氫燃料公交車(chē)開(kāi)發(fā)技術(shù)路線的探討湖北省客車(chē)工程技術(shù)研究中心雷洪鈞2023/2/5-0-目錄/contents中國(guó)新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)總的技術(shù)路線3一、對(duì)中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)目前的技術(shù)水平如何評(píng)價(jià)？5二、氫燃料電池公交車(chē)開(kāi)發(fā)處于什么樣的時(shí)間節(jié)點(diǎn)？7三、我國(guó)氫燃料汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)路線是什么？9四、2023/2/5-1-目錄/contents氫燃料汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)的焦點(diǎn)是什么？11五、氫燃料電池的核心技術(shù)仍然在國(guó)外13六、我國(guó)氫燃料汽車(chē)開(kāi)發(fā)起點(diǎn)是公交車(chē)14七、技術(shù)路線的研究的積極意義15八、2023/2/5-2-中國(guó)新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)總的技術(shù)路線是什么？目前還沒(méi)有這樣提法，但實(shí)際上是有的。目前提法是新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖。筆者理解，

中國(guó)新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)總的技術(shù)路線是“純電驅(qū)動(dòng)”。具體分為：（1）純電動(dòng)汽車(chē)；（2）插電式混動(dòng)力汽車(chē)；（3）氫燃料電池汽車(chē)。上面三者是什么關(guān)系呢？筆者理解三者歸結(jié)為一個(gè)東西：“純電驅(qū)動(dòng)”。純電動(dòng)汽車(chē)以車(chē)載動(dòng)力蓄電池、接車(chē)外電源充電為根本特征；插電式混動(dòng)力汽車(chē)是在純電動(dòng)汽車(chē)基礎(chǔ)上增加了增程器（內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)）總成，給車(chē)載蓄電池補(bǔ)電的純電動(dòng)汽車(chē)；氫燃料電池汽車(chē)是氫燃料電池總成替代增程器（內(nèi)燃機(jī)發(fā)電）總成，給車(chē)載蓄電池補(bǔ)電的純電動(dòng)汽車(chē)。一、中國(guó)新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)總的技術(shù)路線2023/2/5-3-“純電驅(qū)動(dòng)”概念的外延有：（1）目前車(chē)載內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力不再直接參與汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的唯一動(dòng)力源是車(chē)載電機(jī)；（2）車(chē)載電機(jī)能量來(lái)源，重點(diǎn)提倡由車(chē)外電源提供，在動(dòng)力電池比能量這個(gè)瓶頸沒(méi)有顯著的突破條件下，提倡使用增程器（內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)）總成對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行補(bǔ)電；（3）增程器（內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)）總成，如果使用的石化燃料，環(huán)保必須符合法律、法規(guī)要求；（4）使用氫燃料電池作為增程器，給車(chē)載蓄電池補(bǔ)電，就不存在環(huán)保問(wèn)題。發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)是客觀要求和必然趨勢(shì)。（5）純電驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)外接電源充電功能，必須保留是基本要求。一、中國(guó)新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)總的技術(shù)路線2023/2/5-4-目前，對(duì)中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)水平的評(píng)價(jià)很多。角度不同，結(jié)論也不一樣。比如，有人認(rèn)為中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)是垃圾；有人認(rèn)為純電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有技術(shù)含量等等。筆者認(rèn)為，中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)目前的技術(shù)水平處于已經(jīng)可以用，但是不好用的階段。具體理由是：（1）截止2015年底，中國(guó)新能源汽車(chē)保有量基本達(dá)到50萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)占主流。這個(gè)數(shù)據(jù)規(guī)模，足以說(shuō)明，中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)可以用。二、對(duì)中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)目前的技術(shù)水平如何評(píng)價(jià)？2023/2/5-5-（2）中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)不好用的例子太多了，不用細(xì)列。基本原因是目前動(dòng)力電池比能量（是汽油比能量的五分之一）離汽車(chē)的要求，距離較遠(yuǎn)，不是一般的遠(yuǎn)。持續(xù)提高動(dòng)力電池的比能量是科學(xué)技術(shù)研究層面的課題，而提高一個(gè)臺(tái)階都在是5-8年以上的時(shí)間。（3）動(dòng)力電池安全性、污染、低溫（高溫）等已經(jīng)不是科學(xué)研究層面的課題，而是工程應(yīng)用層面的、是能較好解決的產(chǎn)品性能（質(zhì)量）問(wèn)題。（4）現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是，動(dòng)力電池安全性、污染、低溫（高溫）在工程上采取的措施越多，而電池系統(tǒng)層面比能量會(huì)越低。這是比較頭痛的事情。二、對(duì)中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)目前的技術(shù)水平如何評(píng)價(jià)？2023/2/5-6-到2020年，中國(guó)新能源汽車(chē)保有量的規(guī)劃目標(biāo)是500萬(wàn)輛，2014年年底，中央高層明確了中國(guó)新能源汽車(chē)總的技術(shù)路線是“純電驅(qū)動(dòng)”，分為三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn):第一階段是純電動(dòng)汽車(chē)；第二階段是插電式混合動(dòng)力汽車(chē)；第三階段是氫燃料電池汽車(chē)。（1）純電動(dòng)汽車(chē)可以用，但是不好用。在城市公交、物流等方面基本沒(méi)有太多的問(wèn)題，但對(duì)長(zhǎng)途車(chē)而言，基本上還不能用。三、氫燃料電池公交車(chē)開(kāi)發(fā)處于什么樣的時(shí)間節(jié)點(diǎn)？2023/2/5-7-（2）插電混合動(dòng)力汽車(chē)，可以用，也不是很好用。目前除了充電設(shè)施不健全以外，增程器（內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)）要達(dá)到歐5（歐6）排放要求，與提高動(dòng)力電池比能量的技術(shù)難度不差上下。（3）氫燃料電池汽車(chē)能不能用？目前還沒(méi)有肯定的答案。氫燃料電池公交車(chē)產(chǎn)品從2008年奧運(yùn)會(huì)開(kāi)始導(dǎo)入中國(guó)。目前全世界都沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化，基本上處于公交車(chē)示范運(yùn)營(yíng)階段。在中國(guó)，“十三”規(guī)劃目標(biāo)是1000輛公交車(chē)示范運(yùn)營(yíng)。三、氫燃料電池公交車(chē)開(kāi)發(fā)處于什么樣的時(shí)間節(jié)點(diǎn)？2023/2/5-8-如何開(kāi)發(fā)我國(guó)的氫能源汽車(chē)，不同的人角度不一樣，會(huì)有不同的表述。不同企業(yè)其開(kāi)發(fā)路線實(shí)際上會(huì)有許多條。在彼此交流中，也會(huì)是公說(shuō)公有理、婆說(shuō)婆有理。這些也都是正常的現(xiàn)象。下面用工程上“關(guān)鍵路徑”的理論做指導(dǎo)，尋找具有“關(guān)鍵路徑”特征的技術(shù)路線，幫助開(kāi)發(fā)人員，找到一條比較靠譜的開(kāi)發(fā)路線，節(jié)省人力、財(cái)力和精力，一步一步走向成功。（1）認(rèn)可純電驅(qū)動(dòng)是我國(guó)新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)總的技術(shù)路線。也就是說(shuō)，純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)路線的確定是中國(guó)政府用了10多年示范推廣的歷史教訓(xùn)總結(jié)出來(lái)的，不是理論上的假設(shè)。作為企業(yè)的工程技術(shù)人員沒(méi)有必要再去質(zhì)疑他的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。筆者的觀點(diǎn)，將其作為科學(xué)結(jié)論接受即可。四、我國(guó)氫燃料汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)路線是什么？2023/2/5-9-（2）氫燃料汽車(chē)不是替代純電動(dòng)汽車(chē)，而是純電動(dòng)汽車(chē)的補(bǔ)充或者是延伸。純電動(dòng)汽車(chē)是氫燃料汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)成功的基礎(chǔ)，不存在彼此之間非此即彼的替代關(guān)系。（3）氫燃料電池作為增程器，將要替代目前增程器（內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)）總成，是一個(gè)基本趨勢(shì)。（4）插電混合動(dòng)力技術(shù)盡管是過(guò)渡的技術(shù)方案，但過(guò)渡期不會(huì)太短，長(zhǎng)途車(chē)的插電混合動(dòng)力的生命周期是相當(dāng)長(zhǎng)的。四、我國(guó)氫燃料汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)路線是什么？2023/2/5-10-五、氫燃料汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)的焦點(diǎn)是什么？氫燃料汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)的焦點(diǎn)是增程器（氫燃料發(fā)電系統(tǒng)）總成的開(kāi)發(fā)方案如何設(shè)計(jì)。方案1：增程器（內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)）總成由原來(lái)的燒油（或非氫氣）發(fā)電，升級(jí)為燒氫氣發(fā)電。歷史上有過(guò)國(guó)外大公司開(kāi)發(fā)過(guò)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，但是基本上沒(méi)有成功。如果今天不是動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，而是定位為增程器（燒氫氣的內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)）總成，其難度會(huì)小得多，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些公司在開(kāi)展這一個(gè)工作了。其效果如何，有待觀察。2023/2/5-11-方案2：增程器（氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)）總成。這是目前討論比較熱的話題，也可以細(xì)分2大類(lèi)：方案2.1純氫氣瓶直接上車(chē)。要求通過(guò)工廠生產(chǎn)（提純5個(gè)9以上的純氫），加壓到70Mpa，再通過(guò)車(chē)載電堆系統(tǒng)總成發(fā)電。其難點(diǎn)是，5個(gè)9以上的純氫的加壓（釋壓）及運(yùn)輸工程是非常困難的；方案2.2甲醇上車(chē)，通過(guò)車(chē)載重整裝置制氫，再通過(guò)車(chē)載電堆總成發(fā)出電來(lái)。其難點(diǎn)是，重整制氫裝置上車(chē)的可靠性保障是非常困難的，要與汽車(chē)同生命周期生命，還有大量的工作要做。五、氫燃料汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)的焦點(diǎn)是什么？2023/2/5-12-國(guó)外的氫燃料電池客車(chē)目前還停留在示范運(yùn)行的階段。國(guó)外的關(guān)鍵技術(shù)沒(méi)有得到突破，其生產(chǎn)成本較高，氫氣的制備、存儲(chǔ)、運(yùn)輸和加注，全產(chǎn)業(yè)鏈的開(kāi)發(fā)是一個(gè)高度性系統(tǒng)化工程。我國(guó)氫燃料電池客車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)缺失，核心零部件不能自主研發(fā)。大洋電機(jī)通過(guò)購(gòu)買(mǎi)加拿大巴拉德公司股份，為國(guó)內(nèi)引進(jìn)氫燃料電池技術(shù)，通過(guò)消化吸收轉(zhuǎn)化為自主技術(shù)，提升氫燃料電池系統(tǒng)的可靠性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)能力開(kāi)創(chuàng)了一條新條新路。六、氫燃料電池的核心技術(shù)仍然在國(guó)外2023/2/5-13-中國(guó)政府發(fā)展燃料電池車(chē)的決心是堅(jiān)定而明確的。《中國(guó)制造2025》中對(duì)燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵材料、零部件、燃料電池堆和整車(chē)性能，以及燃料電池汽車(chē)運(yùn)行規(guī)模做出了規(guī)劃。2015年到2020年燃料電池車(chē)的補(bǔ)貼不變，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)是中央地方1:1。國(guó)務(wù)院辦公廳也提出：對(duì)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池加氫站每個(gè)站獎(jiǎng)勵(lì)400萬(wàn)元。2016年8月27日，聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署基于“中國(guó)燃料電池公共汽車(chē)商業(yè)化示范項(xiàng)目”在江蘇·如皋市正式啟動(dòng)。開(kāi)發(fā)氫燃料電池公交車(chē)必將成為我國(guó)客車(chē)企業(yè)新一輪試比高低的新舞臺(tái)。七、我國(guó)氫燃料汽車(chē)開(kāi)發(fā)起點(diǎn)是公交車(chē)2023/