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燃料电池化是商用车转型升级方向

2019-11-08 15:43:51   【浏览】3392

目前,动力电池电动汽车的发展规划目标明确。大型汽车公司已经制定了全面的电力改造计划,甚至一些国家和地区也提出了禁止销售燃油汽车的时间目标。然而,这些计划和目标不包括商用车辆,特别是用于长途公路运输的重型卡车。在国际上,燃料电池汽车的发展主要集中在乘用车领域。例如,丰田明星米拉伊是一款乘用车,但最近丰田开始将米拉伊的燃料电池动力系统用于公交车。早年,中国对燃料电池汽车的研究遵循国际路线,以乘用车为重点。近年来,中国开始转向公共汽车和物流车辆。基于燃料电池技术的重大进步和我国节能减排的目标要求,作者认为重卡应该成为燃料电池汽车的主要发展方向。

首先,中国节能减排和能源短缺形势严峻。一方面,就二氧化碳排放量而言,中国已经成为世界上最大的国家。为了履行我们政府在巴黎协议中的承诺,我们需要大幅减少汽车的碳排放。动力电池电动车的推广只能减少乘用车领域的碳排放。虽然商用车辆的数量不到车辆总数的五分之一,但油耗接近一半。因此,需要采取明确有效的措施来减少商用车辆领域的碳排放。另一方面,中国对石油进口的依赖已经超过70%,能源安全形势严峻。为了解决这个问题,商用车,特别是中型和重型卡车,也必须减少对柴油的依赖。

第二,技术发展已经成熟。研究表明,根据目前的技术路线,如果能够实现大规模工业化,燃料电池动力系统的成本可以相当于柴油,而制氢、运输和供应的成本可以相当于柴油。因此,燃料电池汽车大规模产业化的规划基础已经形成。

第三,中国在发展燃料电池汽车方面具有独特优势。与可以使用现有供电网络的动力电池电动车辆不同,燃料电池车辆的发展需要重新建立氢供应系统。中国正处于大规模基础设施建设阶段,因此在可用于基础设施建设的财力和物力方面具有优势。此外,中国的风力发电和光伏产业发展迅速,大量零散的能源需要吸收并可用于制氢。中国还有世界上最大的化学工业系统,每年都会产生大量的工业副产品氢气。同时,中国也是世界上最大的商用汽车生产国和消费国。市场规模和企业实力都足以支持燃料电池汽车的发展。

第四,我国有10年动力电池电动汽车产业化推广的经验和教训,能够合理处理政府推广与市场拉动、产品开发与基础设施建设、生产应用的关系。同时,这也有利于在燃料电池汽车领域更科学地使用政府补贴。首先,补贴应该适度,过少会导致驱动力差,过多会容易导致分散和重复,甚至出现“欺骗和补充”现象。第二,补贴总额的计划和预算应避免增加太多的财政负担或过多延长补贴的分配周期,给企业造成财政困难。此外,地方政府不应该补贴汽车模型,以免促进地方保护。地方政府应该做的是支持基础设施建设。

此外,长途汽车也是燃料电池汽车发展的关键模式。与重型卡车一样,长途客车不适合使用动力电池作为动力,运行线路相对稳定,管理相对集中,适合燃料电池汽车的发展。

如果将商用车,特别是重型卡车作为燃料电池汽车的主要突破方向,燃料电池的技术路线需要补充和完善。虽然我不是这方面的专家,但我想提出两点。一个是液态氢路线。由于重型卡车需要800-1000公里的连续行驶距离,压缩氢气路线无法满足这一需求,成本太高。因此,有必要关注液氢路线,缩短氢转化过程,提前规划汽车产品设计和液氢系统基础设施建设。第二是电和电混合的程度。如果燃料电池技术用于客车和物流车辆,具有复杂的驾驶条件和大的备用功率,则可以采用适当减少电池堆和增加电池容量的技术路线。如果用于重型卡车,应更多地考虑高速公路的长距离行驶条件,合理设置燃料电池堆的功率极限和电-电混合程度。

工业化推广阶段不同于以往的技术准备和少量的试点阶段,需要大规模的市场来支撑。作者大胆地提出,计划目标是在2025年前后总共生产50万辆汽车。在工业化推进阶段,政府将指定一些地区的企业进行突破。设定50万辆的目标可以保证几个关键领域10万辆的规模,使燃料电池汽车的研发、生产和制氢、运输和供应系统达到一定的市场规模,从而实现技术进步和成本降低。政府还可以为50万辆汽车制定补贴计划,达到50万辆后停止补贴,从而避免动力电池电动车发展过快、财政补贴有限的尴尬局面。当年在制定《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》的过程中,也就第一阶段是否将50万辆车作为规划目标进行了辩论。经过反复讨论,最终很明显,50万辆汽车是该国工业化推广的最低规模。实践证明,这个目标的确定是非常重要的。作者没有低估建立氢气生产、运输和供应系统的难度。如果生产、运输和供应系统跟不上形势,建议适当推迟实现第一阶段目标的时间,而不是减少为第一阶段计划的目标数量。

在燃料电池汽车的发展中,汽车工业(包括燃料电池汽车和零部件制造企业)、能源工业、中央政府和地方政府应各有分工,各司其职。汽车工业应该把重点放在燃料电池汽车的研发上。能源行业可以专注于氢燃料储存、运输和供应系统。中央政府应着力于国家战略规划、氢能管理、相关标准法规的制定、优惠政策的制定和适当的政府补贴。但是,在制定国家标准和条例之前,地方政府应致力于制定区域计划,建设该区域的氢燃料储存和运输系统,并以地方标准和条例的形式探索经验。在工业发展过程中,跨国发展往往受到尊重,但笔者认为,工业企业可以通过跨国整合获得技术来源,但非工业企业要想接手往往很难成功。

(作者是oica第一副主席,中国汽车工业协会前执行副主席)

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