李飛強：成本和壽命是FCV的關鍵挑戰

據中國客車網報道：2017年11月16—17日
，“2017’第二屆動力電池應用國際峰會暨第三屆中國電池行業智能製造研討會”在北京舉辦。本屆峰會由中國化學與物理電源行業協會等主辦，天津力神電池股份有限公司聯合主辦;中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會承辦

，無錫先導智能裝備股份有限公司聯合承辦。參加此次峰會人數超600人。

國家電動客車電控與安全工程技術研究中心副主任李飛強

燃料電池汽車市場分論壇於17日上午舉辦
，該論壇以“現狀與未來：縱論車用燃料電池”為主題，由同濟大學汽車學院副教授馬天才主持。國家電動客車電控與安全工程技術研究中心副主任
、鄭州宇通客車股份有限公司博士高級工程師李飛強
，介紹了宇通客車的燃料電池發展現狀及未來規劃。演講實錄如下：

很高興跟大家分享宇通在燃料電池客車方麵的研發工作。我的彙報主要是四個方麵：

第一
，氫燃料電池車發展現狀。

首(shou)先(xian)分(fen)享(xiang)一(yi)下(xia)汽(qi)車(che)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)。從(cong)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)到(dao)氫(qing)氣(qi)是(shi)新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)脫(tuo)碳(tan)加(jia)氫(qing)的(de)過(guo)程(cheng)，具(ju)體(ti)就(jiu)是(shi)從(cong)燃(ran)油(you)車(che)到(dao)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)的(de)過(guo)程(cheng)，對(dui)於(yu)商(shang)用(yong)車(che)，一(yi)開(kai)始(shi)我(wo)們(men)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)是(shi)柴(chai)油(you)動(dong)力(li)的(de)汽(qi)車(che)，這(zhe)裏(li)麵(mian)百(bai)分(fen)之(zhi)百(bai)的(de)功(gong)率(lv)來(lai)自(zi)於(yu)柴(chai)油(you)。我(wo)們(men)一(yi)開(kai)始(shi)增(zeng)加(jia)了(le)一(yi)部(bu)分(fen)電(dian)池(chi)，或(huo)者(zhe)增(zeng)加(jia)了(le)一(yi)部(bu)分(fen)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)，成(cheng)為(wei)弱(ruo)混(hun)的(de)車(che)。我(wo)們(men)2009年最早研發的混合動力車
，主要為弱混的
、用超級電容的混合動力車，這樣的車節油率也達到了30%以上
，給用戶節省了燃油，也提供很多便利優勢，從原來手動擋升級為自動檔的車。

後來，通過增加更多的電池變成中混的車
，到後來變成深混的，包括插電式混合動力、增程式的混合動力的係統，現在我們推廣最多的就是純電動客車。從2015年(nian)到(dao)現(xian)在(zai)看(kan)到(dao)的(de)趨(qu)勢(shi)是(shi)，出(chu)現(xian)增(zeng)程(cheng)式(shi)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)

，就(jiu)是(shi)在(zai)純(chun)電(dian)動(dong)基(ji)礎(chu)上(shang)減(jian)少(shao)一(yi)部(bu)分(fen)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)，增(zeng)加(jia)少(shao)部(bu)分(fen)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。前(qian)期(qi)大(da)家(jia)看(kan)到(dao)的(de)比(bi)較(jiao)多(duo)的(de)
，用(yong)30千瓦的燃料電池，30千瓦燃料電池係統的來源是，其實這裏邊是經過匹配驗證過的
，因為30千瓦基本上一天運行下來，按照最大功率發電，公交車一天的行駛時間一般在10小時~12小時，如果30千瓦發10個小時就是300多度電
，是可以滿足公交客車一天的能量需求的。我們現在正在開發的是60千qian瓦wa的de燃ran料liao電dian池chi係xi統tong，就jiu是shi能neng量liang型xing的de，可ke以yi進jin一yi步bu優you化hua燃ran料liao電dian池chi的de工gong作zuo點dian，提ti高gao燃ran料liao電dian池chi的de效xiao率lv，並bing且qie延yan長chang燃ran料liao電dian池chi的de壽shou命ming。再zai往wang後hou就jiu是shi用yong功gong率lv型xing的de

，這zhe次ci十shi三san五wu的de項xiang目mu裏li邊bian，有you80千(qian)瓦(wa)以(yi)上(shang)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)的(de)要(yao)求(qiu)
，這(zhe)樣(yang)整(zheng)車(che)的(de)功(gong)率(lv)大(da)部(bu)分(fen)來(lai)源(yuan)於(yu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)，動(dong)力(li)電(dian)池(chi)主(zhu)要(yao)用(yong)做(zuo)製(zhi)動(dong)能(neng)量(liang)回(hui)收(shou)以(yi)及(ji)啟(qi)動(dong)階(jie)段(duan)功(gong)率(lv)的(de)來(lai)源(yuan)

，所(suo)以(yi)整(zheng)體(ti)汽(qi)車(che)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)應(ying)該(gai)是(shi)這(zhe)樣(yang)一(yi)個(ge)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng)。

在國外乘用車領域，豐田、本田
、現代已經推出量產車，不多介紹了。商用車領域，豐田也推出了燃料電池客車
，奔馳也推出了Citaro燃料電池客車，同時，AC Transit在美國加州示範運行時間已非常長，最長已超過2.5萬小時的壽命。國內我們開發了第三代燃料電池客車，在鄭州我們也進行了實際道路的測試，上汽大通FCV80很快也要推向市場。

叉車、有you軌gui電dian車che等deng領ling域yu也ye進jin行xing了le燃ran料liao電dian池chi車che的de商shang業ye化hua，特te別bie是shi美mei國guo的de普pu拉la格ge推tui廣guang的de燃ran料liao電dian池chi叉cha車che，實shi現xian了le商shang業ye化hua運yun行xing，他ta們men是shi在zai國guo際ji燃ran料liao電dian池chi領ling域yu實shi現xian盈ying利li的de企qi業ye。

燃料電池發展的現狀和挑戰重點有幾個方麵：一(yi)個(ge)是(shi)成(cheng)本(ben)，一(yi)個(ge)是(shi)壽(shou)命(ming)，一(yi)個(ge)是(shi)低(di)溫(wen)啟(qi)動(dong)。成(cheng)本(ben)和(he)壽(shou)命(ming)應(ying)該(gai)是(shi)現(xian)在(zai)最(zui)關(guan)鍵(jian)的(de)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian)，成(cheng)本(ben)的(de)降(jiang)低(di)，按(an)照(zhao)供(gong)應(ying)商(shang)階(jie)梯(ti)報(bao)價(jia)得(de)到(dao)的(de)結(jie)果(guo)。隨(sui)著(zhe)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)客(ke)車(che)的(de)發(fa)展(zhan)

，批(pi)量(liang)推(tui)廣(guang)數(shu)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)成(cheng)本(ben)會(hui)大(da)幅(fu)度(du)降(jiang)低(di)。同(tong)時(shi)壽(shou)命(ming)方(fang)麵(mian)

，要(yao)滿(man)足(zu)整(zheng)車(che)壽(shou)命(ming)的(de)需(xu)求(qiu)，到(dao)2020年應該滿足8年的壽命需要，這樣燃料電池的壽命要達到2.8萬小時。現在歐洲對於客車的壽命要求是質保15年，換算完基本上燃料電池壽命達到5萬小時，這個壽命要求看似非常高，燃料電池係統電堆領域的企業感覺難以實現，但是去年在北京豐田提出來在商用車領域2025年他們的壽命也是5萬小時的壽命，這也不是遙不可及的目標。我們通過客車領域動力係統的優化，電堆的材料
、xitongguanjianlingbujiandekaifa
，womenyouxiwangnengdadaozhegeyaoqiu。qishi，zhiyouranliaodianchideshoumingdadaozhegeyaoqiu，cainengshixianranliaodianchizaishangyongchelingyuchanyehuadetuiguang。

低溫啟動。通過最近幾年的發展，這個挑戰基本可以解決，在國外豐田已經實現零下37度的低溫啟動，上次在如皋的會議衣寶廉院士也提到新源動力和億華通也可以實現零下30度低溫啟動
，現在零下20度國內已有解決方案，更低溫度也可以逐步解決。

第二部分，宇通燃料電池客車發展的曆程。首先介紹一下宇通客車，宇通客車在1997年上市，實現了快速發展，複合增長率達到26%。2016客車銷售7萬多輛，國際上銷量最大。我們通過自主車身技術到自主底盤技術到自主動力係統，完全自主掌握了新能源客車關鍵技術。

宇通在新能源方麵
，1999年開發了第一款純電動客車，2015年開發了第一款混合動力客車，2014年建設了國家電動客車電控與安全工程技術研究中心，一個國家級的研發平台。2015年我們的節能與新能源客車推廣項目獲得了國家科技進步二等獎，這也是當年唯一獲獎的整車企業。到2017年9月，我們在全國290多個城市累計推廣節能與新能源汽車已經達到6萬7千多輛，2016年我們推廣了2萬6千多輛的新能源客車，國內市場占有率第一。

這是我們燃料電池方麵的研發曆程，我們最早在2009年開發了第一代的燃料電池客車;到2012年我們組建了專職的燃料電池研發團隊

，自主研發了電電混合動力係統;2014年通過了國內首個燃料電池客車資質認證;2015年我們取得了國內首款燃料電池客車的公告;2016年成功開發了第三代燃料電池客車;2017年我們也獲得了氫係統的安裝資質。

第(di)三(san)方(fang)麵(mian)，彙(hui)報(bao)一(yi)下(xia)我(wo)們(men)在(zai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)客(ke)車(che)方(fang)麵(mian)發(fa)展(zhan)的(de)規(gui)劃(hua)。首(shou)先(xian)是(shi)在(zai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)上(shang)麵(mian)這(zhe)幾(ji)個(ge)關(guan)鍵(jian)係(xi)統(tong)和(he)部(bu)件(jian)的(de)布(bu)局(ju)。第(di)一(yi)個(ge)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)。相(xiang)對(dui)於(yu)純(chun)電(dian)動(dong)的(de)客(ke)車(che)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)，我(wo)們(men)在(zai)純(chun)電(dian)動(dong)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)平(ping)台(tai)上(shang)增(zeng)加(jia)了(le)一(yi)個(ge)是(shi)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)。另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)核(he)心(xin)的(de)就(jiu)是(shi)電(dian)堆(dui)
，還(hai)有(you)車(che)載(zai)氫(qing)係(xi)統(tong)，這(zhe)裏(li)邊(bian)我(wo)們(men)重(zhong)點(dian)還(hai)要(yao)建(jian)立(li)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)測(ce)試(shi)和(he)驗(yan)證(zheng)的(de)評(ping)價(jia)體(ti)係(xi)。

zairanliaodianchizhengchefangmianwomenyejinxingleguihua。congranliaodianchixitongdegonglvzhubudezengjia，daozuizhongyaoshixianquangonglvxingderanliaodianchikeche。tongshi，zaichengbenfangmianyeyaozhubujiangdi
，dao2030年要降低到300元/千瓦，按照這個成本核算，燃料電池發動機跟現在柴油機的成本相當。

我(wo)們(men)重(zhong)點(dian)做(zuo)的(de)是(shi)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)的(de)匹(pi)配(pei)，要(yao)選(xuan)用(yong)國(guo)際(ji)上(shang)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)，匹(pi)配(pei)相(xiang)應(ying)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)構(gou)成(cheng)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)。在(zai)整(zheng)車(che)方(fang)麵(mian)
，我(wo)們(men)重(zhong)點(dian)要(yao)做(zuo)的(de)是(shi)安(an)全(quan)技(ji)術(shu)，整(zheng)車(che)的(de)氫(qing)電(dian)結(jie)構(gou)耦(ou)合(he)安(an)全(quan)，要(yao)匹(pi)配(pei)相(xiang)應(ying)的(de)氫(qing)氣(qi)的(de)濃(nong)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)、氫氣壓力的傳感器
，來解決整車安全性的問題。

另外一個就是燃料電池係統開發。我們也做了相應的規劃，要跟我們的合作夥伴、供應商一起來開發燃料電池係統，提高燃料電池係統的壽命
，同時要提高質量比功率、降低成本，提高低溫啟動的性能。

這裏邊包括開發高集中度、長壽命的燃料電池係統，來實現我們的目標。在燃料電池電堆方麵，也有相關的規劃
，包括在壽命上、質量比功率以及低溫啟動的性能上。

第三個，車載氫係統。剛才韓總也講到車載氫係統要一步一步提高儲氫密度
、降jiang低di成cheng本ben。其qi實shi現xian在zai最zui重zhong要yao的de就jiu是shi降jiang低di成cheng本ben，它ta的de成cheng本ben可ke能neng跟gen燃ran料liao電dian池chi的de成cheng本ben相xiang當dang。這zhe一yi兩liang年nian還hai是shi有you很hen快kuai的de下xia降jiang，特te別bie是shi燃ran料liao電dian池chi氫qing係xi統tong的de氫qing瓶ping已yi經jing完wan全quan可ke以yi實shi現xian國guo產chan化hua，但dan是shi氫qing閥fa還hai是shi需xu要yao依yi賴lai進jin口kou，所suo以yi我wo們men希xi望wang像xiang韓han總zong這zhe樣yang的de企qi業ye能neng夠gou突tu破po氫qing閥fa的de製zhi造zao，能neng夠gou在zai國guo內nei實shi現xian氫qing閥fa的de自zi主zhu生sheng產chan，我wo們men就jiu可ke以yi大da幅fu度du的de降jiang低di車che載zai氫qing係xi統tong的de成cheng本ben。

車載氫係統方麵主要做的就是氫係統的集成
，同時，氫閥類的要建立測試評價能力，提高整個車載氫係統的氫安全性。

這是氫安全方麵重點做的，包括安全控製策略的安全研究、氫泄漏安全研究、碰撞防護安全研究
，以及快速加氫技術，續駛裏程要超過純電動客車的續駛裏程。

這是我們在規劃的新工程中心的燃料電池實驗室的建設，這個大樓就是我們專門給燃料電池建立的一個大樓。實驗室的麵積超過了1萬平方的麵積，涉及燃料電池係統、電堆、零部件、材料的測試開發。有103間實驗室，完全可以支撐我們未來在燃料電池方麵的測試評價。這是現在已經建成的100千瓦級的係統的燃料電池測試平台。

第四部分，整車測試和示範運行。加氫站基礎設施方麵
，我們也建了中原地區首座加氫站，有35兆帕的加注能力，未來我們也會擴建加氫站，滿足示範項目的要求。

我們也對整車進行了測試

，基於加氫站進行了8米車和12米車的測試。測試的結果，運行基本上超過了3.5萬公裏的運行裏程。12米車的氫耗在7.5公斤/百公裏以下
，運行期間係統的故障率還是比較低的，電堆的壽命也接近1千小時
，超過900小時的壽命
，在磨合期以後整個電堆的壽命比較穩定。

整(zheng)車(che)的(de)示(shi)範(fan)。結(jie)合(he)第(di)三(san)期(qi)的(de)聯(lian)合(he)國(guo)項(xiang)目(mu)，促(cu)進(jin)中(zhong)國(guo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)商(shang)業(ye)化(hua)示(shi)範(fan)運(yun)行(xing)的(de)項(xiang)目(mu)，這(zhe)個(ge)招(zhao)投(tou)標(biao)已(yi)經(jing)完(wan)成(cheng)了(le)，這(zhe)幾(ji)天(tian)正(zheng)在(zai)簽(qian)合(he)同(tong)。我(wo)們(men)計(ji)劃(hua)在(zai)鄭(zheng)州(zhou)進(jin)行(xing)三(san)輛(liang)車(che)以(yi)上(shang)的(de)示(shi)範(fan)運(yun)行(xing)，2018年、2019年應該達到百輛級示範運行的量，在鄭州進行燃料電池汽車的示範運行。

這是氫能的規劃。其實氫能最重要的就是氫氣的來源，我們也調研了鄭州周邊的氫氣來源，基本上有7.6億立方的富產氫，氫氣可以滿足接近於5千輛的12米公交車的示範運行

，所以鄭州周邊的氫氣量是完全可以滿足燃料電池車示範運行量的，並且成本我們也都調研過，如果超過100輛的燃料電池車的示範運行，氫氣的成本是可以降低到每方基本上在兩三塊錢一標方，跟現在柴油車的運行成本比較接近。

這是我主要的彙報內容。謝謝!