鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:540次 | 2021年11月26日
陳光祖:燃料動(dòng)力電池汽車正從夢想走向現(xiàn)實(shí)
●追求最終化的汽車
當(dāng)代清潔能源汽車已進(jìn)入一個(gè)多元化、多樣化、多維化發(fā)展的世紀(jì),在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,特別是純電動(dòng)汽車的發(fā)展居主導(dǎo)地位,不過要說明,F(xiàn)CEV也是屬于電動(dòng)汽車序列中一種重要的,理想的新興產(chǎn)品。
當(dāng)代,全世界,當(dāng)然也包括我國正掀起一股FCEV熱,這是由于FCEV在相當(dāng)長時(shí)間的創(chuàng)新,積累,進(jìn)化的實(shí)驗(yàn)性試制和試用過程中,已經(jīng)在相關(guān)的不少科技領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展,這無論是在原理上驗(yàn)證,結(jié)構(gòu)上整合,功能上進(jìn)步都有了很好的顯現(xiàn),已形成一種波浪式軋跡上的躍遷,可以說我們已經(jīng)看到了FCEV走向產(chǎn)業(yè)化的總趨勢。
由此國內(nèi)外一些科學(xué)家、工程師、學(xué)者和公司家再次提示:FCEV可能是汽車一種終端產(chǎn)品,而且會(huì)很好的引發(fā)令人十分向往的氫經(jīng)濟(jì)社會(huì)的來臨。在最近的一些汽車產(chǎn)業(yè)論壇上,汽車及相關(guān)業(yè)界人士對發(fā)展FCEV表現(xiàn)出更加有信心,認(rèn)為不應(yīng)再停留在示范上,而應(yīng)該大力推動(dòng)商業(yè)化的進(jìn)程,這是對推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)向新型方向發(fā)展,推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)由大變強(qiáng)的有力舉措之一。
那么到底FCEV有那些優(yōu)勢呢?請看,作為FCEV重要能源的氫,能量密度相當(dāng)?shù)暮?,我們以世界?biāo)準(zhǔn)的KW·h/kg為系數(shù),氫能為33.3,天然氣13.8,汽油12.1,煤氣8.4,氫能比汽油高出2倍多;氫作為二次能源,其資源十分豐富,只要有水就可以制氫,還有其他眾多產(chǎn)氫方法,是人類社會(huì)用之不盡的“氫礦”;FCEV運(yùn)行中排放出只是水,無論是對大氣的污染還是溫室氣體都應(yīng)是“零”;當(dāng)前FCEV一次充氣,可跑700公里,充氣只用3分鐘,而且還在不斷提升之中;當(dāng)前FCEV的制氫用氫成本昂貴,但要多看前景,可能10年前后,可達(dá)到與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行同等價(jià)格,然后繼續(xù)下降,到2050年基本上可能實(shí)現(xiàn)氫氣零成本運(yùn)行;不久未來同樣可以出現(xiàn)FCEV的智能化車輛,特別是要注意克服氫能不安全運(yùn)作一些隱患,成為更安全的產(chǎn)品。
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當(dāng)然,當(dāng)前一些人士認(rèn)為氫能備制和應(yīng)用成本很高,高純度的氫提煉難度大,這些劣勢是很難克服的。我想用全息論中的演化推理方式,即溯因法來分析,即事物的發(fā)展分為可逆的和不可逆的。如我們用汽柴油汽車,必然會(huì)出現(xiàn)大氣污染和溫室效應(yīng),雖然可以減少但不會(huì)排除,而氫氣則是無害無毒的,氫氣當(dāng)前的高成本問題是可以克服的,前者屬于不可逆性,后者屬可逆性,就是說我們以此為依據(jù)對事物的現(xiàn)狀和未來把握其本質(zhì)問題,而確定其目的性,這就證實(shí)為何人們要用二百多年這樣漫長的歷史,堅(jiān)持不懈的去探索,研究氫氣和燃料動(dòng)力鋰電池問題,可以說一門重大的科學(xué)的應(yīng)用多是經(jīng)歷著一個(gè)孕育到誕生,再到發(fā)展壯大的自然歷史過程,這是歷史進(jìn)化的必然規(guī)律,也是最終要完成目標(biāo)的重要因素。
FCEV既是一種古老又新型的高科技產(chǎn)品,它的悠久歷史可追溯到二百多年的歷程。在1801年英國科學(xué)家H·Davy發(fā)明了燃料動(dòng)力鋰電池的原理;1889年英國科學(xué)家Mond首先用工業(yè)煤和空氣合成裝置制氫,并正式用上燃料動(dòng)力鋰電池的命名;20世紀(jì)50年代,英國劍橋大學(xué)教授培根用高壓氫試制成功5kw的燃料動(dòng)力鋰電池,在試驗(yàn)室中應(yīng)用;1965年美國GE公司把燃料動(dòng)力鋰電池裝上阿波羅(Appollo)登月飛船,供應(yīng)電力;2002年美國總統(tǒng)布什制訂《自由汽車計(jì)劃(FreedomCAR)》,研究應(yīng)用燃料動(dòng)力鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)化問題,為此供應(yīng)FCEV的不斷探索留下不少相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn);2003年美國提議成立《氫能經(jīng)濟(jì)國際合作伙伴(IPHE)》,美國和西歐等15個(gè)國家都參與了,我國也在其中,2004年五月第二屆IPHE指導(dǎo)委員會(huì)議就是在北京人民大會(huì)堂召開的,2007年美國通用汽車公司和加拿大知名的巴拉德燃料動(dòng)力鋰電池公司,在雪佛蘭Equinox轎車裝上燃料動(dòng)力鋰電池進(jìn)行試運(yùn)行,至今還在繼續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中;同年歐盟提出《歐洲清潔都市交通計(jì)劃(CUTE)》,擬在阿姆斯特丹、漢堡、倫敦、盧森堡、馬德里、斯德哥爾摩等城市開展燃料動(dòng)力鋰電池公共汽車示范運(yùn)行;2011年德國戴姆勒·奔馳汽車公司開展了FCEV全球巡展演示,投入Citano燃料動(dòng)力鋰電池客車36輛,由20個(gè)交通運(yùn)營商負(fù)責(zé)進(jìn)行巡展,其全程運(yùn)行已達(dá)480萬公里;歐盟在2014年公布《地平線2020年計(jì)劃》,指出到2020年,燃料動(dòng)力鋰電池各種車輛應(yīng)用要達(dá)到20萬輛,加氫站1000座,氫氣來源50%以上來自非石化能源生成的,成本要下降90%;2015年五月國際第23屆IPHE指導(dǎo)委員會(huì)在我國武漢召開,很好的交流了國際對氫能和燃料動(dòng)力鋰電池的最新進(jìn)展,以及下一步計(jì)劃,也為我國加強(qiáng)國際上合作,共享資源供應(yīng)了好機(jī)遇;2016年五月《亞洲氫能與燃料動(dòng)力鋰電池大會(huì)》在上海召開,并舉辦展示,特別關(guān)注的是制氫和燃料動(dòng)力鋰電池的裝備,對發(fā)展FCEV起到很好助推用途。
這里要指出,國際汽車界人士認(rèn)為2015年是FCEV的元年,這重要以日本豐田的“未來”(Mirai)正式進(jìn)入初期的商業(yè)化運(yùn)作為標(biāo)志而提出的,Mirai功率113kw,扭矩335N·M,相當(dāng)于2.0發(fā)動(dòng)機(jī)轎車水平,續(xù)行500公里,在日本成本720萬日元,政府補(bǔ)貼200萬日元,市場售價(jià)500萬日元(約折合26萬元人民幣),這和“皇冠”轎車價(jià)格差不多。豐田2015年產(chǎn)銷700輛,2016年1600輛,其中三分之一出口,2017年計(jì)劃3000萬輛,2020年為迎東京的奧運(yùn)會(huì),計(jì)劃推出3萬輛。與此同時(shí),本田、三菱、馬自達(dá)、大發(fā)等公司也都拋出具有自己特色的FCEV,本田的ClarityFCEV續(xù)程已達(dá)589公里。近來,日本通產(chǎn)省公布《燃料動(dòng)力鋰電池汽車戰(zhàn)略路線圖和氫能社會(huì)白皮書》提到,2025年實(shí)現(xiàn)200萬輛的目標(biāo),2030年加氫站達(dá)1800座,相應(yīng)對質(zhì)量,成本和配套工程設(shè)施都要很好改善,形成規(guī)?;芰ψ呦蚴袌觥?/p>
我國也是十分重視和積極發(fā)展FCEV的國度。早在20年前的“十·五”的863重大專項(xiàng)中,就明確指出要支持FCEV的研發(fā),撥款3.8億元;到“十一·五”和“十二·五”規(guī)劃中,在節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目中,都把FCEV列為重點(diǎn)項(xiàng)目,支持發(fā)展;2014年一月《我國燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟》在上海成立,同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、武漢理工大學(xué)、重慶大學(xué)參與,一汽、東風(fēng)、上汽、長安、奇瑞等汽車及零部件公司都參與,燃料動(dòng)力鋰電池及其附屬公司也參與,目的是加緊實(shí)行產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合,更好攻克核心技術(shù),加強(qiáng)FCEV產(chǎn)業(yè)更好更快發(fā)展;今年四月,三部委有關(guān)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中,對FCEV的戰(zhàn)略地位進(jìn)一步加強(qiáng),提出三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求,2020年在特定地區(qū)的公共服務(wù)車輛領(lǐng)域進(jìn)行小規(guī)模示范應(yīng)用,2025年私人用車和公共服務(wù)用車領(lǐng)域批量應(yīng)用,不低于1萬輛,到2030年在私人乘用車,大型商用車領(lǐng)域進(jìn)行規(guī)模化推廣,不低于10萬輛。與此同時(shí),三部委公布《2016-2020新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策通知》中指出,在2017-2020除燃料動(dòng)力鋰電池汽車外,對其他新能源汽車的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行必要的退坡,而燃料動(dòng)力鋰電池汽車補(bǔ)助保持不變,甚至個(gè)別車種還有所提高。由此可見國家在宏觀層面,對氫能和燃料動(dòng)力鋰電池汽車給予越來越重視和支持。
在公司層面,我國第一輛FCEV于1999年十二月在清華大學(xué)試驗(yàn)成功。2001年十二月美國通用汽車公司和上汽集團(tuán)合資的泛亞技術(shù)中心,研制出“風(fēng)凰”FCEV。2008年北京奧運(yùn)會(huì)上,有20輛各種燃料動(dòng)力鋰電池汽車在會(huì)上示范運(yùn)用,2010年上海世博會(huì)上有40輛各種燃料動(dòng)力鋰電池汽車,供大會(huì)交通示范運(yùn)行。2014年上海榮威950第四代FCEV產(chǎn)出,行程400公里。宇通客車公司是首家推出燃料動(dòng)力鋰電池客車,2014年9輛,2016年100輛,2020年計(jì)劃4000輛,宇通第四代燃料動(dòng)力鋰電池客車,續(xù)程600公里,成本下降50%,加氫10分鐘。北汽福田汽車公司也推出“歐輝”牌燃料動(dòng)力鋰電池客車,計(jì)劃28輛,送廣州和佛山地區(qū)進(jìn)行示范運(yùn)行。東風(fēng)汽車公司第一款EQ5080型燃料動(dòng)力鋰電池廂式運(yùn)輸車已問世,續(xù)程305公里。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前為止,我國共研發(fā)試制出200多輛各種燃料動(dòng)力鋰電池汽車在各個(gè)時(shí)間段進(jìn)行示范運(yùn)行。2017年六月二日工信部公布通告《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》中,就包括有燃料動(dòng)力鋰電池客車5種,專用車及卡車2種,假如加上2016年公布燃料動(dòng)力鋰電池轎車1種,則FCEV在國家目錄中共計(jì)有8種車型,確認(rèn)正式列為商品對待,但目前產(chǎn)量還很少,急待改革和改進(jìn)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
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