国氢科技陈平:从现在开始到2030年,氢能及燃料电池汽车产业将迎来拐点!

氢燃料电池汽车网 FCEV.COM.CN ) 11月18日,由中国欧洲经济技术合作协会、天津港保税区管委会和中国汽车战略与政策研究中心共同指导,中国欧洲经济技术合作协会风光氢储与能源产业分会主办,荣程新能集团和氢燃料电池汽车网《氢能装备》共同承办的【天津港保税区&荣程新能】FCEV2025第六届中国氢能与燃料电池汽车产业大会在天津开幕。本届大会通过氢燃料电池汽车网·视频号全球直播! 

   国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理助理、技术总监,浙江大学能源工程学院兼任教授陈平出席大会并演讲。他表示,从现在开始到2030年,氢能与燃料电池汽车产业将迎来拐点,2030年将进入氢燃料电池汽车发展关键阶段。  具体演讲内容如下:

各位嘉宾,大家下午好!

谢谢主持人的介绍,非常荣幸能够有机会在2025第六届中国氢能与燃料电池汽车产业大会跟大家分享一些我的观点,分享一些我们公司自主实践的经验。我的发言分为三部分。

首先跟大家讲讲氢能及燃料电池的现状及趋势。第二是聚焦氢能燃料电池汽车及汽车系统的技术,咱们是燃料电池汽车网以及燃料电池汽车产业大会,准备了偏汽车偏技术一点的材料。第三是跟大家分享一些我们国氢科技自主化的实践。

第一部分,氢能及燃料电池汽车产业现状及趋势。

全球重要经济体对氢能交通应用达成普遍共识,确定了明确的发展方向。主要的经济体这些年整个燃料电池汽车的目标以及加氢站的数量,表明了对燃料电池、氢能交通的战略。

中国应该说是氢能的赛道已经确立,氢能正式进入了能源序列,这里面展示了这两年一些重要的政策方向,没来得及更新最新的四中全会的规划,这些政策以及大方向的产业趋势的加持下,燃料电池的发展方向已经是非常明确。图片

国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理助理、技术总监,

浙江大学能源工程学院兼任教授 陈平

从整个燃料电池汽车推广来看,国际上兼顾乘用车、重卡的应用两方面。中国燃料电池的推广应该是处于加速的一个状态,重点是在商用车,这些年还是在增长。

这是我们对于未来趋势的判断,在刚才说的政策以及产业发展的现状的基础上,我们认为从现在开始到2030年,将迎来氢能及燃料汽车产业的发展的拐点,到2030年我们认为将进入一个快速发展的阶段。

氢能技术必将引来新一轮的能源革命,这里面氢能还是一个能源,最主要的是它是一个能源的革命,能源革命往往伴随着整个人类发展阶段的变化以及整个全球形势的变化,所以抓住能源革命这个契机,对于我们来说是非常重要的,另外也是一个技术革命,因为氢能和燃料电池涉及到技术的产业链非常长,谁能抓住技术的革命的契机,就会占据技术上竞争的制高点。另外也是一个产业革命,将带动新一轮的全产业的发展,这也是我们赢得整个产业领先的一个起跑线。

第二部分,比较偏技术的一个话题。跟大家分享一下燃料电池以及燃料电池汽车系统的情况。

首先燃料电池汽车是新能源汽车,这部分的重点聚焦在汽车方面,是一个新能源汽车,具备新能源汽车的优势,同时也具备传统车的驾驶习惯。首先也是一个电驱动,比如说反应迅速,动态响应强等等电动车的优势是具备的,同时补能迅速,传统车的驾驶习惯也是在维持,所以我们认为它在某些方面还是有它的优势,跟纯电动车相比有一个互补的情况。

但是它的优势我们认为是在于补能比较迅速,能量密度跟电池比发展提升的空间是非常大的,氢气随着压力增加,甚至未来氢基能源以及业态储氢的使用,能量密度的提升空间是非常大的。

另外它的安全性,大家普遍认为氢是不是不安全?其实我们认为氢是比较安全的,在我们有效的控制手段下是比较安全的,只要不是在密闭的空间内还是安全的。而且它的能量储存装置和能量转换装置是分开的,跟电池不一样,便于它快速释放能量,在安全性方面是有优势的。

环境方面跟纯电动车相比是有较大的优势,它的适用范围更广。目前来看耐久性是相当的,我认为耐久方面燃料电池还有很大的提升空间。然而也有它的问题,主要有几方面。

1.初期购置成本现在明显高于传统车,也高于电动车,随着我们的技术进步和规模化的效应,我们认为降本的空间也是非常大的。使用成本也是非常关键的,氢气的价格,取决于未来整个能源的转型以及氢能的发展,我们认为这块也是有很大的降本空间。

2.基础设施、加氢设施。跟十几年前的电动车一样,面临着充电桩不足的问题等等,现在这个情况随着产业的发展,我们认为也是能够解决的。这是燃料电池车的一个现状。

从车的本身,包括燃料电池核心部件燃料电池驱动系统来看,从技术来看我们认为四个关键的性能是必须要提高的。

1.环境适应性。冷启动的要求还要继续提升。2.续航里程。能量密度方面还要增强,还要更长。3.安全性。因为通过设计、通过技术提高了空间。4.耐久性寿命方面。目前来看还不能满足使用的要求。

从技术角度来讲,这页展示了整车的一个设计,从安全的角度来看,首先是车的结构设计,布置方面,需要从整车的燃油电车的进排气、热管理、动力舱的集成优化设计等等保证车的安全,里面涉及到首先储氢系统的布置以及对氢气系统的保护措施,在碰撞的情况下,使它能够保证安全的设计。车上既有氢也有电,我们怎么能够使氢和电能够协同,保证在各种情况下氢电的安全。整车的整体布置,必须要既满足安全,又要满足紧凑等等的要求。所以整个的结构设计是一个整车安全的基础。

刚才说的环境适应性,这里面我们要求在各种环境,全气候条件下整车的热管理能够满足各种环境的需求,这就需要我们对整车整个一体式的水热管理,驱动系统、动力电池系统整体热管理的设计,同时对车上的动力系统包括舱内空调的热管理能够联合设计,能够进一步提升它的热管理的效率,提升整体车辆的效率,这也是我们非常重要的技术方向。

储氢方面需要整个的续航里程、能量密度,我们在储氢的方式上需要不断地通过技术手段提升,国内普遍用的35兆帕,国际上用的70兆帕,我们逐步提高它的储氢压力。包括液氢我们也在探讨,包括氢基能源,目的是为了使得整个的能量密度提升,提升整个续航里程,从能量角度来看,储氢布局设计是非常重要的。储氢跟前几年电动车一样,把电池和底盘充分考虑起来,做成一个共同的平台开发,提升整个的储氢效率。

另外很重要的是燃料电池的效率稳步提升是我们技术的一个攻关点,效率直接影响到整车使用的成本。也影响到了初期购置成本,效率这块需要方方面面的努力,从关键的材料,到电堆的电机设计,电机双极板以及流道阻的阻力,膜内的电机阻力,包括整个BOP的零部件整个附件效率的提升,需要做不少的工作。

刚才说到的寿命也是直接影响到燃料电池大规模发展的一个关键,目前燃料电池的寿命宣传大概在15000-1800小时左右,实际上是远低于我们设计的预期。这里面影响燃料电池寿命主要是各种工况导致电堆的使用情况下不一致性,以及控制不是很精准,导致整个燃料电池的寿命衰减是比较严重的。我们现在自己从材料、电堆到系统各层级来延长寿命的提升在做工作。

降本有两方面,一个是技术降本,一个是规模降本,技术降本通过提高效率来减少燃料电池整个的材料成本。另外一些关键高成本的东西,降低贵金属的含量实现降本。还有关键部件的材料,特别是关键太料的自主化,很多材料如果我们受制于国外的话,虽然本身价值不高,但是卖给我们的价格很高,有这样的情况,我们通过国产化、自主化实现降本。未来寄希望于整个燃料电池的规模化,进行规模化降本。

总结下来是燃料电池汽车以及系统,我认为是比较明确的未来新能源汽车重要的技术路径,我们需要方方面面去提升,一个是性能上提升,一个是成本的下降。性能的提升需要我们从材料到电堆一直到系统到整车方方面面去努力,里面有很多关键的技术,刚才提到的耐久性,从各个层级去提升,还有安全性,还有效率等等方面。

成本通过技术手段各种新技术来降低成本,另外还有寄希望于未来的规模化。

第三部分,简单分享一下国氢科技自主化的技术实践。我们公司成立以来,我们是一个央企的二级企业,成立以来我们的目标是以自主化的技术为基础,打造我们的产品。我们的自主化是基于所有的关键材料,形成两大产品线,一个是燃料电池产品线,一个是PAM执行的产品线。

关键材料从最基础的催化剂到质子膜,碳纸、膜电极、碳板实现了完全的自主化。

这是我们材料这块低铂载量高寿命的膜电极,达到了国际的水平。这是整个电堆的开发,通过多尺度、多功能耦合的仿真来实现整个电堆高精度的设计,包括整个从双极板自己的流道的设计,涂层的质量的设计达到高一致性。

系统方面还是三大关键技术,整个工艺、结构、电气的设计,还有控制,仿真以及测试技术方面,三个维度整个提升了我们的系统设计水平。这是我们关键材料系统的产品,从催化剂、膜电极等多个系列的产品推出。燃料电池发电堆以及控冷堆等产品。

燃料电池系统整个的应用情况,目前更多是在商用车上,商用卡车包括物流车,包括各种工程机械、大巴都有应用。这是我们的一个发展目标,我们公司成立以来,专注于解决燃料电池“卡脖子”的问题,同时掌握关键材料的完全自主化,通过这种完全自主化来迎接未来整个的产业化的发展,之后我们能够有这种在性能上和成本上的优势,我们的目标还是做氢能技术的研发与高端制造的一体化平台,另外是氢能领域高端人才的聚集地,我们也是做市场化改革的一个先行者,最终的目标是能够作为一个“国家队”,引领中国氢能行业的发展。(本文系速记稿件,未经作者审核;转载请注明来源:氢燃料电池汽车网FCEV.COM.CN )

FCEV2025第六届中国氢能与燃料电池汽车产业大会 由全球领先的氢能与燃料电池汽车产业媒体—氢燃料电池汽车网FCEV.COM.CN在京创办,并于2020年12月、2021年9月、2022年8月、2023年8月、2024年8月和2025年11月在北京和天津成功举办过六届。

本文转载自氢燃料电池汽车网,只做主题效果测试使用,本文观点不代表氢头条立场。

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