同济大学章桐：坚持燃料电池汽车正向研发，在示范运行中推动技术成熟

本刊记者 李浩东 文/图

2019年9月26—28日，由国际氢能燃料电池协会(筹)和中国汽车工程学会共同举办的第3届国际氢能与燃料电池汽车大会(International Hydrogen Fuel Cell Vehicle Congress，简称FCVC)在有“联合国氢能小镇”之称的江苏如皋召开。

本届大会围绕氢能及燃料电池技术市场化应用、燃料电池堆和关键零部件、制储氢技术、加氢基础设施建设、政策标准法规、市场投资等热点话题展开交流。近100位来自世界氢燃料电池产业的专家与技术精英，围绕发展态势及技术信息等内容分享行业观点。

在9月27日上午举行的氢能与燃料电池技术市场化应用主题论坛上，来自同济大学的章桐教授以“中国燃料电池汽车产业化之路”为主题进行了演讲。他从燃料电池汽车发展的必要性和前提、中国燃料电池汽车发展的机遇及目前所进行的示范运行，以及相关技术的升级状况等3个方面进行了具体阐述。

同济大学章桐教授

发展燃料电池的必要性是明确且无可置疑的

章桐教授表示，纯电动汽车和燃料电池汽车的整车电器架构是一致的，燃料电池汽车既保留了纯电动汽车的优点，又克服了其在续驶里程和充电方面的缺陷。此前中国电动汽车百人会理事长陈清泰也明确表示：纯电动汽车和燃料电池汽车2个发展路线不是冲突的，而是互补的，中国既要发展纯电动汽车也要发展燃料电池汽车。

章桐认为，中国要想坚持电驱动这条技术路线，除了纯电动也要做燃料电池，避免再走回头路——即所谓的混合动力。因为在内燃机领域，中国和国际上的技术实力还是有一定差距的。这是中国汽车工业实现产业转型的唯一机遇。

此外，全球能源架构现在面临无碳化和可再生的挑战。在整个能源架构的调整当中，氢能具体占有什么样的地位？氢能及今后作为能源载体重要的可行方案之一，国际上也在慢慢形成共识。

在这样基础的两个条件之下，一个是中国汽车工业要实现技术转型，第二个整个能源架构的调整，把汽车工业的技术变革和能源产业的结构转型相结合起来作为突破口。燃料电池汽车要想获得长足发展，没有能源架构的转型是完成不了的，这不是单纯一个汽车行业的事情。

同时，在能源结构转型里面，如果把氢能源作为能源架构重要的一分子，在汽车领域或整个交通领域推广燃料电池汽车技术，其实可以作为能源架构转型的突破口，两者互补。

我国具有发展燃料电池的基础

章桐介绍，我国在过去的十几年当中已经形成了汽车电动化的产业基础，形成了比较成熟的产业链，特别是在电机和电池领域技术上也走在国际前列，具备了发展纯电驱动架构的基础。

1995年在国家科技部牵头下，我国燃料电池汽车从科研到产业链领域进行了相应的布局，从2004年开始进行了一系列的示范运行。在2008年北京奥运会和2010年上海世博会期间，进行了燃料电池汽车的集中示范。

在燃料电池领域，目前国内已经建立具有自主知识产权的动力系统平台。在发动机、动力电池、变换器等配套体系产业链里面都能找到一些企业。

我国一些企业也具备了初步小批量的开发能力：在自主研发方面，典型的例子有上汽集团，从世博会的VIP用车到奥运会的官方用车，2015年推出的上汽荣威950，2017年推出的上汽通用V80商用车；2018年一汽红旗推出了以轿车为基础的燃料电池动力系统平台。这些都是基于国内自主知识产权技术所打造的。

除了乘用车之外，目前市场上常见的一些车型还包括上汽商用车、福田欧辉公交车、广东飞驰客车以及东风物流车等。整体上看，中国市场还处于起步阶段，技术上还不是100%成熟，特别是一些关键部件供应还比较缺乏。从运营角度看，大部分运营车辆以商用车为主。在产业链方面，从整车到系统，到核心零部件，再到关键材料，国内都具备了生产供应能力，但是在技术的成熟度上还有一定差距。

大会现场

坚持正向开发，在示范中不断提高技术成熟度

章桐教授表示，目前我国燃料电池汽车处在小规模应用示范的前端，在长三角一带实现燃料电池示范运行的规划。总的来说是三位一体的布局，即国家有战略；行业有投入，不光是汽车行业包括能源行业，包括一些社会资本的投入；第三是基础和应用并举做示范工作，在示范的同时加强基础的研究，以示范来引导基础研究，以基础研究支持示范和技术的成熟。

章桐表示，在示范过程中要强调正向开发，要对整个燃料电池汽车做梳理，不是利用手里面现有的材料堆砌出来一个东西投到市场上去，而要从市场整车的需求，到动力系统、到关键零部件，都要进行各项验证。

章桐表示，燃料电池汽车动力系统包括燃料电池发动机、电池、电机、电控，电池可以用锂电池，还可以用超级电容。对燃料电池汽车动力系统解决方案来说，没有最好只有最合适的。燃料电池动力系统的搭配取决于各种车型所应用的场合。

从动力系统看，燃料电池发动机从某种架构上来说类似于内燃机系统。除了气缸之外，进气系统、排气系统、水热管理系统、电控系统等，燃料电池发动机也同样需要一套完整的空气供应系统、氢气供应系统、水热管理系统和电控系统。对于空气子系统、氢气子系统、水热管理子系统、控制子系统来说都有它自己所涵盖的具体的指标定义。如何从动力系统指标分解到发动机系统指标，是目前需要集中精力做的一件事情。

章桐认为，我国在新能源汽车和燃料电池汽车的推广上都是政府导向的驱动模式，这种模式是不对的。他指出，要想真正获得一种以市场驱动为导向的发展，需要制定顾客接受的成本。

章桐表示，纯电动汽车虽然在我国做得不错，但是仍然处于成长期，燃料电池汽车目前处在导入期。希望尽快把燃料电池汽车从导入期推出进入到成长期，利用目前所处的环境，通过示范运行来推动技术的成熟和进步。