9月14-16日，由中国汽车工程学会与国际氢能燃料电池协会（筹）共同主办的第五届FCVC大会于上海汽车会展中心召开。中车时代电动汽车股份有限公司高级技术经理黄炫方到场并发表了主题为“基于公交工况的氢燃料电池系统应用探讨”的演讲，以下为文字实录：  

　　今天跟大家分享一下中车电动在燃料电池领域的一些经验。 

　　主要分为三个部分：一，当前燃料电池产业现状；二，公交工况燃料电池的应用需求；三，中车时代在燃料电池领域的一些探索。 

　　第一个，产业现状，我总结了三句话。首先是：氢能与燃料电池产业在国内已经提升到了战略高度，包括蓝皮书、中国制造2025、十三五发展规划纲要，都提到了氢能和燃料电池发展这一块。第二句话：当前我们氢能产业发展的技术路线已经明确了，包括产业结构调整指导目录，还有技术路线图已经把发展目标和重点列出来了，按照这个路线去走就可以了。第三句话：国产化研发加速，零部件、材料、系统相继突破。刚才捷氢科技的卢总已经说了，他们的一级零部件全部国产化，这就是一个非常大的进步。 

　　第二个说一下公交工况的应用需求。这里有一张表，是不同车型在不同运行工况的需求。其中商用车就是公交车由于路线简单、运营里程固定这样的现状，非常简单，有加氢站就可以满足了；还有基于国内产业发展现状，燃料电池处于产业化初期，它的技术还要继续进行一个培育研发，这个时候在公交车领域先进行一个初步的产业化研发，对于中国的技术路线来说，希望可以通过商用车的发展，加大加氢站的建设，逐步推广到乘用车领域。这与国内这几年燃料电池的发展是比较相符的，16年到19年燃料电池的行业产销量逐年增长，在产业化初期，公交车占比是比较重的，今年上半年基本百分之七八十都是公交车了。 

　　那么基于公交，目前国内的技术路线都是混合动力的，如何去确保燃料电池客车，或者说基于公交工况对燃料电池提出一些什么样的要求，下面我就简单跟大家分享一下，中车电动是怎么做的。 

　　首先我们考虑的就是安全性。其实燃料电池与纯电动客车的区别就是增加燃料电池的发动机供给系统。氢、电、碰撞要做好。 

　　目前的材料和供应系统阀门都是安全的，只要按照规程走就是没问题的，就是符合标准的。但是在这个基础上还是要确保一定安全，做到主被动防护，包括过压、过流，同时为了保证安全，还在车上各个有可能产生问题的地方装传感器，一旦出现了什么情况，就及时断氢断电。 

　　其次是电安全。重点提一个对商用车的绝缘检测，这是目前整个燃料电池行业的痛点，基本上因为燃料电池有一个自主交互的过程，如果它的冷却液浓度稍微高一点，它的绝缘就是比较低的，这个时候就需要大家共同努力去提升这个绝缘度。 

　　碰撞安全，就是在碰撞的时候，能够保证它不会出现危险。设计过程中，我们把供给系统装在内部，一个是防碰撞，保证它受到外力撞击的时候不会受到危险，还有内部撞击的时候也不会有危险。还有氢电耦合，只要是三方或者是任何一个方面出现了问题，就可以及时断氢断电，保证车辆和乘客的安全。 

　　还有一个就是可靠性。燃料电池的可靠性，目前要求整个燃料电池汽车的系统可靠。基于零部件系统整车的可靠性验证，主要还是针对一些高低温，环境实验、防护、振动和湿热等安全标准。其中最重要的是可靠性实验，基于公交工况的安全需求，可能它的要求是50、40然后30，对于这种变窄工况进行一个耐久性测试。比如要求500小时的无故障，耐久性就要连续测试1000小时，如果它衰减小于1%，那我们认为是符合技术要求的，达到行业当前技术状态的领先程度，可以装车进行使用。对于整车方面，基于整车控制策略的优化，比如说跟随策略或者是能量这一块，最重要的就是道路的工况可靠性测试，就是整车的振动实验等相关实验。讲到这里，上面的一些问题都有这些要求：首先是环境适应性，国内的幅员比较辽阔，冬天可能零下40度的都有，夏天的话是正40度，温度比较高；同时车上不同的环境有不同的温度，比如说现在燃料电池基本装在发动机尾舱，尾舱的温度可能是大于50度的，那我们能启动的温度必须要小于零下30度，为什么是零下30度呢？刚才说了可能有零下40度，但是大部分地方可能是在晚上，我们认为零下30度已经符合国内大部分的应用需求了；海拔的要求是大于3000米的海拔时，汽车的运行不会受大的影响。因为海拔越高空气越稀薄，空气的稀薄导致它的功耗和整个系统都会出现问题，所以一定要提出这个要求。还有湿热、烟雾要求，跟其他的城市要求一样，特别是针对海边的城市要求更高。 

　　还有抗振动，是在整车上一个非常重要的标准。就是去测试如果系统振动可能出现的故障，基于中车时代在全国各地运营的一些车辆来说，通过大数据分析，公交的振动工况其实与QS13的标准差不多，符合QS13的振动标准就可以了。 

　　这里还有一个功率的需求，国内的公交车速都比较低，基本上都是20公里/小时左右，大于30公里/小时的也有，但是基本比较少，或者开的时间比较短。基于此，我们提出考虑驱动功率还有辅助系统功率，基本40到50千瓦就已经满足需求了。另外还要考虑比如说开空调或系统的衰减等情况，我们认为10米车装60千瓦的系统就可以满足要求了。 

　　寿命是最简单的问题。因为公交车基本上运行都是8年，每天的运营时间基本上固定十几个小时，这个寿命提要求是最好提的。这里我大概的估算就是3万个小时、50万公里就可以了。最主要的是，寿命的测试如何去评估或者确定这个系统寿命符合要求，通过一个实验或者装车变窄工况的验证，让它验证1000小时，如果它的衰减小于1%，那认为它的寿命可能大于10000小时，以此来进行一个估计。 

　　中车电动基于这个10米车提出了一些要求，可能不是很完整，简单列几个。首先是功率要大于60千瓦，环境要大于55度，零下30度，防护等级IP67，振动QCT413。还有噪声，为什么要提到噪声呢？由于驾驶员或者乘客对它的要求比较高，我们特意提高到了75分贝。因为现在的运营基本上都是纯电动了，纯电动基本上是没有什么声音的，很安静。但是大家已经习惯了这个安静的声音了，如果再去搞一个声音很大的，大家都不习惯了。所以客户的需求导致了这个75分贝，当然现在已经有部分厂家达到了这个要求了，可以做到。寿命当前是提1万个小时，基本上过两年就提3万个小时，要与车同寿命。还有安全性，就是符合相关的标准，同时动态的绝缘性能一定要大于520，或者再过两年可能就要提升到1200了，这是逐步提升的。还有可靠性和耐久性，根据燃料电池公交工况的要求，可靠性是500小时。 

　　第三部分讲一下中车电动在燃料电池领域做的一些东西。首先介绍一下中国中车，就是做高铁的，是全球规模最大、品种最全、技术领先的交通装备供应商。中车电动是中国中车的二级子公司，2007年成立的公司，目前在全国有7大生产基地，以株洲为总部。中车电动之前是做新能源商用车的，目前在新能源的板块是国内前三，年销售收入是50亿元，这是中车电动这一个公司的，不是中国中车板块的。 

　　目前公司有三大产业板块：首先是客车产业，这是之前的主产业；第二个是专用车产业，这是目前正要进军的产业；第三个科创产业就是零部件和科技板块。 

　　在燃料电池板块首要进行关键零部件开发，就是DCDC。中车电动从2002年开始参加DCDC的研发，包括从超越1号、超越2号开始，目前DCDC基本上是系列化了，销售已经1000多台了，基本上还是可以的。在我们自己的公交车上也是用了自己的产品。还有基于碳化硅的DCDC，这个是国际领先的技术，应该是马上就会批量在冬奥会运营。 

　　第二个是动力系统开发，中车是以自主的电机电控，因为我们是全产业，包括零部件RGBT，动力电池和动力系统都有自己的产品。创立了新能源车品牌，这是自己的品牌，也就是T科技。多合一控制总成可以有效提高效率和燃料电池系统在车的寿命。 

　　在整车这一块，中车从2016年开始进行燃料电池客车的开发，目前基本上是8-12米的公交车跟9-11米的客车都已经有产品了。还有一个所有人或者客户都关心的，就是安全问题，中车电动自主建成云智通系统，24小时监测整车数据，保障车辆安全。车在运营中监控，车辆停了也会实时监控，保证这个车辆的安全。 

　　最后相比于纯电动，肯定燃料电池还有一些它的优势，但还是有一些技术需要突破和攻关，中车电动愿意与各位同行共同推动并见证燃料电池产业的发展，谢谢大家！ 

　　王琨整理