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WNEVC 2021 | 上海捷氫科技有限公司總經理盧兵兵:燃料電池產業化的新起點、新征程、新篇章

來源:中國汽車工程學會

2021年9月15-17日,“第三屆世界新能源汽車大會”(WNEVC 2021)在海南國際會展中心盛大召開,由中國科學技術協會、海南省人民政府、科學技術部、工業和信息化部、生態環境部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、國家市場監督管理總局、國家能源局共同主辦。本次大會以“全面推進市場化、加速跨產業融合,攜手實現碳中和”為主題,邀請全球各國政產學研各界代表展開研討。

在9月17日上午舉辦的“燃料電池商用車示范應用與技術創新”主題峰會上,上海捷氫科技有限公司總經理盧兵兵發表精彩演講。

 

盧兵兵主要觀點如下:

 

盧兵兵先生對燃料電池產業化發展的現狀及未來進行了深入的分析,介紹了燃料電池的最新政策與示范城市群,對比了鋰電池“十城千輛”政策的發展及后續,并對燃料電池產業下一步的發展進行了預測。盧兵兵認為,通過國家政策的落地,“十四五”階段將是燃料電池產業大力發展的階段,到2025年及2030年會出現較大拐點,屆時燃料電池成本將大幅降低,燃料電池的應用將大幅延伸至乘用車領域。同時,盧兵兵還對燃料電池產業的下一步發展提出了建議,他認為燃料電池產業的發展,最關鍵是降低成本,應從產業鏈的規模化、大國產化,以及工藝、材料、技術等方面的突破去實現成本的降低。

 

以下內容為現場演講實錄:

 

謝謝,非常高興有這個機會能夠在本次峰會里面給大家做一個介紹:《燃料電池產業化發展的新起點,新篇章和新征程》,首先我們講新起點。

氫能是二次能源,化石能源重整可以制成氫氣,氫氣和二氧化碳加水可以制成甲醇,氫氣和氮氣也可以轉化為氨,化學能源和氫氣是可以互相轉化的。燃料電池可以把氫氣和氧氣轉化為水,正是因為氫氣安全、高效的特點,以至于它在很多的領域都可以運用。

倘若將氫能納入終端能源體系,與電力協同互補,其未來可能成為終端的消費主體。而大家翹首以待兩年多的相關示范政策,也終于在今年8月份正式落地了。國家以獎代補的政策現階段共有三個示范城市群:首先是北京也就是京津冀地區,此外就是長三角,長三角地區是上海加6個城市,而廣東省以佛山牽頭包括一些省外的城市,這個政策頒布之后很多人把它和2009年的鋰電池的情況相比,鋰電池從2009年到2021年配裝車輛超過了200萬輛,有的時候是300萬輛,我覺得燃料電池可能也會像鋰電池那樣迎來幾年的高度增長期。

政策正式示范之后會帶來什么樣的效果,我這邊有三張圖,最左邊灰色的可以看出,以獎代補政策結束后,燃料電池汽車肯定會達到的保有量是4到5萬輛,保守估計的話我們國內的保有量也將達到10萬輛左右,基本上吻合了這里的保守估計,如果能夠達到樂觀估計的量,那樣的話示范應用就將以重卡為主,客車、乘用車為輔,這必將促進燃料電池核心化、規模化的應用。

因為我們公司是在上海,以獎代補的政策中,上海是1+2+2+2的城市之一,1就是上海,這個2,一個是淄博一個是南通,淄博大家都知道,因為將質子交換膜技術實現國產化、規模化,自然也希望把燃料電池項目落地;南通也有一定好的產業基礎,怎么樣一起推動長三角的一體化,加上蘇州、嘉興之后就可以跟長三角有著比較好的互動,我們以前提過長三角的氫能走廊,有了基礎設施,有了比較好的產業,同時有了比較好的應用場景,因此就可以發展的更好。

鄂爾多斯和寧東兩座資源型城市,聚焦在氫燃料重型卡車的應用以及清潔低碳氫示范應用。另外現在傳統的電能來源包括很多的光伏、風能還有新能源綠電,未來綠色電能肯定是氫能的主要來源,同時此類資源型地區有很多的重卡,就像鄂爾多斯擁有37萬輛重卡,如何在重卡頻繁使用的地區同時優化其使用環境,這將給節能減碳作出巨大的貢獻。

再來看我們產業發展的新征程,相信昨天大家在主會場已經看到了這張圖,左邊是“十城千輛”項目,至今走過了10多年的歷程,到2020年鋰電汽車保有量超過600萬輛。燃料電池的話現在的保有量是七千多輛,從我們推動燃料電池整個產業發展的時間點上看,燃料電池和鋰電池對比相差8到10年左右的時間,我個人認為燃料電池產業的第一個拐點會在2025年左右出現,現在更多的是在商用車領域的應用,下一個拐點會在2030年實現,屆時我們氫氣的成本會更低,以此給乘用車奠定良好的基礎,所以希望通過這次以獎代補的政策讓燃料電池可以有更好的發展,我們也能在產業鏈各個細分領域形成各自的領軍企業。

我們希望通過示范城市的發展,使得氫氣的基礎設施建設與供應能夠為未來大規模的商用化打下基礎。如果想要可持續性發展,那么肯定要堅持綠色氫氣的制造。通過這幾年氫能源規模化的拉動,我們的綠電制氫從規模上能夠進一步的提升,成本上進一步的降低,與之相配套的制儲輸用也可以得到很好的管理。上海制定了4年比較清晰的加氫站建設項目,廣州這邊也制定了相應的規劃,中石化希望在“十四五”期間布局1000座加氫站。氫氣供應能夠有突破,綠氫的規模化運用才能具備基礎。

同時我們講到,既要有上游的制氫規模化,又要有中游的儲運以及下游的應用,燃料電池產業才能夠長足發展。當然我們通過這次以獎代補政策之后,核心技術方面,也就是我們的電堆技術,我們的BOP零件。電堆里面主要是膜電極和雙極板。鋰電大家都很清楚,占據了95%左右的市場份額,而到了2025年之后進入后時代,市場逐步集中于電堆的技術和核心的兩大領域,把氫轉化為電,另外方面把電轉化為氫,也就是前面圖中氫能和電兩個雙向互動的兩個核心技術。

同時我一直在提倡一個大國產化,我們的鋰電走在世界最前端,我們的CAT出貨量是世界第一,無錫的新島智能也是全球第一,工藝和設備供應商購買的生產線就是由無錫新島提供的;特斯拉電池有部門的是CAT提供的,但其工藝和設備也是無錫新島提供的,我們國內的工藝和設備也是走在全球的前沿,同時也包括像正極材料和負極材料,同樣也是走在前面的,所以我們整個的產業鏈其實是具備產業鏈的整體優勢。

因此,盡管美國宣稱要在2050年把鋰電池產業做到50%市場份額,但其實他們整個的產業鏈繞不開中國很多的技術和產業,所以我一直在想,燃料電池要想發展,離不開大國產化,首先一點我們核心材料就要國產化,現在除了BOP零件全部國產化,除了膜電極里面的催化劑、質子膜沒有國產化,其余零部件均要國產化。裝備零件要國產化,研發要國產化,其實現在我們和相關的合作方都在大力的推廣這方面,電堆和零部件的國產化,研發和測試設備的進步在這幾年是非常快的,我們200千瓦及以上的燃料電池電堆系統的測試設備,部分的國內也有,但是進口設備的性能優于國內,2021年以后國內也要馬上趕超上去。

還有就是大家都在講,希望青山綠水,希望藍天白云,可真正到了運營場景的時候,大家又說成本太高,成本由誰來支付,規模化可降低成本70%左右,沒有規模就沒有一起,降成本肯定是第一位的,國產化是推動車輛降成本非常重要的一步。八十年代一輛桑塔納22萬,現在比他配置高的車輛才五六萬塊錢,配置可能是兩三倍的變化;還有貨幣貶值,我們八五年的20多萬和現在的五六萬,這個價格已經變成20年前的幾分之幾了,國產化是非常重要的降成本的途徑。

第三,需要我們整個的工藝、材料、技術的突破來實現降本,充分運用降成本的能力,同時上下游的協同,加之我們國家法律法規的助力,這幾個方面的合力可以讓我們把成本降下來。我們的目標是2023年燃料電池系統的成本降低50%,到2025年再降30%,這樣就可以實現和燃料車的持平。下面我舉兩個例子:一個是49噸的全生命周期的FCV,還有35MPa的儲氫,如果氫氣的價格在25塊錢300公里,在這個場景當中,上面是FCV,下面是內燃機,BEV是沒有優勢的,還有中型SUV的場景,如果也是25塊錢的售價的話,總共700塊錢,也有機會實現和內燃機成本持平,當然鋰電池還是要更便宜的。

最后再來看看產業化發展的新篇章,目前整個產業的發展是什么樣的狀態。我們在上海的氫能港有63畝地的園區,我們是在氫能港里面第一個落戶投入運營使用的公司。我們在新園區里面有全方位的生產能力,我們有膜電極、電堆、燃料電池系統、儲氫系統,全產業鏈的自主研發和自主生產能力,也實現了自動化、數字化話、柔性化。

另外就是說在整個的研發過程當中也少不了整個的虛擬評估和方針,我們從微觀到宏觀、從材料到系統的全尺寸和多維度仿真分析模型的考慮,這些方式方法加快了我們的技術應用,降低我們整個的研發成本。這里也可以看到我們的測試方法和能力,因此通過這么多年的努力,我們建立了強大的研發能力,從材料、短堆,長堆,我們建立了測試方法,我們全面對標內燃機的方法,同時也擁有完善的測試方法。測試能力方面,我們涵蓋了開放驗證和生產等功能,有效的設氫、有效的管理,對環境的適應性都有很好的布局。

我們總部是在上海,江蘇常熟有我們的一個分公司叫捷氫能源科技有限公司,在北京英博有一個合資企業叫北京英博捷氫科技有限公司,內蒙古也有我們的分公司。

剛才講過了如何降成本,就是要:核心技術的研發,產品的迭代供應鏈的國產化,和相關的供應鏈合作,以此來大幅度的降低成本,預計在“十四五”期末燃料電池的成本能夠和燃油機相當。

目前我們批量提供的產品—PROME P3X,系統功率是117kW,電堆功率密度是3.7kw/L,零下30℃的低溫啟動,我們58個一級零部件都是百分百的國產化。下個月我們會發布M4和P4系統,敬請大家期待,謝謝大家。

 

 

(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)

 

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