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宇通张龙海:打造自主可控、全球一流的氢能生态

上传于 2023-06-01 18:38:11 类目:综合 来源:卓众商用车 阅读量:10516

      2023世界氢能技术大会于2023年5月22-26日在佛山南海举办。本届大会由中国科学技术协会、中国机械工业联合会和国际氢能协会共同主办,以“氢能与双碳战略:从现在到未来”为主题,聚焦双碳战略下全球氢能领域的最新产品、技术及装备,以及氢能在交通、能源、化工、冶金及建筑等领域的应用。

以“ 氢启南海 · 驶向未来 ”为主题的氢能交通论坛是本次大会重要的产业论坛。论坛以交通行业应用为主线,聚焦于氢能在道路车辆、轨道交通、航空器( 无人机)、燃料电池船舶四大领域应用,前瞻未来十年蓝图,共同探讨氢能及燃料电池产业政策导向、关键技术创新新动向、产业发展路径以及在不同载运工具上的应用新进展。

第一条插图 论坛背景微信图片_20230523152253.jpg

本次氢能交通论坛包括一个主论坛——氢未来•氢交通;两个分论坛——氢交通•新应用、氢交通•新技术,涵盖产业链的热点及痛点议题。在5月24日上午举行的2023WHTC氢交通·新应用分论坛上,郑州宇通客车股份有限公司燃料电池首席工程师张龙海应邀作了“宇通燃料电池商用车研发与产业化”的报告。以下为发言全文。

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郑州宇通客车股份有限公司燃料电池首席工程师 张龙海:

各位同仁,上午好!我今天跟大家分享的是宇通燃料电池商用车的研发与产业化情况。

基于碳中和目标和维护国家能源安全需要,以及中国新能源汽车技术进步驱动,未来十年,我们力争开启一个由氢能汽车、电动汽车组成的氢电并存的社会。

燃料电池汽车示范应用两大任务:推广模式可持续、产业链自主可控

本轮国家燃料电池汽车示范应用项目有两大关键任务:第一因地制宜,实现“推广模式可持续”,探索可持续发展的燃料电池汽车推广应用模式;第二是通过技术创新和技术突破,实现“产业链自主可控”,参与建立我国自主可控的燃料电池产业链,继续保持新能源汽车的全球领先优势。

——关于“推广模式可持续”,应该“宜氢则氢,宜电则电”。

目前燃料电池汽车示范应用项目推广的难点在于买得贵、用氢贵、加氢难。我们的策略是:宜氢则氢,宜电则电。其实现路径:

* 抓住国家示范应用契机,完善氢能应用、燃料电池示范、新能源汽车推广等配套政策;

* 用好此次国家财政和省财政项目奖励资金;

* 结合当地便宜的副产氢气;

* 通过公交、环卫、城建、物流等带动储运加氢基础设施建设,氢、站、车、用协同发展;

* 争取4年后,在商用车重载长途领域实现氢燃料与电动综合成本相当、但使用更便利。能够通过多场景的应用,实现部分场景的产业化应用,与纯电动车汽车共同实现汽车的电动化和能源的低碳化。

——关于“产业链自主可控”,通过技术突破,占据产业制高点。

目前全国范围内尚未建立完整的产业链,水平还不是很高,在全球还不领先。关键是要通过技术突破,才能占据产业制高点,才能做到产业链自主可控。

产业链内的企业要参与氢燃料汽车大规模示范推广,以量变积累质变,提升可靠性、先进性;同时快速降低成本,并以各自优势掌握价值链关键环节,具有话语权和主动权。

新能源商用汽车应协同发展——“宜氢则氢,宜电则电”

基于产业基础和优势,各地要错位发展、链接共进,这是当前的主要任务。长期来看,在交通、城建领域,多种能源结构的商用车将各有优势、长期并存。因此,“宜氢则氢,宜电则电”是新能源汽车不同技术路线推广的基本原则。

国家五部委、行业专家提出,燃料电池汽车示范应用项目应探索出可持续推广的应用场景,实施“先商后乘,先北后南”的推广路径,带动产业快速发展。在市场拓展上,我们要根据不同车型和应用场景,做不同的策略和推广。

在重卡车型上(自卸、搅拌、牵引) ,通过企业让利、补贴,能够做到客户购买燃料电池的重卡价格比燃油车略贵,但比纯电动车便宜。从运营成本比较看,采用市内用电、城郊/间用氢的方式,燃料电池重卡的使用成本相比纯电动要高、但比燃油车低,经过在部分区域的示范推广,长期应用可以降低运营成本。

在公交、环卫车型上,线路固定、场景简单,适合氢燃料汽车的早期率先推广,有利于培育产业和引导加氢站布局。从购置成本比较看,氢燃料车型相比纯电动和燃油车型要高;从运营成本比较看,相比纯电动要高、比燃油车型低。在这个阶段,燃料电池汽车推广需要得到政府支持,在公交和环卫领域实现部分应用和产业的带动。

在轻卡、冷链等车型上,特别是冷链物流需要全产业链高效率配送,因此部分日运营里程较长的场景适宜使用燃料电池汽车。从购置成本比较看,燃料电池汽车相比纯电动要低、比燃油车要高;从运营成本比较看,相比纯电动车型要高、比燃油车型要低。

 商用车全面新能源化的宇通方案

宇通原来是专注于做客车的企业,目前我们正在向全面新能源商用车集团转型。宇通产品覆盖客车、卡车、专用车辆、环卫设备及服务、工程机械;拥有两家上市公司(宇通客车,SH.600066;宇通重工,SH.600817)、4个整车工厂、5个零部件基地。

宇通很早就开展了新能源客车的开发,并在行业中率先自主掌握了新能源电机、电池、电控的三电核心技术和产业化能力,实现了“新能源产业链自主可控”。宇通搭建了新能源核心技术平台:电池、电机、电控;充电/加氢,热管理/电附件;睿控系统——纯电动力系统、混合动力系统、燃料动力系统。

为了“新能源推广模式可持续”,宇通现在全面布局全系新能源商用车产品,运行稳定、高效节能,得到用户认可。目前,宇通新能源客车已在全球推广17万辆,新能源商用车产业化也覆盖到纯电、燃料电池等动力的重卡、轻卡。

宇通在氢能与燃料电池汽车产业链实现了关键领域自主国产化

在构建完善新能源商用车体系的过程中,作为新能源商用车的龙头企业,宇通持续投入燃料电池产品的技术研发和推广应用。通过联动上下游产业链、支撑合作地市,宇通在燃料电池商用车研发及多场景示范、燃料电池系统及关键部件、氢能关键装备、工业副产氢精准提纯与规模化应用等环节抓住机遇,做到行业领先。

    宇通围绕氢能与燃料电池汽车产业链关键环节,组织开展多项科技攻关,在全国范围内与企业、高校、科研院所协同创新,逐步实现了关键领域自主国产化。经过14年燃料电池商用车和产业链的研发积累,宇通取得了162项专利,形成45项标准,组建了国内领先的研发团队,并对产业链的优势企业进行前瞻投资布局。

——组建专职的研发团队。宇通氢燃料汽车研发队伍由“万人计划”领军人才牵头,25名整车和燃料电池汽车相关领域博士、300余名专业工程技术研发人员参与,承担了多项国家和地方的科研项目。

——核心技术研发成果丰硕。宇通目前取得了162项氢能与燃料电池汽车相关专利,参与制订了45项国家、行业和企业标准,研发成果获得中国汽车工业科学技术进步一等奖。

——产学研合作紧密。宇通与清华大学、北京理工大学、同济大学、上海交通大学、西安交通大学、中科院大化所等高校、科研院所建立了长期合作,开展了14项国家、省市科技项目的攻关。

——产业链前瞻布局。宇通战略投资了亿华通、重塑、唐锋等关键零部件企业,支持我国燃料电池关键零部件自主产业化,确保核心资源受控,争取产业中长期发展主动。

2009年,宇通开发了第一代增程式燃料电池客车;2014年,取得国内首个燃料电池客车资质认证;2015年,建成中原地区首座加氢站,通过国内首个燃料电池客车公告;2017年,获得车载氢系统安装资质;2018年,宇通启动燃料电池客车的推广;2019年,启动燃料电池公交车批量示范运营,2022年,宇通实现燃料电池汽车推广833辆,国内推广数量第一;2021年,取得氢燃料电池卡车生产资质。

宇通在“推广模式可持续”方面做了积极探索

我们在北京/张家口、郑州、潍坊、张家港等地累计推广氢燃料汽车超过1200辆,安全运营超过5800万公里。通过实际运营,我们获得以下体验:

——低氢耗。较第一代氢燃料汽车产品优化10%以上,减少车辆能耗成本,支撑用户实现更低的TCO,一年可以为客户节省1万-2万元氢气费用。

——长寿命。燃料电池与整车同寿命,可提供客车8年、卡车100万公里超长质保,让客户使用无忧。

——高安全。全时域氢电安全监控和智能防护,确保车辆安全。

 宇通布局氢燃料全系商用车整车产品,支撑多场景推广应用

针对各地示范应用,宇通率先开展多场景推广应用探索,做好了全系氢燃料商用车产品准备。在关键零部件、燃料电池系统等产业链环节,宇通将开放合作,实现你中有我、我中有你、共同发展、良性循环。针对不同车辆的应用场景,宇通做到了系统思考和以下规划:

*公交车(8-12米)——场景特点:线路固定、工况简单,利于初期产业培育与氢源挖掘,城市公交是率先推广的场景。

宇通认为,在未来的3-5年,公交车依然是燃烧电池推广非常重要的领域,对产业的带动和培育作用非常好。城市公交示范应用多以地方政府扶持产业、资源转型等因素驱动,在产业初期,能够率先示范应用,示范宣传效果好,线路固定易于基础设施布局,是支持产业快速发展的重要切入点。在发展过程中,可分为短期效应(氢能产业起步期)、中期效应(发展期)、长期效应(成熟期)三个阶段。

*公路车(9-11米)——场景特点:运营效率高,景区专线、景区内部等文旅场景,大型能源化工企业通勤和市郊客运优先应用。

使用场景:景区专线、景区内部等文旅场景及大型企业/厂区班车,日运营里程大于250km;客运团体车辆重点在距离氢源较近的景区、示范城市之间的公共交通、大型能源化工企业的通勤车等场景开展示范应用。

驱动因素:距离氢源较近的景区,线路相对固定,用氢成本低,提升示范宣传效果。

*牵引车(总质量:49吨)——场景特点:运营里程长,需求功率大,轻量化要求高。

使用场景:城间长途物流运输、短倒运营,应用特点是“人歇车不歇”。在运营强度较大、围绕氢源较为丰富的城市间长距离运输场景,均适合使用燃料电池重型牵引车。尤其在寒冷区域,更能发挥燃料电池重型卡车续驶里程受低温影响较小的优势。

驱动因素:占总汽车保有量3%的重卡,排放的氮氧化物和颗粒物可达总排放量的60%,环保压力巨大;油气资源日益紧张,对能源绿色化需求急剧上升;续驶里程随着储氢技术进步,优势会逐步显现,适用于重型牵引车中长距离的运输。

*自卸车(总质量:31吨)/ 搅拌车(总质量:31吨)——场景特点:运营效率高,环保压力大,冬季3~4个月环保管控。

使用场景:渣土自卸车用于城市建筑工地至堆土厂,日行驶里程

200~350km;混凝土搅拌车用于搅拌站到工地。

驱动因素:传统自卸车多为重型柴油卡车,污染物排放量大。城建渣土和混凝土搅拌车受冬季通行管控的影响,将逐步新能源化,燃料电池汽车加氢时间短,续驶里程相对较长,为用户的运营带来新选择。

*环卫车(总质量:18~25吨)——场景特点:洗扫车作业时间长;垃圾转运车运输半径大。

城市环卫车主要有两类车型,一类是保洁类,一类是转运。重点使用场景是从市内垃圾中转站到周边焚烧厂的运输,单日运营里程需求250-400公里,日运行距离较长。用重型柴油卡车运输,污染物排放量大,今后将逐步受到路权限制。如用纯电车型,运输距离在300公里以上的重型自卸车配置电量高,中途补电需要大功率充电桩,现有充电设施不能完全满足。而采用氢燃料电池汽车进行替代,具备合理性和可行性,有一定的推广意义和典型场景。

*物流车(总质量:4.5~18吨)——场景特点:运营里程长,运输时效性高;在全城域配送冷链物流场景,要保障冷鲜和预制食品快速送达,需持续提供冷藏条件。

使用场景:省际干线运输+省内支线分拨冷链物流。

驱动因素:冷链和预制菜等运输,需要全城域配送和及时/准时送达;支线冷鲜食品的运送,部分运送时间在夜间/凌晨,车辆不能享受波谷电价。如果实施全时领域冷链配送,燃料电池汽车可以发挥能量补给速度快、运营效率高的优势,在冷链行业300公里以内的配送有应用场景。未来随着氢气成本下降,若氢气价格降至25~30元/公斤,将与传统燃料成本相当或略低,燃料电池汽车预期可在冷链物流行业实现规模化应用。

宇通未来将构建自主可控、全球一流的氢能产业生态

宇通将全力做好国家示范应用工作,快速推进燃料电池商用车的全场景示范和大规模推广,客卡并举,通过“示范城市-重点城市-全球推广”三步走,率先建立市场领先优势,发挥龙头带动效应,构建自主可控、全球一流的氢能产业生态。

2022年,宇通突破重点,建立市场及品牌优势,燃料电池商用车的销量目标是800辆。在示范应用方面,客车以公交为主开展示范运营,探索燃料电池与氢能一体化解决方案;卡车完成全系列产品布局和研发,开展应用场景探索;产业链:发挥龙头带动效应,打造中西部最大的副产氢供应基地。

2025年,宇通燃料电池商用车将在全国范围推广,为用户提供氢能解决方案,销量目标:≥5000辆/年。在氢燃料客车市场,巩固公交优势,拓展团体和客运市场,销量达到行业第一;在氢燃料卡车市场,提供区域氢能解决方案,实现批量推广,销量行业领先;在产业链方面,实现电堆、空压机、氢循环系统、膜电极、双极板等零部件的产业化突破。

2030年,宇通氢燃料电池商用车要在国内领先,并稳步走向全球,销量目标:≥20000辆/年。在客车应用市场,夯实第一优势,并从高端市场切入、批量走向海外;在燃料电池卡车市场,巩固行业领先,拓展应用场景,环卫车批量出口海外;在产业链方面,8项核心零部件实现全面产业化,产业链上下游优势企业在豫集聚,形成有国际影响力、自主可控的氢能及燃料电池汽车产业链。

宇通目前正在向全球领先的新能源商用车集团全速前进。针对氢能及燃料电池汽车产业发展三大难题——燃料电池整车综合竞争力不足,关键零部件自主化低,产业链不协同,由宇通牵头、联合知名高校和科研院所及产业链优势企业开展联合技术攻关,并实现贯通氢能绿色制取、安全致密储输和全产业链高效利用。

我们希望通过多场景的应用和大规模推广,与行业同仁一起构建自主可控全球一流的氢能生态。

谢谢大家!我的分享到这里。 

(卓众商用车根据大会速记整理编发)

来源:卓众商用车

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