9月4日-6日，由中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國汽車工程學(xué)會、中國汽車工業(yè)協(xié)會以及中國汽車報社共同主辦的第十六屆中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達)國際論壇在天津隆重召開。其中，在9月6日舉辦的線上會議中，來自長城控股集團未勢能源科技有限公司總裁陳雪松，給大家?guī)碇黝}演講《長城控股集團在氫能業(yè)務(wù)方面一些研發(fā)情況》。

  以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄：

  陳雪松：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、業(yè)界同仁和媒體界的朋友你們好!我是長城控股集團未勢能源科技有限公司總裁陳雪松，非常榮幸受泰達論壇會務(wù)組邀請，能夠在線參與有關(guān)氫能行業(yè)發(fā)展的研討，同時也介紹一下長城控股集團在氫能業(yè)務(wù)方面一些研發(fā)情況。

  我的報告分三部分，首先對于行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀做一個簡單的總結(jié)!然后對于發(fā)動機的性能提升和成本的下降，根據(jù)我們企業(yè)發(fā)展的情況做一些探討，最后對氫能和氫燃料電池汽車未來發(fā)展做一些預(yù)測。

  我拜讀了衣寶廉院士在泰達論壇去年的演講，當(dāng)時提到了一些行業(yè)的數(shù)據(jù)，我對今年1~6月份，跟一些相關(guān)數(shù)據(jù)做了一些對比，列到了下面這張表格里面，一共分10項。從這些數(shù)據(jù)對比來看，明顯感覺到氫能和氫燃料電池這個行業(yè)，它熱度是有明顯的提高。從從事這個行業(yè)的企業(yè)數(shù)量來看，去年大致是接近400家，今年已經(jīng)增至519家。另外各個地區(qū)和省市發(fā)布有關(guān)氫能的一些政策，去年有36個省市，今年增到了47個，從規(guī)劃項目市值來看已經(jīng)超過了1萬億。

  但是今年上半年從燃料電池車輛產(chǎn)銷來看還是有比較大的下滑，去年同期累計的上半年大致是1400輛左右，今年可能是只有580輛左右，主要原因有兩個。一個是受疫情影響，還有一個在今年上半年大家期盼已久關(guān)于氫能國家對于這方面的新的政策還沒有發(fā)布，希望能夠在下半年新的政策發(fā)布明確以后，這個行業(yè)在車輛方面的數(shù)量會有一個很大的增長。

  但是，在加氫站建設(shè)方面，實際上進程還是蠻快。去年全國累計的加氫站大致是61座，今年在規(guī)劃或者在建，或者已經(jīng)投入運營有加起來有80座，增長大概是31%。從產(chǎn)品開發(fā)來看，從技術(shù)的角度，我們國家現(xiàn)在國產(chǎn)的大功率的發(fā)動機，以及發(fā)動機里用的這些核心零部件，比如說電堆、空壓機，氫泵，還有電堆里面核心的膜電極、雙極板。再有就是車載儲氫的，比如高壓的儲氫的系統(tǒng)，就是氫瓶和氫瓶閥。

  在這些核心零部件方面，其實是取得了很突破性的進展。因為原來在大功率電堆或者發(fā)動機方面，實際上有很多是我們國內(nèi)的企業(yè)達不到的。比如說我們的功率在去年上公告里面，超過100千瓦的發(fā)動機是沒有的，今年有幾款已經(jīng)上了公告了。這些發(fā)動機它的性能參數(shù)也有很大的提升，比如說它的功率密度，去年大致是每升400到600W，今年有的產(chǎn)品已經(jīng)達到了600到800W。催化劑的用量也在逐漸下降，去年可能是大家用的每千瓦用0.5毫克的鉑的催化劑含量，今年基本上都可以做到0.4。

  從設(shè)計的壽命角度，去年在實驗室的數(shù)據(jù)可以證明達到1萬小時以上，今年能夠達到1.5萬甚至更高，但是這些數(shù)據(jù)在實驗室有的支撐，但是在整個車輛上還是需要時間。通過這個示范的車輛不斷的增多，對這個技術(shù)進行各個方面的驗證。

  第四個方面，在產(chǎn)業(yè)鏈氫的供給方面，產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)氫和下游用氫，這個成本是比較關(guān)鍵的。對于客戶能夠接受你這個產(chǎn)品，使用的成本，氫氣的價格也有很大的下降，各個地方用氫是不一樣。比如說在廣東的佛山和江蘇的如皋，地方政府出臺的政策都是保證你加氫能夠，今年或者以后能夠每公斤30元，去年說的是40元，當(dāng)然有一些商業(yè)的運營，在沒有政府補貼下成本還是比較高，有時候60到70元這么一個水平。但是從技術(shù)角度來說，能夠達到每公斤20元的這么一個成本還是可能的，比如說美國有一個Nikola它做卡車，它的商業(yè)模式里面用電解水制氫，它的成本可以達到20元以下。

  總體來說，這個行業(yè)從核心技術(shù)的角度，從零部件以上是國產(chǎn)化的程度比較高，從它的性能這些指標來看，跟國外一些先進的車企，它在車輛上的指標基本上還是在同一個水平。研發(fā)這個核心的技術(shù)，從企業(yè)這個角度和產(chǎn)品的角度還是要通過客戶的需求來定義我們要開發(fā)什么樣的技術(shù)，解決這些問題還是要靠體系和平臺，因為它是一個系統(tǒng)的工程。

  比如說我們整車要針對某個應(yīng)用的場景來定義它整車的性能，比如說它的經(jīng)濟性、壽命、舒適性、環(huán)境適應(yīng)性、安全性這些，有了這些整車的定義，通過這種開發(fā)的體系進行分解，我需要什么樣的發(fā)動機?發(fā)動機需要什么樣的零件?甚至這個零件它最后采用什么樣的材料?這樣才能夠最終保障我這個車輛全方位滿足市場或者客戶的需求。

  舉兩個例子，比如說我們要做到零下負40度啟動，那么儲氫系統(tǒng)，高壓氫氣瓶釋放的時候，溫度可能降到部分地區(qū)負60度，采用什么材料?得事先定義好來進行去開發(fā)。還有一個壽命，到底用碳的極板，還是金屬的極板，它的技術(shù)路線能達到什么樣一個壽命，像這些都是在通過體系分解進行逐層的從下往上開發(fā)。有了這些材料，通過工程的設(shè)計進行零部件制作驗證，然后再做系統(tǒng)的集成，最后進入整車做這些控制。

  開發(fā)這些其實實際上從整車開發(fā)整個平臺或者流程是有一系列的方法，我們常講的人、機、料、法、環(huán)，這些體系化和標準化要貫穿于整個開發(fā)流程，以確保產(chǎn)品它能夠達到你的設(shè)計目標。這里面需要各方面的，一些比如說，首先需要有虛擬設(shè)計的能力，工程設(shè)計，工程的產(chǎn)品，零部件的驗證，最后才能夠到整車的級別，逐級對你的全系列所有的材料和零部件、系統(tǒng)集成進行驗證。

  那么，長城汽車經(jīng)過四年的研發(fā)攻關(guān)，目前從發(fā)動機這個產(chǎn)品已經(jīng)是達到了國際和國內(nèi)頭部企業(yè)或者第一梯隊這么一個水平，不管從功率、效率、壽命和成本都已經(jīng)有很強差異化的競爭能力。當(dāng)然這些特性，產(chǎn)品的競爭力來自于一些核心的技術(shù)，比如說我們發(fā)動機，它要實時對電堆這個核心零部件、電堆的健康狀況進行動態(tài)的監(jiān)控，確保它的可靠性。對于控制方面，采用多變量這些閉環(huán)的控制，可以提高它的環(huán)境適應(yīng)性，通過這些氫系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)熱管理系統(tǒng)這些模塊化的設(shè)計可以降低成本。通過智能化一些算法和手段，可以提高它的經(jīng)濟性和壽命，當(dāng)然必須要通過一些模塊化設(shè)計才能增大功率的密度。

  因為現(xiàn)在在整車開發(fā)領(lǐng)域，現(xiàn)在行業(yè)沒有到一定的規(guī)模，一般都是采用現(xiàn)有的整車平臺，然后把動力系統(tǒng)和儲氫系統(tǒng)能夠整合，集成到整車這么一個水平。所以體積和重量也是非常重要。

  剛才講到發(fā)動機，發(fā)動機要產(chǎn)生動力，實際上也是像電池直接是產(chǎn)電的，燃料電池實際上通過電堆來產(chǎn)電，最后是驅(qū)動電機。發(fā)動機的核心技術(shù)就是電堆，電堆的功率必須也要達到一定水平，才能夠使得發(fā)動機的功率能夠?qū)崿F(xiàn)最終要求。電堆國內(nèi)現(xiàn)在超過100千瓦也有很多公司，現(xiàn)在說可以做到，像我們對標的國外豐田已經(jīng)是銷售的車，電堆大致114千瓦，國內(nèi)有幾家，包括長城已經(jīng)有一系列的產(chǎn)品可以到115或者120、130甚至140都有了。從它的功率密度，比如說每升可以產(chǎn)3.3個千瓦以上的能量，也是沒有問題。

  國內(nèi)企業(yè)如果是自主研發(fā)國產(chǎn)化零部件，對于進口的產(chǎn)品也是在成本方面有很強的競爭力。當(dāng)然這里面核心的電堆的技術(shù)里面也有下一步電堆用的核心零部件，比如說它的電極、雙極板這些，還有流程的設(shè)計，這都是這個行業(yè)這么多年不斷的攻關(guān)，現(xiàn)在能夠做到電堆的大功率，實際上是體現(xiàn)了這些技術(shù)達到一定的水準。

  電堆里面剛才提到也有核心零部件，我只是提一下里面發(fā)電這部分，膜電極跟電池一樣，也有正負極，我們管它叫陰陽極，是產(chǎn)電的核心一個部件?，F(xiàn)在國內(nèi)的很多幾個企業(yè)，尤其新興的企業(yè)，在這方面也有很大的突破。長城在這方面投入也很大，我們自己研發(fā)的膜電極的技術(shù)，建立的產(chǎn)業(yè)線，能夠達到100萬片每年，可以滿足幾千輛車輛的需求。這里面的技術(shù)，因為時間關(guān)系不去細解釋。

  總體來說，它的成本是最關(guān)鍵，這里面一般做成本分解的時候，有這么三個50%，大致就是電堆是發(fā)動機的50%，電堆里面的成本其實50%是核心零部件，比如說膜電極和雙極板。膜電極和雙極板，比如說膜電極這里催化劑、膜，還有碳紙這些我們它叫核心材料，其實是占這里面比例更大，達到70%。咱們國家現(xiàn)在從零部件這個往上是可以的，但是從核心材料，就是剛才提到這三個關(guān)鍵的材料，國產(chǎn)的也有，但是比國外進口還是有一定的差距。

  但是這些材料經(jīng)過不斷的進行迭代，最終還是能夠跟國外進口的產(chǎn)品進行比拼。另外一部分就是車載的供氫系統(tǒng)，供氫系統(tǒng)的話實際上大家很關(guān)心，就是安全。我們搞的高壓瓶、瓶閥、減壓閥，從安全的角度實際上制定了很高的標準，首先我們企業(yè)標準要高于國家甚至國際的標準，比如說壽命的循環(huán)，國家標準要求15000次，我們都測到25000次。它的溫度范圍比如說負40度，我們都測到負60度，這些都是保障氫的安全性，我們有很強大的實驗中心，所以在疲勞實驗，整個壽命周期，包括很多環(huán)節(jié)都是有嚴格的考核。設(shè)計的安全系數(shù)也是非常高的。

  大家現(xiàn)在感覺這個行業(yè)發(fā)展的很大的首先的瓶頸，一個是氫，一個是加氫站少用氫貴，再一個車輛也是比較貴，從成本要素來說，從發(fā)動機這個角度，實際上分析它的成本還是主要這么幾個部分。一個就是剛才講的電堆，它占主要的，為了保障空氣的供應(yīng)、氫氣的供應(yīng)，這里面有空壓機也是比較貴的，氫循環(huán)這里面這個回路比如說氫循環(huán)泵也是比較貴。但是從分解，我們從幾百套、幾千套、幾萬套、幾十萬套這么幾個級別如果我們?nèi)タ催@個事情的話，最終實際上核心的主要要素還是電堆。這張表橘黃色就是電堆，隨著量的增加，總的成本會下降。如果是說每年都是有20%到30%這么一個水平下降的話，隨著量的增加，最終能夠?qū)崿F(xiàn)總的成本能夠和乘用車內(nèi)燃機進行對標。當(dāng)然這個時間周期可能會很長，比如我們“十三五”做了技術(shù)攻關(guān)，我們“十四五”可能很多都是成本質(zhì)量，到最后2030年真正大規(guī)模商業(yè)化，整個成本可以和傳統(tǒng)車和其他形式電動車進行比拼。

  在成本分析方面，我們做了一些工作，就是根據(jù)美國能源部每年發(fā)布成本下降一個趨勢和模型，他們能源部發(fā)布通過規(guī)?？梢越?2%，技術(shù)進步是8%，同樣的模型我們應(yīng)用到中國這個實際數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)一個很有趣的現(xiàn)象，通過規(guī)模能夠下降，但是不能到這么高，大致60%左右，很大一部分還是靠技術(shù)進步。這里面有一個原因，就是我剛提到的材料，因為現(xiàn)在如果你用進口的材料，你的材料在成本占的比例比較大，通過規(guī)模是解決不了，規(guī)模是解決成品率，解決設(shè)備攤銷，人工攤銷，通過規(guī)?？梢约眲〉南陆担遣牧贤ㄟ^規(guī)模的增長是不會有下降。所以，中國未來真正實現(xiàn)商業(yè)化，必須有核心材料的突破。

  回顧了一下整個行業(yè)發(fā)展，實際上它的進步確實取決材料，這里面剛才提到質(zhì)子膜、催化劑、擴散層，查了一下從上個世紀60年代開始搞技術(shù)的商業(yè)化或者民用，因為最早是用在航空航天不計成本，是非常高的，隨著行業(yè)民用的研發(fā)，實際上這些材料可以看出這些曲線，是從成本方面是幾個數(shù)量級的下降。比如說膜原來很厚，原來是毫米級，現(xiàn)在都是微米級，催化劑的顆粒也是一樣，現(xiàn)在都是到納米級，隨著這些材料的進步，使得這個行業(yè)成本還有技術(shù)水平是在不斷的提高。

  對于行業(yè)的預(yù)測，因為時間不多了，我就簡單說幾個方面，一個是從能源這個角度，氫能在未來能源結(jié)構(gòu)中會有很大的作用，因為每個國家現(xiàn)在都在面臨著在能源結(jié)構(gòu)里面怎么樣減碳。咱們中國還有一個能源安全和環(huán)境的治理，所以氫能加燃料電池這種潔凈能源使用和產(chǎn)電的方式，在未來連接能源領(lǐng)域和交通領(lǐng)域這兩大行業(yè)是非常有效的重要途徑。數(shù)據(jù)顯示世界上最終的到2050年，整個氫能在能源結(jié)構(gòu)會占18%，中國的預(yù)測可能不會有那么高，但是也能占到10%，能夠達到每年年產(chǎn)氫6000萬噸，這樣可以減少7億噸的二氧化碳的排放，產(chǎn)值也會達到12萬億。

  我們對氫價，對于電價、油價做一個對比，根據(jù)這個模型計算，我們到2023年氫的價格就會跟汽油差不多，2030年就跟柴油差不多，到2032年可能跟電價差不多，到那個時候2050年可能氫差不多就是十幾塊錢這么一個水平。大致是一個什么概念呢，如果乘用車跑100公里，可能就是十幾塊錢。這個氫的應(yīng)用，現(xiàn)在是各種車型都在探索，現(xiàn)在階段我們認為在中大型和SUV這個方面，實際上它的場景還是存在的，從全生命周期這么一個角度來評估應(yīng)用領(lǐng)域。

  對于燃料，車輛的使用種類我們預(yù)計在2025年之前，因為是氫的供應(yīng)體系它的不那么普及，主要還是這種定點、定線、定區(qū)域商用車應(yīng)用場景，但是在這些供氫設(shè)施完備以后，乘用車實際上還是一個最大的市場。這里面我們也排了一下序，能夠滲透到不同的車型，最早我們一些叉車、大巴，然后最后是乘用車或者重卡這一類。

  最終，簡單總結(jié)一下，氫能的燃料電池其實它是一個很好的儲能，然后是能源的結(jié)構(gòu)升級和動力轉(zhuǎn)型這么一個重要的途徑。中國氫能行業(yè)發(fā)展，通過規(guī)模的擴大，是有助于降本和通過示范作用對于技術(shù)不斷的迭代也有很大的幫助。另外一個，我也前面提到中國最終沒有補貼實現(xiàn)真正的商業(yè)化，必須要突破核心材料，不能夠依靠進口。最終我們現(xiàn)在只講車輛方面，實際上氫作為能源用燃料電池發(fā)電，它可以用在很多領(lǐng)域，只要是需要電。比如說在熱電聯(lián)供，還有大型的電源，這些方面或者是車、船、航空都可以使用。

  因為時間關(guān)系，我的報告就以上內(nèi)容，如果需要更多信息，大家可以掃一下二維碼，謝謝大家聆聽。