马建新：加快燃料电池汽车发展步伐

燃料电池汽车一直被公认为是解决当今交通能源和环境问题的最佳方案之一，代表着汽车未来的发展方向。一方面，燃料电池汽车具有零排放的优点，因为只是将氢气转化成水，而实现了对环境的零排放，无污染；另一方面，从能源角度来看，氢作为可再生资源，具有替代传统燃料的巨大潜力。近年来，各国政府及国际汽车巨头都不断加大对燃料电池汽车的投入，大力推动这一新能源汽车尽快走向市场。 虽然燃料电池汽车是21世纪最有发展前途的汽车，但目前在产业化进程中还需要克服一些难关，包括：(1)一些关键材料还需进口，成本最高的质子交换膜和催化剂—贵金属铂、钯、铑价格昂贵，因此燃料电池汽车价格昂贵；(2)制氢方法成本高，加氢站建设需大量投资，供氢、加氢基础设施缺乏；(3)燃料电池堆目前寿命只有2000h，达不到5000h要求；(4)氢气的储存和运输困难；(5)提高燃料电池汽车冷起动性能；(6)相应政策、法规、标准尚未完善等，这些都制约了燃料电池汽车的发展。因此，我国燃料电池汽车尚处于开发和示范运行阶段，尚不具备大量生产条件。如何克服这些困难是当今国内乃至全球汽车业面临的挑战。 2010年10月21日，汉高汽车业务部在上海举办了汽车动力系统技术论坛。来自通用、丰田、本田、上海大众、上汽，奇瑞等多家国内外知名汽车及零部件制造商以及同济大学，美国IHS咨询公司等专业研究机构的100多位业内专家齐聚一堂，共同探讨汽车制造行业的最新研究成果与创新解决方案。其中，燃料电池的发展、新能源汽车的开发与商业化途径、汽车减排方案等最新研究成果受到高度关注。 记者在参加汉高论坛之际，采访到了同济大学新能源汽车工程中心副主任马建新教授与汉高汽车业务部全球产品研发技术总监Rajat Agarwal，了解到中国新能源汽车最新研究成果与燃料电池汽车的未来发展趋势。 记者：近年来，中国对新能源的发展很关注，但发展速度并不是很快，您认为，哪种新能源方式比较适合中国现阶段发展情况？ 马教授：目前“新能源”与“车用新能源”的概念并不统一。普遍意义上的新能源包括：风能，太阳能，水力，氢能等等。汽车领域中，电就被称为新能源。从国家的政策来看，以前科技部有个“电动汽车专项办公室”，现在改名为“节能与新能源汽车办公室”；从汽车动力来看，电作为二次能源，是最终的动力能源；从能源来看，所有一次能源，如天然气、煤、煤层气和石油等化石能源，太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热等可再生能源都可以用于制氢，所以氢很容易得到。我认为，动力能最终与一次能源结合会更加有效。从国家层面讲，化石燃料的氢气利用也很重要，如利用煤化工与其它燃料生产结合过程中产生的氢。化石燃料与化工生产的结合也是一个开发利用新能源的角度。车用新能源不能只谈电，定义应该更加宽广。 记者：在新能源汽车方面的研究有很多高校及制造商参与，您认为，目前有哪些不同的技术路线？ 马教授：目前发展新能源汽车有纯电动汽车，混合动力汽车与燃料电池汽车三大路线，我认为应该三条路线并行走而不忽略任何一条路线。首先，这三条路线在技术上有很多共性，比如说电机、蓄电池、控制器技术等方面。目前，国家在不同的时期支持的侧重点有些不同。比如“十一五”期间，国家对混合动力车有较多支持，但目前有所减少，因为产业界已经成为研发的主力。目前，政府主要投资于纯电动车，这是为了促进电动车的产业化。“十一五”期间，对于燃料电池的研发有所争执，说这种研发为时过早。但从今天的论坛上可以看出，日本、德国包括美国通用都没有停止对燃料电池汽车的研发。目前科技部的“三纵三横”中，并没有放弃燃料电池汽车的研究。 9月21日，同济召开了一个“国际氢能燃料电池技术及汽车发展论坛”，一批国内外燃料电池汽车行业顶尖机构、企业代表出席论坛，共同探讨“如何应对燃料电池技术和基础设施建设在国际国内层面所面临的挑战”这一重要议题，并商讨今后如何进一步加强在燃料电池汽车领域的国际合作。这些机构、企业包括欧盟燃料电池与氢联合行动计划、美国能源部燃料电池技术项目部、美国国家再生能源实验室、日本本田公司、美国通用集团等。大家的看法是，2015年燃料电池汽车能够初步实现商业化。目前，混合动力车最接近商业化，纯电动车也正在接近商业化，但是燃料电池汽车也不能放弃，而且要做好迎接2015年的准备。 记者：有专家认为，氢燃料电池要真正上路，起码需要15年时间，而要让燃料电池汽车被大规模采用，可能还需要50年的时间。对此，您有什么看法？ 马教授：燃料电池技术目前还在完善过程中，还有很多技术难点需要突破。一方面是零部件技术需要进一步完善，包括蓄电池，电机，控制器等等，需要逐渐形成一个新的产业链，不但技术上要突破，产业也需要培育。这次同济做了近200辆车的示范，也是为了向大家展示燃料电池汽车的安全性、可靠性、耐用性等，作为一个真正的产品让用户接受。通过大量的示范，能够得到足够的数据来发现问题，并进一步完善和改革。这也是我们最近10年要做的工作，完善关键零部件的产业化。另一方面，关于如何建设基础设施。在日本，经过了示范与评估，基础设施已经进入了最终的实践阶段。而在中国，这方面的准备不足，目前只有北京一个加氢站和上海两个加氢站，这方面需要一些时间。但这并不意味着燃料电池汽车不发展了，50年的时间肯定是太长了。国际上的说法，2015年是一个时间点，开始小批量商业化。前一段时间，上汽也表态，2015年会有商品化的小批量燃料电池汽车推出。可能前期我国燃料电池汽车的产量不大，但正在逐步开始。本次论坛丰田也表示，2030年将进入大规模的真正的商业化。这么看来，如果日本2030年进入真正的商业化，中国再等50年就像传统汽车行业一样，比发达国家落后50年或100年，这肯定不对。在新一轮的新能源汽车竞争中，站在同一起跑线上，我们一定要紧跟国外的步伐。 记者：您认为国内外在氢能源应用方面有什么区别？国内有哪几方面需要改善？ 马教授：从技术研发角度看，国内在氢能源应用方面并不落后，如世博会上大规模进行新能源汽车示范，这些新能源汽车也参加了很多比赛并取得了良好的成绩。但是在产业化的准备方面，国内大多是大学和研究机构在研发，而不像国外的汽车制造商巨头，他们都自主研发，产业化生产技术和能力相对比较成熟。另一方面，在燃料电池的技术上，比如降低成本，延长寿命，冷起动特性等方面，中国也要加紧步伐，国外发展固然很快，我们不努力更会落后。 记者：针对国内的新能源汽车行业，同济大学与汉高合作，近年来有哪些新的技术和产品？这些新技术在中国的应用情况如何？ Rajat Agarwal：汉高一直希望参与到新能源汽车的研发过程中，目前在中国，汉高主要与同济大学的汽车新能源项目组合作，进行燃料电池汽车组装中密封剂、粘合剂的开发。整个研发过程是非常复杂和困难。燃料电池汽车或者其它电动汽车的架构与传统汽车是完全不同的，它所用到的材料需要适应的环境也完全不同。比如说，新能源汽车中动力系统的导电量很大，对粘接材料的要求就非常高。这就意味着需要根据新能源汽车设计组装的要求研究和开发新型的胶粘剂。汉高中国与同济大学的合作已经5年了，现在进入了把新能源汽车产品推向市场的第一阶段。我们的设计技术和产品是走在市场的前端，希望随着中国市场的发展，汉高的产品也可以不断创新和改进。 马教授：汉高与同济有很多方面的合作，比如，汽车轻量化、降噪抗振、密封等等。众所周知，蓄电池的重量很重，因此，我们希望能够通过新材料进行减重，包括结构胶，粘接技术等，同时增加结构的强度。在减少噪声方面，新能源汽车与传统汽车的噪声来源和频率都不同，这又是一个新的挑战。降噪和减振措施是开发一款完善车型的必备条件。2010上海世博会示范车上，应用了合作项目中的噪声分析方法，并使用了汉高的填充胶，进行降噪和减振，这是与汉高进行合作的一个成果。