欧阳明高:氢燃料电池明年或迎来腾飞

"今年前期疫情冲击非常大,对整个新能源汽车市场产生了一些影响,由此2025年新能源汽车新车销量目标也从25%调整至20%。"11月26日,中国电动汽车百人会论坛(2021)媒体沟通会上,中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高表示,目前来看市场比预期的要好一些,预计今年新能源汽车的产销量和去年相比不会有太大变化,且主要为私人购买,产品结构也更加丰富。

在新能源汽车最开始产业化时,相关人员曾提出了"两头挤"的产业化推进战略,即从大客车和微型车两头推动,逐步挤入中间的轿车市场。现在,新能源行业进入新的"两头挤"格局,即从高端和经济型电动车两头,挤向中间性价比车型市场。"新格局是业内所期待的。特斯拉进中国市场时,国家采用非常开放的态度,目前来看政策是正确的。它一方面使很多消费者打消了疑虑;另一方面也加速了中国企业进步。"欧阳明高如是说。

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从三方面保证电池安全

在新能源汽车平稳发展的同时,电池安全仍然是关注的焦点。欧阳明高称,目前应对安全问题的主要方式是从本征安全、主动安全、被动安全三个方面来解决。

所谓本征安全,就是电池安全是设计出来的、制造出来的,所以必须从设计、制造的角度,从根子上来提高安全水平,这就是本征安全,也叫"本质安全"。

"以前设计电池时,对电池发生热失控的机理并不是很熟悉,尤其是当材料体系发生变化的时候。现在对高镍三元电池热失控机理,从科学层面上基本上搞清楚了。欧阳明高指出,目前比能量250瓦时/公斤以下的电池基本没有问题,重点攻关的是300瓦时/公斤的高镍三元电池。虽然在实验室做出来的都能达标,但这并不等于大批量生产的质量控制完全能达标,还需要一个过程,预期这两年可以做到。

电池的主动安全则要靠控制,靠电池管理系统把使用边界控制好,不要出现不允许、超出边界的情况发生等等。针对现阶段存在的问题,欧阳明高指出,"主动安全的控制、监控与管理是整车厂承担的,但是整车厂对电池的理解总体上还没有完全到位,整车厂原来不搞电池,初期大多数是由电池厂帮助做。整车厂承担了这个责任,要有一个适应过程。大概也需要一两年时间。"

被动安全则是要求一旦电池热失控之后,要让它不造成事故。目前电池事故还没有伤过人,但是燃烧起来影响很大。欧阳明高指出,现在要做的是通过被动安全让电池不烧起来。"当然有些极端情况,如电池包与井盖相撞,这无法避免。更多情况下,让热失控不烧起来是可以做到的。从技术角度可以做到,但是从工程角度、从大规模应用角度,目前还是偶尔会发生一些,但是会越来越少。"

三元锂电池和磷酸铁锂要均衡发展

今年以来,另一个备受关注的话题是三元锂电池和磷酸铁锂技术路线之争。磷酸铁锂以前不能用于轿车,主要是体积比能量偏低。同样的体积装不了足够的电池使它跑到400公里以上。如今刀片电池等技术使得磷酸铁锂电池体积比能量提升了约50%,加上其本身具有安全性能高、使用寿命长、成本相对低等特点,因此销量出现大幅回升。最近三个月磷酸铁锂电池装车量同比上升都在100%以上。

"并不是说三元锂电池就不好,要均衡发展,三元锂电池和磷酸铁锂都得要,当然必须要在安全的基础上进一步提高比能量。"欧阳明高特别指出,目前中国电池由于性价比很好,大量对外出口,但是全世界不可能永远用中国电池,所以技术竞争、技术竞赛永远都会持续下去。欧盟即准备2025年实现电池全部自给。“因此我们也需要不断提升技术,科技创新是无止境的。”

国外对全球电池发展曾预测,2030年全球动力电池装机量大约为2900GWh,为2018年100GWh的近30倍。欧阳明高则进一步预计,中国市场未来10年动力电池装机量会增长10倍,到2035年可能会增长20倍。这意味着动力电池技术和产业未来都将大有可为。

燃料电池技术产业链在中国已经建立

对于氢能燃料电池而言,今年也是大火的一年。"近两年来,中国燃料电池取得了巨大进步,和五年前相比,各种性能指标都出现了大幅提高。"欧阳明高举例称,寿命和五年前相比提升了300%,"十三五"初期是3000小时,现在普遍达到12000小时。燃料电池技术在中国的产业链已经建立起来,空压机、燃料电池膜等价格也在大幅下降。

欧阳明高指出,燃料电池行业已经不是一个小行业,企业都在你追我赶,整车产品,我国的相关商务车产品已经与国外打平,甚至实现了超越。他预计,今后几年氢燃料电池汽车,无论是规模,还是量级都会有很大的提升。

对于今年年底实现8千到1万辆的氢燃料电池车推广指标,欧阳明高表示,还是有信心的。他指出,国家的氢燃料示范推广项目一旦开始,估计明年会腾飞。

不过,加氢站目前有些关键设备还要进口。欧阳明高透露称,最近清华团队牵头在做冬奥会氢能出行示范项目,一直在协调加氢站和氢安全事宜。与纯电动车不同,氢安全更多不在车内,而是需要关注氢能的制储运等环节,这些都需要大型能源企业的进入,目前中石化已经宣布要在全国加油站建立加氢设施。

欧阳明高坦言,燃料电池相关技术研发方面,我国还需要加强,比如压缩机,国外有离子压缩机,国内没有。现在全球和氢基础设施相关的企业基本都已经进入中国。中国燃料电池发展目前还需要借助国际力量。

"冬奥会期间北京、张家口要建30个加氢站。目前已经完成订货,明年年底之前会全部到位。"欧阳明高称,下一步正在思考氢燃料电池长途重卡的发展,其核心问题是如何实现经济性。

现阶段充电与换电不是非此即彼关系

充电与换电也是今年非常"热"话题。欧阳明高认为,现阶段两者不是非此即彼。

"换电,现阶段看对提高销量是有好处的,因为用户不用担心电池贵、电池寿命不够长、电池不够安全、电池用完如何处理等问题。"欧阳明高称,对于商用车,不管是大商用车还是共享车、出租车而言,原则上换电是一种不错的商业模式。但对于私家车而言,中长期看最好的方式还是充电,包括平时在家或者单位慢充(将来还有车网互动),高速公路长途时超快补电等。

他给出的理由是,要看到V2G和大功率快充技术的发展后劲。现在国网已经开始在北京试验V2G车网互动充电模式了,私家车在家里充电时候,车网互动时候充电要花钱,但还可以卖电。现有的车网互动的志愿者已经做到充电和卖电平衡,甚至挣钱。如果未来能够普及,用户可能不会愿意把电池给租赁公司。

事实上,现在欧洲已经实施350千瓦大功率快充。国内也在联合开发超快充电系统,对一个续航600公里的车,5分钟可以补两百公里的电,这在技术上可以实现,同时这种不充满的快速补电也不会影响电池的安全和寿命。

换电在哪里最有意义?欧阳明高认为,在长途重型卡车。在他看来,今年可能是卡车电动化的元年,公交车基本上都已实现电动化,接下来的增量主要在卡车。欧阳明高特别指出,换电对于轿车是个备选项,但对于卡车是必选项。

"新能源汽车未来发展的预期会比我们想象的好。"欧阳明高称,有国外机构预计,2030年全球纯电动车会在三千万辆到三千五百万辆之间。我国如果按照2030年新能源汽车占比达到40-50%,那时汽车总产量将达到3500万辆车是可能的,新能源汽车也将超过了1500万辆。虽然具体数字和实际可能有所差别,但符合趋势。

欧阳明高强调,新能源汽车的重点是新能源。原先只说电动化,没有说能源,在碳排放、碳中和的大背景下,必须转型强调新能源,新能源汽车要使用新能源。

当前,中国的碳净排放100亿吨,等于2050年巴黎会议规定的全球的碳排放指标。2060年要实现碳中和,碳中和就是净排放为零。这首先要靠能源体系的去碳化,而能源体系的去碳化要靠新能源汽车储能,这是下一步新能源汽车的目标。用新能源汽车带动新能源革命,实现高质量发展。

"如果我们把新能源汽车规模化,再把新能源革命带动起来,传统的汽车、能源、化工行业都将发生天翻地覆的变化,真正实现汽车代替马车以来百年未有之大变局。"演讲最后,欧阳明高如是说。

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