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2021百人會雲論壇|萬鋼:在商用車領域推動氫能燃料電池應用意義重大

2021-01-18 作者:沐陽 來源:中國申通香港運費

  2021年1月15日,第七屆中國電動汽車百人會論壇(2021)以“新發展格局與汽車產業變革”為主題拉開大幕。會期為2021年1月15-17日,大會主題聚焦“新發展格局與汽車產業變革”,3天會議期間共設置2場高層論壇以及7場主題論壇。

全國政協副主席、中國科學技術協會主席萬鋼

  2021年1月16日,中國電動汽車百人會論壇(2021)會議在主題為“新發展格局與汽車產業變革”的高層論壇上,全國政協副主席、中國科學技術協會主席萬鋼發表了講話,以下為演講實錄:

  我的題目是:創新驅動、科學謀劃,全面開創“十四五”新能源汽車發展新格局。我的看法大概分為四個方面,第一是雙輪驅動,新能源汽車發展新階段;第二是跨界融合,抓住轉型升級新機遇;第三是前瞻部署,構建科技創新新動能;第四是碳達峯、碳中和綠色發展的新理念。

  新能源汽車從本世紀初國家新能源汽車重大專項起步,2001年到今天2020年,確實走過了一段不平凡的路程。今年的數字我剛剛得到,加上歷年的累計,我可以很自豪地跟大家説,我國新能源汽車累計產銷量超過500萬輛,已經超額完成任務。而且很重要的就是國務院在疫情防控的階段當中統籌防控和復工復產,發佈了《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》,提出提升技術創新能力、構建新型產業生態、推動產業融合發展、完善基礎建設等一系列新的規劃。

  回顧這條路走得確實很不簡單,但是這條路受到了黨中央、國務院的高度的重視。總書記在2014年5月份就提出了發展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。就是在去年抗擊疫情最關鍵的時刻,7月份總書記視察一汽的時候,對新能源汽車的發展、智能網聯汽車技術的應用、高端品牌的建設和地方政府的支持給予高度評價,也提出了新的要求。從全世界的範圍當中來看,到11月時候我們的新能源汽車銷售已經完成了110.9萬輛,佔新車銷售的5%。今年12月份的數字也已經出來。而世界上歐盟新註冊的電動汽車也達到了將近108.5萬輛,佔新車銷售10%左右,德國、意大利都超過了200%以上發展。全球累計的新能源汽車的銷量將達到1100萬輛,其中中國超過530萬輛已成定局。

  2020年1-11月,全球主要國家新能源汽車銷量為243萬輛,同比增長34.15%。從去年的政策取向來看,雖然在新冠肺炎疫情肆虐的狀態下,主要國家還是推動了新能源汽車的發展。比如説歐洲制定“綠色復甦計劃”,實施了綠色復甦的政策,像法、德、英、意大利等都大幅度提高了新能源汽車的補貼額度和補貼範圍,與此同時提出更嚴格的碳排放法規,也倒逼着企業在轉型升級,因此出現產品加快上市、產能大幅提升。

  從我們國家看起來,我們發佈了新一輪的中長期規劃,來鼓勵創新驅動、產業升級,延長了補貼、政策和免購置税的政策,開展了“雙積分”的交易。我們加大了充電和氫能設施的基礎建設的投入,特別第一批利用復工復產的新基建的內容;推動了新能源汽車下鄉,據我所知已經將近20萬輛,同時開拓了高端和大眾市場的需求。值得一提的是,我們相應的監管部門創新了新能源汽車監管方式,但同時又加強了汽車產品的一致性、可靠性、耐久性的監管,使老百姓的消費更有信心。

  從我們國家發展的趨勢來看,我們認為新能源汽車進入市場和政策雙驅動的創新新階段。從市場的角度上看起來,我們1-9月份走了一個很漂亮的V字型的增長,這和國務院推出新的政策密切相關,6月份以後形成了一個持續向上的增長趨勢。新能源汽車商品市場越來越多元化,另外一個值得關注的就是資本市場的關注,使新能源汽車企業產值快速增長,也推動了其他領域的跨界投入。從政策驅動角度上看起來,財政補貼税收政策得到了落實。現在大家更多關心的是“雙積分”、碳交易和長期税收的政策支持。從應用環境看,我們還是要加快多樣化、便利化基礎設施建設,到2020年12月份,累計的充電站達到6.36萬座、換電站達到555座,公共充電樁達到了80.7萬個,私人充電樁達到87.4萬個。

  所以我想説,進入新階段,新能源汽車的產品和服務,以及企業的戰略規劃、團隊建設等,都將受到來自資本市場和商品市場的雙重關注,所以希望企業要更加謹慎前行,把握住發展的趨勢,加強創新能力,提升產品質量、科學的預判需求,來創新市場管理模式,特別要規避市場波動的風險。

  跨界融合是發展的新趨勢。去年我們就提出來電力驅動、智能網聯、共享出行,將帶動整個產業的轉型升級。它會涉及到能源動力、企業的研發製造,因此在產業規劃當中特別提出了要構建新的產業生態,推動產業的融合發展。特別是推動新能源汽車和智慧城市、智能交通、清潔能源體系、信息通信產業的融合發展;建立面向未來出行的新能源汽車與智慧能源、智能交通融合創新平台,聯合攻關基礎、交叉關鍵技術,整體提升汽車產業和關聯產業融合創新的能力。我想這裏邊有三個值得我們去認真地研究一下。

  首先是“車、路、網、雲”新能源汽車和信息通信產業的融合發展。在新一輪科技革命的影響下,智能網聯是智慧城市、智能交通實現融合的抓手,來構建數字化通信信號感知系統,打通客流、物流、信息流,實現信息與城市、交通充電設施的互聯互通。而融合發展將為5G、智能化道路、智慧城市數據、大數據管理、數據安全等很多產業提供產業融合的平台,來共同推動相關產業的轉型升級,推動產業深度交叉融合,形成新型的產業生態體系。

  從另外一個方面看,汽車和能源雙向融合也成為大趨勢,要加強新能源汽車和電網的V2G的雙向互動。新能源既是一個電力的消費體,同時又可能成為電力的儲存體。實現新能源汽車和電網的能量高效互動,降低新能源汽車的用電成本,提高電網的調峯效率、安全響應能力。而促進新能源汽車和可再生資源的高效協同,有一點特別值得重視,就是開展“光儲充放”,也就是分佈式光伏發電和儲能系統、充放電多功能一體化。因為我們都知道直流快充電壓越高,對電網是有衝擊的。現在特別是利用光伏和波谷電的儲能,電池二次利用來緩解高壓直流充電對電網的衝擊。

  汽車和交通的跨界融合,共享出行的目標就是提升汽車和道路交通運行的質量和通勤的效率,讓有限的交通資源來滿足日益增長的人流和物流的需求。因此我們首先要加快新能源汽車與智能交通管控系統的連接,優化公共服務裏面新能源汽車的使用環境,形成一體化智慧出行的服務體系,來滿足人們對於安全、綠色、便捷、舒適的希望。同時,隨着物流體系的快速發展,構建綠色、智能的物流運輸體系,發展互聯網+、高效物流、創新智慧物流的形式,也能夠打造安全高效的物流運輸的服務新業態。

  我想談的第三點,就是還是要抓住我們的創新能力,來進行前瞻部署。

  從去年一年的技術趨勢來看,動力電池的單體能量密度已經達到或者超過300wh/kg,而且成本在下降。大家關心的動力電池低温適應技術也得到了新突破,特別是扁平化和超長結構疊片工藝、刀片電池,動力電池與車輛電動化底盤一體化設計的創新,比如CTP電池系統等等,都是通過工業製造的提升、設計的提升,大幅度提升了系統能量的密度。

  近期我們還需要解決單體電池正極從低鈷向無鈷的方向、負極向加硅的方向發展,同時各種功能性的電解液和功能性的隔膜的開發,以及正負極幹法制備工藝能夠大幅度提高電池的質量。從電池系統上,用智能化的技術來優化熱管理系統,主要解決冬季預熱加温,解決低温問題,以及充電中和滿充後降温散熱的安全性風險。

  從中長期的角度來看,一方面要持續推進熱失控和熱擴散的防控大數據安全預警技術等,系統提高電池系統的安全性,同時面向未來,要加強正負極材料、固態電解液,特別是在固態電池當中,解決正負極以及電解液之間的界面問題、電導力問題,這樣才能系統推進固態電池行穩致遠的原始創新。

  我們的電驅動技術也取得了很好的進展,門口的小展覽給我們看到了。首先電驅動向高效、高速、高密度、低振動、低成本發展,主要電機企業已經研發了三合一的電驅動和總成系統;另外一個角度,高效高功率的IGBT功能芯片、電機控制的產業鏈,以及碳化硅的器件和控制器也取得了很好的突破。我們要繼續完成IGBT芯片關鍵工藝、芯片模塊的壽命認證,真正的完善產業鏈和供應鏈。同時隨着電動汽車電壓增長,加強高轉速、高精度的齒輪以及低摩擦的軸承、編導線製造等關鍵技術的開發,比如現在國外大量採用16000轉以上的電機,我們還差一點。

  從中長期的發展趨勢來看,我們要長週期部署落實。科技部門已經從“十三五”開始部署第三代寬禁帶半導體器件,同時要研究外延材料、芯片設計、芯片製造、模塊封裝等方面的研發製造,構建國內和國際雙循環的產業鏈。與此同時,我們雖然是一個需求大國,但發展趨勢上要注重對於低重稀土、無稀土的永磁體,納米非晶等高磁的材料研發和製造,要系統佈置驅動系統設計、軟件的研發,來構建層次化、模塊化、平台化的設計軟件體系。

  在電子控制的這一塊,我們認為智能控制亟需要重構新的電子電氣的架構。因為傳統的汽車電子系統,是在過去近30年的逐步開發當中形成的,它現在已經難以滿足未來智能網聯和電力驅動以及共享出行的需求。實現新能源汽車的智能控制,需要我們系統規劃,構建新一代的電子電氣架構,形成集中式的整體構架,滿足智能網聯的高算力、大數據量,以及軟件更新的需求。

  有個朋友和我説,我要拿手機和電動汽車比,你們都説這是未來的,這是移動終端,但是手機可以每天每時每刻去下載新的應用來不斷的擴展它的範圍,未來的汽車能不能做到這一點,使我們的感受越來越多。雖然這是來自行外的問題,我覺得很值得我們認真地研究。

  2015年時候我們就提出了我們國家新能源汽車的發展離不開汽車的輕量化,這幾年我們看到高強鋼的應用已經普遍地展開,同時高性能的鋁合金應用已經開始起步,特別是高真空壓鑄減振器支座以及全鋁車身上市銷售,也高興看到先進複合材料,比如碳纖維的應用。碳纖維複合材料的應用越來越廣,鋼鋁車身也是未來輕量化發展的重要抓手。

  最後我想談一下我對碳達峯、碳中和怎麼踐行綠色發展新理念的看法。

  今年9月22號,習近平主席在75屆聯合國大會上宣佈,中國將提高國家自主貢獻的力度,採取更加有力的政策和措施,使二氧化碳的排放力爭於2030年之前達到峯值,努力爭取2060年之前實現碳中和。中央經濟工作會議的公報當中明確了做好碳達峯、碳中和的工作,作為今年的重點任務之一,要求抓緊制定2030年前碳排放達峯的行動方案,同時支持有條件的地方率先達峯。所以汽車界有很多朋友也提出,我們汽車能不能作為有條件的產業能夠先行一步,大家共同認為構築面向低碳化發展的創新體系,優化汽車產業碳排放的制度和完善交易體系,加大財政和金融相關的政策扶持力度,形成有助於汽車產業產能結構的市場環境,最後通過深化體制改革來力爭汽車產業碳達峯、碳中和的目標如期達成。

  這裏我想特別講一講的就是我對於發展新能源、推動氫能和燃料電池產業發展的看法。

  主要從能源的角度上看,要實現碳中和、碳達峯,可能更多地發展可再生、水電、風電、光伏以及生物質的應用是一個方向。但是作為新能源的載體,電力和氫氣具有來源多樣化、驅動高效率、運行零排放和互相可轉化的特徵。燃料電池汽車可以廣泛地應用於交通、建築、工業和更高效的儲能領域。比如説現在在廣東佛山已經有了我們國家的第一個燃料電池電力驅動的輕軌;在水下交通上面也正在研究燃料電池的應用;也有氫能、燃料電池和光伏結合的在無人機上面的應用;在工業和建築領域的應用已經很多了。我這裏特別想提氫能和電力是互相可以轉化的,也就是説波谷儲電、波峯供電,燃料電池蓄能發電系統和抽水蓄能發電當中可以互補,特別是在供電高峯區裏面建立蓄能發展、發電,這是很好的發展方向。

  很高興,在去年《中華人民共和國能源法(徵求意見稿)》特別提出氫能要納入國家能源戰略體系,明確氫能在能源體系中間的定位。據我所知,國家有關部門也正在制定國家氫能產業發展的中長期戰略規劃,新一輪的燃料電池示範也是開放當中。去年我調研科技冬奧會的時候也得到了很好的啓示,國家電網公司研發了世界首個直流電網,形成了可再生資源的大規模吸納和穩定輸送的能力,可以保證2022年冬奧場館的綠色電能。同時,張家口市也組建了產學研用相結合的研究院,建設了可再生資源制氫廠和車用燃料電池動力的系統的產業鏈,目前已經有254輛燃料電池汽車在城市裏進行示範,預計2022年冬奧會將有3000輛燃料電池汽車保障運行,這裏最珍貴的就是探索了一條從太陽能到制氫這條路線上的一個商業可運行的一套系統。

  我們多少年來分佈在各地建設了很多燃料電池汽車示範城市,目前已經有累計運行車輛超過5000輛,累計運行的里程超過1億公里,已建和在建的加氫站超過140座。

  在汽車領域當中,按照相關部門的研究材料,知道中重型商用車在我國汽車保有量中佔比不大,也就是5%左右,但是顆粒排放物佔比達到68%,氮氧化合物佔比甚至超過90%。從它消耗成品油的比例來看,二氧化碳排放要佔50%左右,因此在商用車領域推動氫能燃料電池應用,對於實現碳達峯、碳中和是有十分重要的意義的,而且燃料電池也適應於長途交通和重載交通。所以今年財政部和四部門共同推出了新一輪的開展燃料電池汽車示範應用的通知,在原來以各城市為基礎的示範上,進一步強化區域聯合的示範,帶動建設跨城市區域的氫能生產、儲運、加註體系,開展跨城市間長距離的燃料電池的應用環境,形成一個特色鮮明而各有側重、協同突破,是構建體系的應用示範。我也是很希望在這個應用示範當中,能夠為燃料電池汽車未來要想使用的跨城市應用探索出一整套經驗來,這有點像十年前我們推動“十城千輛”電動汽車。當時重點解決城市交通,今天要解決跨城市交通問題,因為它佔了差不多我們這個汽車排放的半壁空間。同時我也希望能夠結合這個事情,讓氫能的多元化應用能夠走入到這個過程當中。應該説氫能源汽車,遠不如電動汽車走得那麼遠,但是它仍然是一個很具有前景、很具有吸引力的發展前途。

  同志們,未來的五年,將是全球科技革命和產業變革的加速期,也是構建國內和國際雙循環發展的新格局下,實現新能源汽車完全市場化的一個攻堅期。

  把握新能源汽車發展新階段,貫徹綠色發展新理念,抓住產業變革新機遇,提升科技創新的新動能,它需要我們科學謀劃、主動作為、同心協力地來構建“十四五”新能源汽車發展的新格局,為我國如期實現碳達峯、碳中和的目標而努力奮鬥,為推動全球綠色可持續發展作出新的貢獻。

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