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)共同主办的第五届国际氢能与燃料电池汽车大会(FCVC)于上海汽车会展中心召开。上海重塑能源科技有限公司董事长兼CEO 林琦发表主题演讲,以下为文字实录:
大家好,我是来自上海重塑能源科技有限公司的林琦,今天很高兴,也非常荣幸能有机会在今年第五届国际氢能与燃料电池汽车大会上和各位见面,分享重塑科技对于燃料电池汽车产业下一阶段发展的一些想法。今天我的演讲主题为“3600万公里——氢燃料电池汽车驶向绿色新征程”。重塑科技成立的初心,就是希望通过燃料电池技术在交通运输领域的应用,创造可持续的青山绿水。
通过最近对这个行业的梳理,我想把全球燃料电池汽车的发展大致分成三个阶段:
第一阶段是燃料电池乘用车的开发阶段,包括丰田、本田、奔驰等乘用车企业牵头的燃料电池技术开发,特别是丰田在2015年推出面向市场并实现量产的Mirai。这个阶段为燃料电池技术的发展奠定了良好的基础,实现很多技术难题的突破。
第二个阶段为燃料电池商用车的开发阶段。过去三四年时间里,全球范围尤其是在中国市场,燃料电池商用车保持快速增长。无论是整车企业还是零部件企业,大家都把目标和未来逐渐看向了长续航、高重载的商用车方向。在产品方向上,大家都聚焦在重卡应用。
第三个阶段,也就是从2020年起,是燃料电池汽车新征程的开始。氢能应用在全球的发展趋势逐渐明朗,商业化的场景已逐渐实现落地,且在持续开拓过程中。我们可以从产业生态的四个维度去看,第一个维度是能源端的企业开始进入到这个行业,比如说壳牌、英国石油公司、中石化、中石油等。中石油刚成立了氢能公司,中石化去年也已明确地表示要成立氢能公司,并已经投资建设了多座油氢混建站。第二个维度是从产品端看,多家主流汽车公司、零部件公司和柴油机公司都已进入这个行业开始投资,并开始着手产品的规划。如现代汽车的燃料电池重卡已经开始销售到了瑞士,如康明斯已经收购燃料电池公司,潍柴动力也开启了燃料电池技术和产品的投资布局,第三个维度是从应用场景端看,越来越多或有氢气资源,或有运输重载货物和长距离运输需求,或有其他商业化场景需求的企业纷纷入局。比如中国宝武,亚马逊,微软等等知名企业都开始尝试不同场景下的应用。当下全球,无论从基础设施到能源,从产品到商业应用场景都具备了基础条件。基于此,我认为氢能发展的第三个阶段将会是一个新的阶段。
当然第四个维度,就是政府的政策和扶持计划。新兴产业,特别是新兴能源和新的商业场景,需要基础设施的投入、需要标准法规的完善、需要试点示范应用的落地,这些都离不开政府的支持。2019年,中国、日韩、北美、欧洲等都各自发布了推动氢能产业、推动燃料电池技术发展的路线图。今年疫情发生以后,在如此特殊和充满不确定的时刻,以德国为代表的欧洲,包括俄罗斯、葡萄牙、荷兰相继推出国家氢能战略,更表明氢能产业具备成为未来经济发展新抓手的巨大潜能,为产业发展迎来下一个阶段做好充足的准备。今年,中国也即将启动燃料电池汽车的试点示范城市计划。
我们认为,伴随着燃料电池汽车发展迈入全新阶段,一场商用车动力系统的革新蓄势待发,燃料电池技术未来将在重卡领域得到大规模应用。中国拥有良好的产业基础、完善的政策体系,而且中国重卡保有量占全球1/3左右,中国有望成为最具潜力的燃料电池重卡市场。
要实现燃料电池重卡的规模化发展,我们认为需要全产业链上下游遵循四条关键路径通力合作。首先是能源方面,从制氢需要逐步发展“绿氢”方向,这个过程中需要政策法规完善、标准完善,以及技术突破。无论是氢的制、储、运、加等等各个环节都有很多技术上的挑战。第二个是基础设施方面,我们认为接下来的阶段应该是基于场景去完善基础设施,也就是你既有低价、可持续的氢气供应,同时也有场景,比如从氢源禀赋较好且场景丰富的长三角区域切入。第三个是技术产品端,即面向产品的技术开发突破。我们现在做一辆燃料电池汽车,一定是基于产品端、市场需求端正向开发的燃料电池整车。当最终交付到用户手上的是一辆车,车本身才是一个产品,需要从产业链上游的整车和零部件企业到下游的应用端之间深度合作,去开发面向真实业务场景的产品。其次是需要开发面向未来规模化生产的关键工艺和生产装备。最后,关键技术上的突破要往低成本、高耐久性方向走,这样才能应对未来大规模发展过程中的挑战和机遇。
过去五年里,重塑科技始终致力于探索燃料电池技术的商业化模式,并积累一些产业化经验。截至目前,中国市场所有在运营的燃料电池汽车中的近40%采用了重塑科技的燃料电池技术,应用地区覆盖了长三角、珠三角、华中、华北,遍布中国6省12市。另外,在2019年,除中国以外,重塑科技开启了海外市场的开拓,我们的燃料电池技术已陆续应用于包括美国、日本、德国、马来西亚的国外市场。到今天为止,这些车辆累积的行驶里程超过3600万公里。其中,首次故障里程约22235km,平均间隔里程约50130km,单车里程突破20万公里,系统衰减约2%左右。这些数据进一步坚定了我们推动燃料电池技术商业化发展的信心。
基于实际工况下积累的3600万公里道路耐久数据,重塑科技确定了下一代产品需要进一步解决的课题方向,包括:故障诊断策略、故障模式识别模型、系统效率优化策略、部件级的寿命预测、部件环境适应性以及部件耐久性等。
针对未来中长期重型市场的需求,我们从3年前开始规划新一代的产品,就是PRISMA镜星系列燃料电池系统,并于今年年初在日本进行全球发布。该系列产品是完整基于正向开发,模块化集成,能实现零下30度启动,设计寿命达到约3万小时。系统中采用基于场景需求,定制化开发的电堆、DC/DC,以及燃料电池控制器,同时在智能化氢循环系统、水热管理系统等方面也做了一些突破。我们还基于AUTOSAR架构进行系统软件开发。
针对这款产品,我们已经完成了一系列开发性验证试验,包括3000小时的系统性能开发试验,14500小时的的系统耐久试验,80000多公里的整车耐久,以及部件级别的例如120000次启停试验、6000小时交变工况耐久试验等。这些试验均是为了确保产品能以更优异的性能应用于重卡领域,并满足日后进入规模化商业应用阶段的各种需求。
基于重塑科技过去五年在技术研发、应用、工程实践方面积累的经验,以及在关键部件、控制系统、系统集成和供应链方面打下的基础,从去年起,我们已为5家电堆企业提供了燃料电池系统的定制开发服务,并希望所有企业共同将燃料电池技术朝规模化、产业化方向推动。
此外,探索燃料电池技术的商业化应用,从产品本身来说,离不开前期研发和制造上的投入。去年我们启用了全新的研发中心,新建了31个集燃料电池系统、关键零部件、动力系统等开发、测试、验证的试验室、试制车间和中试基地,提高产品的研发和验证能力。另外在制造端,今年8月3日我们在江苏常熟的星空工厂竣工投产,构建燃料电池制造体系。星空工厂代表了我们做这家公司的初心,希望通过氢能和燃料电池技术的大规模应用,保护我们赖以生存的蓝色星球,让我们与自然更加和谐相融,夜空重现满天繁星。
在规模化发展的新阶段,我们要持续开发商业场景,包括市政环卫、重货专运、渣运、工程专用等多个领域,并以在重点区域的示范推广作为切入口。所谓重点区域,我们认为需要包括三个基础条件,第一是有政策支持,第二是有低成本的可持续氢气供应,第三是有真实业务场景需求,并进行持续开发和验证。
从十四五期间往后发展,重塑科技也做了相应的产品规划。目前由正向开发的系统定制化开发的电堆可以做到3.5kW/L,同时能够满足25000小时的寿命,今年这款电堆将匹配量产系统产品,系统质量比功率密度达540W/kg. 在明年即将推出的下一代批量的电堆产品,比功率密度将达到4.4kW/L,满足3万小时寿命。到2023年的量产系统将升级到650W/kg,这是面向接下来规模化发展新阶段的产品规划。
另外,我们清楚意识到,在产业发展下一个阶段,企业单打独斗是行不通的,而需要产业链上下游共同合作。秉持这一理念,重塑科技积极构建以能源、产品、应用场景为闭环的“一圈一链”产业循环生态圈。在产品端我们要与产业伙伴建立紧密的合作关系,建设整个上游产业链,以满足场景端产品正向开发的需求,这是我们新阶段的新使命。
未来,重塑科技希望通过进一步探索出商用车领域中各个细分的商业化场景,实现试点示范运营项目的落地,分三个阶段推动燃料电池汽车规模化的发展。第一阶段政策扶持期,我们认为是10万台的规模,以中国市场为主,海外市场可以做一些探索,主要聚焦在车用动力市场。第二阶段政策脱钩期,其中2025-2030年尤为关键,我们认为可以达到百万台的规模,包括中国、日韩、欧洲等氢能产业先发地区将是我们重点发展的市场。除了车用动力,我们还可以探索工程动力以及船舶、航空动力等领域。第三阶段全面市场化期,从2030年之后如果能顺利完成政策脱钩,通过第二阶段的百万级规模化发展,氢能和燃料电池产业将形成拥有多元化应用场景且面向全球市场的千万级别市场。
今天我们把3600万公里作为重塑科技的新起点。燃料电池汽车产业是一个全球化的产业,往前发展一定离不开政府和所有行业同仁的共同支持与推动。我们希望借助这个大会呼吁产业各方伙伴紧密合作,一起以2020年作为新起点,一同期待氢能和燃料电池行业发展的黄金十年。让我们一起从这里,走向世界!谢谢大家!
整理:蒙轩






