政策促進產業發展
我國氫燃料電池產業發展現狀如何?
劉常福:2016年以來,中國氫燃料電池實現了高速發展。政策層面,2020年9月,國家相關部委出臺了“以獎代補”的政策,對加快燃料電池技術在交通運輸領域的商業化、推動燃料電池產業鏈發展有促進作用。同時,政策紅利對燃料電池企業也是一個大浪淘沙的過程。四年的政策窗口期,會淘汰技術落后、成本過高的企業,優勢資源將集中,有利于行業技術進步。
同時,氫能源的地位將獲得提升。中國氫能聯盟2019年發布的《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》提到,未來氫能將成為中國能源體系的重要組成部分,預計到2050年氫能在中國能源體系中的占比約為10%,氫氣需求量接近6000萬噸,年經濟產值超過10萬億元,交通運輸、工業等領域將實現氫能普及應用,燃料電池車產量達到520萬輛/年,固定式發電裝置2萬臺套/年,燃料電池系統產能550萬臺套/年。
核心技術國產化
新源動力氫燃料電池的特點和技術創新點有哪些?
劉常福:我們堅持自主開發,在保障產品高性能和技術水平的同時,成本要降到最低。新源動力降本路徑主要包括幾個方面:首先,通過技術進步和新技術的應用,提升電堆比功率、開發低鉑膜電極,減少材料用量;同時,通過工藝改進,降低原材料消耗量,提升生產效率。其次,通過批量制造,改進電堆模塊的零部件模具加工方式,既可以提高產品的一致性,又大幅度降低了加工成本。公司目前正在進行智能制造產線的改擴建,全新自動化產線將進一步提升產品的質量和交付能力。
新源動力在2018年成為國內首家具備車用燃料電池電堆設計和制造資質的企業,在產品設計、驗證以及生產過程中完全按照車企的標準進行,對于品質的管控有著嚴格的措施。
值得一提的是,目前碳紙、催化劑、質子交換膜等電極關鍵原材料正在進行國產材料的驗證。2021年,公司將推出完全國產化材料的電堆產品。
氫燃料電池發展遇到哪些瓶頸?
劉常福:氫燃料電池發展主要有兩個瓶頸。一是成本問題。目前,氫燃料電池的生產成本較高,比傳統汽車、柴油車成本更貴,主要由于氫燃料電池規模化程度不高;二是產品的可靠性和使用壽命問題。
業界意識到了這兩大限制因素,在積極采取辦法解決這些問題。一方面,要加大資金、資源投入,做好技術研發,推進產品的迭代;另一方面,要進行大規模的商業化生產和運行。只有在一定量的樣本基礎上,才能及時發現問題,并對產品進行改進,推進產品優化和迭代。在規模化量產的情況下,氫燃料電池的生產成本將相應降低。
推動汽車能源革命
如何看待氫燃料使用的安全問題?
劉常福:氫能源安全問題一直是市場關心焦點。事實上,氫燃料電池并不比柴油車、液化氣燃料車更危險。首先,在氫燃料電池的多次碰撞試驗中,我們發現燃料箱發生泄漏時,氫氣由于密度低,往往會以很快的速度“逃逸”,火球升天爆炸。相較油車在車體燃燒爆炸,離開車體的氫氣發生爆炸對駕駛者的人身安全危害相對要小,對整個車身的損毀程度也要小很多。
其次,目前車輛使用的氫燃料以氣態氫為主,以高壓的方式進行儲存,包括35兆帕的氫氣罐或者70兆帕的氫氣罐。車輛上通常至少安裝三級以上防護,如加氫罐有安全閥,電堆部分有氫傳感器,車輛上還安裝有氫濃度傳感器,遇到問題可以及時切斷氫源,以保障駕駛安全。
最后,未來液態氫將逐漸推廣。液態氫較氣態氫更穩定,續航里程長,能達到一千公里以上,儲存溫度在零下273度,儲存氣壓僅為1至2個大氣壓。未來將成為一種安全、清潔、可靠的能源。
相比鋰電池,氫燃料電池有哪些特點?
劉常福:推動汽車產業能源革命是行業發展的一個趨勢。鋰電池的性能受溫度影響大,而氫燃料電池適合低溫環境。此外,氫燃料電池的功率更大,承載的負荷也更大,更適合重卡、物流車等長距離、高載重的貨運車輛使用。
目前,新源動力的氫燃料電池已在多款車型進行了商業化實踐,運輸、工程場景將成為公司未來重點發力方向。例如,各類型的公交車、物流車、運煤車等,車輛噸位覆蓋7噸、18噸、31噸等。公司目前尚在研發49噸大功率車輛運載供能系統,進出功率將在一百千瓦時以上。