就夠了；計劃到2030年完成1000座加氫站建設，就是所有需要加氫氣的都可以覆蓋。此外歐洲他們出臺的禁售燃油車(chē)計劃，給企業(yè)非常大的鼓勵。我們國內工信部表態(tài)就是，我們國家燃油車(chē)禁售的時(shí)間表，這個(gè)問(wèn)題也在討論，所以說(shuō)國內好多企業(yè)，尤其是原來(lái)從事內燃機生產(chǎn)研發(fā)的企業(yè)，對這事特別關(guān)注。
美國特別有趣，從上世紀90年代，全球燃料電池最領(lǐng)先的就是美國，但因各種各樣的因素，到2007年以后他們逐漸進(jìn)入低潮期，但是他們在分布式發(fā)電這塊始終沒(méi)有間斷。所以說(shuō)他們好多企業(yè)都是由分布式發(fā)電為引領(lǐng)在持續發(fā)展，包括很多原來(lái)只做發(fā)電裝備的，現在又開(kāi)始轉向燃料電池汽車(chē)。美國氫氣的生產(chǎn)基礎比較好，他們在氫氣的應用方面瓶頸不是太大。 美國加氫的基礎設施主要分布在東西海岸，包括東部的紐約，建了一系列加氫站，但目前最熱的地方還是加州，他們現有的也只有5座，計劃建設中有44座，他們也覺(jué)得未來(lái)很好，現在就準備。
世界各國燃料電池汽車(chē)的發(fā)展情況。我們只要看一下現有的加氫站的情況基本上就清楚了。因為要發(fā)展汽車(chē)，沒(méi)有加氫站幾乎發(fā)展不起來(lái)的，所以從這張圖上我們可以看得出來(lái)，全世界燃料電池汽車(chē)的熱點(diǎn)還在歐美和日韓，我們國家雖然有大量的加氫站在計劃，但是數量還是非常少。
我們國家發(fā)展燃料電池汽車(chē)路線(xiàn)圖比較清晰，兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：2020年，國家計劃建100個(gè)加氫站、5000輛燃料電池車(chē)；到2025年，將有10萬(wàn)燃料電池車(chē)。各地方、各省市也都出臺了相應規劃，在汽車(chē)數量、加氫站數量方面要比國家樂(lè )觀(guān)得多，國家的燃料電池汽車(chē)的補貼政策在全世界都是最給力的。UNDP第三期項目示范在我們國內五個(gè)城市開(kāi)始進(jìn)行，這給十三五以及后續的燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化提供了很好的機遇。國內加氫站基礎設施，據我了解，超過(guò)10座加氫站都在計劃中，有的已經(jīng)啟動(dòng)了。
我們國家發(fā)展燃料電池，起了個(gè)大早，到底有沒(méi)有趕晚集，還要看我們未來(lái)三年大家是否能做出相應的成績(jì)來(lái)。最近兩年的數據我沒(méi)有統計進(jìn)去，因為我對這個(gè)不是太了解，國內這段時(shí)間，我們已經(jīng)做了300多輛燃料電池車(chē)，有超過(guò)百萬(wàn)小時(shí)的數據積累，目前國內的燃料電池動(dòng)力系統已經(jīng)進(jìn)行到第四代。國內燃料電池的發(fā)展模式是在國家科研計劃的引領(lǐng)下發(fā)展起來(lái)，從最早十五，主要是科研驅動(dòng)，應該說(shuō)有先發(fā)優(yōu)勢，起步比較早，重點(diǎn)就做基礎研究。2006年—2010年，以示范應用驅動(dòng)，包括第一個(gè)加氫站，包括世博會(huì )以及奧運會(huì )的示范應用，這個(gè)階段我們在示范應用角度是全世界第一。十二五期間進(jìn)入低潮期，以上汽為代表的整車(chē)企業(yè)，包括宇通，堅持以整車(chē)帶動(dòng)燃料電池發(fā)展。十三五靠什么驅動(dòng)呢？雖然國家的補貼政策很好，但面向補貼的這個(gè)拉動(dòng)是不可持續的，還是要面向市場(chǎng)、面向產(chǎn)品來(lái)做。
國內燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈有比較好的基礎，小微企業(yè)居多，科研院所居多，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的支撐是不夠的。從乘用車(chē)的角度看，國內燃料電池汽車(chē)的水平，整車(chē)的指標不比老外差，差距比較大的還是燃料電池動(dòng)力系統，尤其電堆。主要的差距是耐久性、低成本，這張圖上給大家展示的，比如MIRA 2020年的目標，國內實(shí)際的狀況以及概念車(chē)，樣車(chē)的水平與它目前的水平有較大差距。
整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈從技術(shù)成熟度上講，國際先進(jìn)水平基本上在TRL8—TRL9，他們馬上要進(jìn)入真正的產(chǎn)業(yè)化階段，我們跟他的差距從整車(chē)以及系統集成這個(gè)領(lǐng)域，我們差距并不大，我們還是在模擬測試和實(shí)踐驗證。為什么我們沒(méi)辦法從TRL7突破到TRL8？因為我們燃料電池企業(yè)，以前都是小微企業(yè)居多，沒(méi)有實(shí)力、沒(méi)這么多經(jīng)費支撐他這么多的實(shí)驗驗證，這就是我們在TRL7，別人在TRL8—TRL9。但是在關(guān)鍵材料、關(guān)鍵零部件的領(lǐng)域我們差距非常大，待會(huì )兒有行業(yè)專(zhuān)家給大家介紹。
我認為國內燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的主要挑戰，第一，國家要有一個(gè)可以落地的規劃，可以實(shí)施的、可操作的方案，國內往往是，國家做一個(gè)國家級的規劃，落地到地方政府，又是非常長(cháng)的一段時(shí)間，等相關(guān)部門(mén)來(lái)落實(shí)這些事的時(shí)候，很長(cháng)時(shí)間過(guò)去了，所以從這個(gè)角度講，我們企業(yè)還需要加強跟政府之間的聯(lián)動(dòng)，像日本的推進(jìn)委員會(huì )，這些給我們行業(yè)協(xié)會(huì )提出了很高的要求。從技術(shù)的角度，就是我們的關(guān)鍵材料、關(guān)鍵零部件，非常不成熟，從企業(yè)發(fā)展角度，就是缺乏應用驅動(dòng)，尤其是小微企業(yè)不足以拉動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當然最現實(shí)的問(wèn)題是，加氫站基礎設施建設的速度比較慢，目前來(lái)看，也許未來(lái)3年內最突出的矛盾就是基礎設施。
從發(fā)展模式的建議，我個(gè)人認為，我們國內的發(fā)展應該借鑒電動(dòng)車(chē)，國內燃料電池可能就處于2014年動(dòng)力電池的階段，馬上就進(jìn)入爆發(fā)期了，動(dòng)力電池在發(fā)展模式上為我們走了非常好的一條路，就是找優(yōu)勢應用領(lǐng)域，僅僅靠國家補貼是沒(méi)用的。燃料電池的發(fā)展模式可不可以完全借鑒電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的模式？我們回頭可以探討。我個(gè)人認為，第一，我們在關(guān)鍵技術(shù)上自己要攻關(guān)；第二，我們也要充分的利用國際資源。
目前氫能可能是未來(lái)燃料電池汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)重要的瓶頸，具體的數量我們就不說(shuō)了，因為我們有多少輛車(chē)？一個(gè)站服務(wù)多少車(chē)？這里面關(guān)于新型儲型技術(shù)我有一個(gè)建議，我們在國內發(fā)展的時(shí)候，尤其是同行業(yè)不要對一個(gè)新型的技術(shù)，沒(méi)有看到過(guò)或者甚至沒(méi)有測試過(guò)，一口就否決。因為最近我們在氫能這個(gè)領(lǐng)域探討的比較多的，我也聽(tīng)到比較多的是有基礎氫、無(wú)基礎氫、超臨界的氣態(tài)儲氫，在加氫站建設這里，包括油氣共建的模式等非常多。我總體的感覺(jué)是，方法總比困難多。
?。ǜ鶕F場(chǎng)發(fā)言整理，未經(jīng)本人審核）
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