对话:发展氢能产业,这几个问题值得佛山参考

3月27日,“2021中国实体经济论坛”在广东省佛山市召开

一、国机集团合肥通用机械研究院有限公司徐双庆:发展氢能产业需要关注“安全”问题

3月27日,“2021中国实体经济论坛”在广东省佛山市召开,国机集团合肥通用机械研究院有限公司科研与质量管理部部长徐双庆在会上表示,在加快推动氢能及燃料电池汽车产业过程中,一定要关注“安全”问题。这里的“安全”包括两个层面:一方面是氢能装备的本质安全问题,因为氢具有易燃、易爆、易漏、加速材料损伤等特性,所以不管是哪种氢能储运技术路线,氢安全都是至关重要的。另一方面是氢能产业链供应链的安全自主可控问题,必须要做好产业基础相关研究,才能保障行业健康发展,避免核心技术空心化。

对话:发展氢能产业,这几个问题值得佛山参考

国机集团合肥通用机械研究院有限公司科研与质量管理部部长  徐双庆

以下为发言全文:

各位嘉宾下午好,我来自国机集团合肥通用机械研究院。结合我们团队在氢能领域承担的多项重大项目、以及我本人在“十四五”氢能技术重点专项实施方案编制过程中所作部分工作,谈两点体会,这两点体会都跟“安全”有关。

首先是氢安全。不管是哪一种氢能储运技术路线,这些装备承载着氢,本身就有易燃、易爆、易漏、以及加速材料损伤的特性在,所以安全性必须保证。

我们团队从“十二五”到“十四五”所做的很多工作都是跟氢能装备基于本质安全的设计制造相关。尤其是我们建立了技术参数国际领先的140MPa高压储氢装备氢气循环疲劳测试系统,解决了国产高压储氢装备的型式试验难题。后面在“十三五”重点研发计划项目中我们还要进一步拓展试验测试能力,我们现在研制的是车载瓶型式试验装置,后面还要研制道路运输大容量管束储氢瓶的型式试验装置、以及加氢站高压氢气阀门抗冲蚀性能试验装置,这些研究工作对于氢能装备的安全保障来说是必不可少的。

第二个就是产业链供应链的安全问题。在氢能储运与加注等产业链相关环节中,目前还有很多问题没有解决。包括:关键基础材料,包括抗氢脆金属材料、抗氢渗透塑料内胆材料、高性能碳纤维等,要么不能自主开发、要么综合性能与国外差距明显;先进基础制造工艺,如大容量塑料内胆成型工艺、带压纤维缠绕与固化工艺等,目前国内尚未完全掌握;核心基础零部件,如高端泵阀、密封件、压缩机膜片等,要么依然依赖进口、要么寿命可靠性与国外差距甚大;还有很重要的一块,质量技术基础相关的,就是计量、标准、检验检测、认证认可,不管是产品标准、还是测试标准,研究成熟后写入标准,对于指导行业发展是具有重要意义的。但是目前行业发展过程中,有很多产品样机还没研发出来或是刚研发出来尚未经试验验证,标准就先出来了,这让我们感到很困惑,应该说也并不是一种科学严谨的发展思路。

 

二、佛山仙湖实验室智能氢复合动力车辆技术研究院副院长刘玉新:氢能在车辆上的推广仍存在障碍

 

“车辆要分很多市场,每一个细分市场都有自己的使用工况和市场的需求结构,所以在氢能推广过程中必须有行之有效的技术创新。”3月27日,佛山仙湖实验室智能氢复合动力车辆技术研究院副院长刘玉新在“2021中国实体经济论坛——产业链供应链现代化与制造业高质量发展”上表示。

对话:发展氢能产业,这几个问题值得佛山参考

佛山仙湖实验室智能氢复合动力车辆技术研究院副院长刘玉新

刘玉新认为,氢能在车辆上的推广仍存在着障碍,影响推广使用最重要的原因就是氢气,此外还包括行驶里程、燃料电池价格及冷启动等。为了使碳达峰和碳中和的目标如期实现,不同的细分市场还要有不同的技术路线。

同时在产品开发的过程中,他最关注的问题是车辆在市场中的推广,包括氢气和燃料电池的价格等,他坦言:“如果将来想要推广,就必须得往传统车的使用成本靠。”

以下为发言全文:

刘玉新:我是一直从事商用车开发,对商用车领域氢能技术的应用这块我谈谈我的看法。

从目前来看,氢能在车辆上的推广上存在着障碍的问题,如何去解决?当然我们对应的车辆不能简单地说燃料电池就在车上强行推广,车辆是要分很多的市场,先说商用车,商用车的市场细分是很细的,每一个细分市场都有自己的使用工况和市场的需求结构,都不一样。所以我们在氢能推广过程中必须有行之有效的技术创新的东西,比如说氢型车只能用于纯电动,但重型车目前现在是最佳的行之有效的在交通领域能够实现氢能应用的解决途径,因为在欧洲、美国也都是先行在重型车,长途货物运行车,以及城市大巴和大客车。

为什么存在这种现象?他是分不同的时段,我们有不同的条件和技术发展,跟技术发展有关系。除了这个之外还有外部的因素,包括氢气是影响推广使用最重要的原因。还有行驶里程,还有燃料电池的价格,这都是存在的,还有冷启动。当然了,我们目前开发的燃料电池说是开发出来了,但是它是不是能够满足车辆的要求呢?实际目前整体在匹配过程中,很多的技术性的难题都没有解决,比如每升的功率,它的体积非常大,我做应用开发的时候很难,为什么现在  像丰田、韩国一些大巴目前也是120W,卡车未来要达到350W,300以上,那你怎么解决这个问题?目前从客车,包括日本、韩国,你看到大巴这块,实际都是两个燃料电池,而不是一个燃料电池。卡车就不行了,用起来必须在燃料电池这块革新突破,这是很重要的问题。

下一步我讲讲碳中和碳达峰在车辆应用里面的应用对策。我前段时间一直在分析统计数据,发觉中重型卡车以及客车实际是碳排量在汽车这块占了60-70%之间,所以我们要解碳达峰碳中和一定要解决它,其次才是乘用车。但如何去解决呢?不同的细分市场有不同的技术路线,这样碳达峰和碳中和的目标才能如期实现,碳达峰在2027年就能碳达峰,下一步就往下走了,到了2050年、2060年的时候达到什么样的目标,就是看我们整个车辆各种技术路线的组合,不能简单地说就是一个燃料电池的应用,将来可能还有纯电动,还有燃料电池,燃料电池是有纯燃料电池车型,还有纯燃料电池加后面的锂电池,还有一种我们叫长途货运输,要解决加氢站,具体设施还不完善的情况下,我们还有加一个小排量的发动机。最后一个技术路线叫烧氢,或者氨气的内燃机,它的排放会更加有效。

庞广廉:特别感谢大家,本来给每个人设计了很多问题,时间有限,剩下几分钟时间,大家结合我们在氢能和燃料电池发展中最大的挑战是什么,最大的障碍是什么?

刘玉新:车辆在市场推广这块也是我们在产品开发过程中最关注的问题,一个是氢气的价格,一个是燃料电池的价格,这一块是严重影响在物流里面有个TCO的经济方面的指标,CTO周期的使用成本燃油车是5.6块,氢能电池得达到8块多,你要想将来推广你就必须得往传统车的使用成本靠。

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