2019年1月11-13日，“華夏電動(dòng)車子百人會(huì)論壇(2019)”在京舉辦，這次壇專題是“車子革命與交通、燃料、都市協(xié)同進(jìn)行”，圍繞車子零釋放和電動(dòng)化變革、燃料轉(zhuǎn)化及慣例燃料企業(yè)轉(zhuǎn)行、未來交通和外出變革圖景、下一代車子要害技藝進(jìn)行、車子智能化和網(wǎng)聯(lián)化趨向、焦點(diǎn)供給鏈培養(yǎng)、車子制造組織形式變革、世界創(chuàng)新對接、資產(chǎn)政策調(diào)度等熱點(diǎn)難題發(fā)展研討。

　　1月12日上午，以“全世界零釋放與周全電動(dòng)化大會(huì)”為專題的高層論壇舉辦，會(huì)上，華夏工程院院士衣寶廉發(fā)表演講。

　　之下為演講實(shí)錄：

　　尊敬的歐陽院士，各位領(lǐng)導(dǎo)、同行，上午好!咱今日講的題目是“車用能源電池技藝”，咱以為咱們?nèi)A夏的車用能源電池技藝要下降本錢，在世界上有競爭力，從電堆方位來看，此刻的焦點(diǎn)難題是提升功率電流密度和比功率。

　　先講一下華夏的進(jìn)行進(jìn)程。

　　能源電池的原理是電化學(xué)，跟鋰離子電池十足是一樣的，可是能源電池由于發(fā)電原理是電化學(xué)，是以效能相比高，通常來講在車用是60%左右。

　　能源電池的事業(yè)形式是內(nèi)燃機(jī)，跟內(nèi)燃機(jī)十足一樣，能源電池不過能量轉(zhuǎn)化的場地，因而它的能源是庫存在儲(chǔ)罐中間，是以能源電池是相比平安的，電堆里的能量很少，咱搞了一輩子能源電池，從來無產(chǎn)生過燃燒和爆炸的車禍，電堆出狀況情，只需把氫氣切斷電堆就平安了，是以能源電池的事業(yè)形式是內(nèi)燃機(jī)的，它的平安性比鋰離子電池高。

　　能源電池在車上用，它便是代替了內(nèi)燃機(jī)，此刻能源電池皆是低電壓事業(yè)、大電流，是以經(jīng)過DC/DC升壓，電電混合，這是華夏“863”萬部長、歐陽它們提議來的，此刻世界通用。假如要搞增程式的，就幸免不了鋰離子電池爆炸的危險(xiǎn)，采納電電混合，可行用超電容或許鎳氫電池，是以能源電池車是相比平安的。跟內(nèi)燃機(jī)比，油箱用氫瓶代替，內(nèi)燃機(jī)是能源電池啟動(dòng)機(jī)，釋放物僅僅是水。能源電池車跟電動(dòng)車和插電式混合能源來比，它符合于大功率、長程的運(yùn)輸，是以符合于像公交車和重載車，在這方面有顯著的優(yōu)勢。

　　到2017年華夏有了2千多輛能源電池，昨日的匯報(bào)說，2018年要有1500多輛，是以咱們此刻能有2400多輛能源電池車在運(yùn)轉(zhuǎn)，要趕上美國了。世界電池現(xiàn)狀，2014年12月15日，豐田宣告最初出售，同一時(shí)間專利最初沒有償運(yùn)用，是以這種對能源電池進(jìn)行是重要進(jìn)步。

　　源于能源電池乘用車受加氫站的節(jié)制，是以豐田跟日野合作做了能源電池大巴，準(zhǔn)備作為奧運(yùn)會(huì)的通勤車。最近豐田又最初跟美國的肯沃斯合作開發(fā)重載車，準(zhǔn)備在美國的加州發(fā)展運(yùn)轉(zhuǎn)10輛，加州空氣委員會(huì)提供了4500萬美元的資助，這是能源電池車起首能夠代替柴油車的一種要點(diǎn)方向。

　　本田2016年也開發(fā)出了能源電池車，現(xiàn)代，歐洲定了4千臺(tái)左右的能源電池車。從能源電池來看，此刻生命曾經(jīng)根本上達(dá)到了請求，加州13輛車曾經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)了，奧克蘭運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到2.5萬小時(shí)。從pt用量來看，世界每千瓦0.2克，國家內(nèi)部0.4克左右，歐洲又搞了第兩次巴士的示范運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　同一時(shí)間最初考量構(gòu)建能源電池堆的制造線。

　　從世界上看，能源電池曾經(jīng)映入了市場的引入階段，啟動(dòng)機(jī)的功率大幅度提高，用70MPa氣瓶曾經(jīng)可行跑500千米以上，負(fù)30度以上，根本上滿足了請求，此刻難題是無大量量的制造線、本錢相比高，受加氫站的制約，是以將來從電堆、能源電池方位，最最重要的的任務(wù)仍是下降pt用量，下降催化劑能源電池的本錢。從國家內(nèi)部來看，咱們從2007年的上海比比登賽一直到2010年的世博會(huì)，咱們發(fā)展了大批的能源電池車運(yùn)轉(zhuǎn)。世博會(huì)以后上汽又搞了創(chuàng)新征程，聲明電動(dòng)車適應(yīng)華夏的增程環(huán)境。

　　本年最初咱們成立了氫能和能源電池聯(lián)盟，10月份在�？陂_了首次論壇。國度來看，咱們從資助任務(wù)上，曾經(jīng)資助了“十三五”時(shí)期8.27億元的費(fèi)率，兩個(gè)重要名目，一種是低本錢的能源電池堆及要害資料的技藝探討與工程開發(fā)，這種是大連新源能源承受的，另有一種是濰柴的任務(wù)，這兩個(gè)任務(wù)的錢是相比多的。

　　從此刻來看，國度曾經(jīng)在2018年有57家公司、共86個(gè)車型入選，此中億華通有23款、廣東國鴻20款，咱們這種車有1500多量在2018年。各個(gè)都市、省市都動(dòng)起來了，領(lǐng)頭的是上海，上海準(zhǔn)備有400—500輛營運(yùn)車發(fā)展示范運(yùn)轉(zhuǎn)，要構(gòu)建三個(gè)平臺(tái)，能源體系及零部件研發(fā)平臺(tái)、氫能資產(chǎn)公共效勞平臺(tái)、能源電池車運(yùn)營調(diào)養(yǎng)中心。上海大通V80是全球上可行公布出賣的第4個(gè)車型，輕型大巴車，賣30萬元。咱們遼寧省的新賓縣要了60輛，曾經(jīng)最初示范運(yùn)轉(zhuǎn)，補(bǔ)助后售價(jià)30萬元。上汽也開發(fā)了榮威950，也可行公布出賣。億華通跟神力合作曾經(jīng)研制了3種類別的能源電池啟動(dòng)機(jī)，30千瓦到60千瓦，全在裝車示范運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　示范運(yùn)轉(zhuǎn)在張家口有74輛能源電池車，有99輛福田車和25輛宇通12米的巴士，曾經(jīng)最初示范運(yùn)轉(zhuǎn)，張家口在華夏仍是相比寒冷的地域，運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果聲明，在寒冷要求下，能源電池車只需解決了發(fā)動(dòng)難題，它仍是比鋰電池車優(yōu)越的，由于能源電池車事業(yè)起來今后，它的溫度便是你設(shè)定的事業(yè)溫度，不像鋰離子電池受環(huán)境的作用相比大。

　　宇通曾經(jīng)開發(fā)了三代能源電池車，最最重要的的聲明，便是聲明在開空調(diào)的要求下百千米要消耗0.8公斤左右的氫，鄭州也最初示范運(yùn)轉(zhuǎn)，除了在張家口以外。咱們國鴻引入曾經(jīng)能夠做30千瓦—80千瓦的能源電池電堆，這是P30，這是85千瓦的，符合裝巴士，它在云浮市有70輛能源電池車投入運(yùn)轉(zhuǎn)，佛山也搞了首輛輕軌車下線，此刻德國要搞輕軌運(yùn)輸車，這種是很沒有問題進(jìn)行方向。

　　此刻華夏的加氫站10左右正好運(yùn)轉(zhuǎn)，明年估計(jì)有100臺(tái)左右，有人說40臺(tái)，昨日聽匯報(bào)真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的是12臺(tái)，運(yùn)轉(zhuǎn)最頻繁的仍是張家口、云浮和上海，加氫量最多的。

　　(PPT)這是老的少許加氫站，這是可行做各式加氫實(shí)驗(yàn)的，在大連863扶持的構(gòu)建的新源能源的加氫站，另有宇通本人建的加氫站。在如皋神華構(gòu)建第一大的加氫站，每天加氫能力可行達(dá)到1千公斤。

　　萬鋼在2017年未來外出上海科協(xié)年會(huì)上指明，氫能源電池在生命、可靠性、適用性上根本達(dá)到了機(jī)動(dòng)車運(yùn)用請求，華夏初步掌握了相干的焦點(diǎn)技藝，根本構(gòu)建了具備自助常識(shí)產(chǎn)權(quán)能源電池能源體系技藝平臺(tái)，未來最重要的要增強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新，加速推行能源電池資產(chǎn)的周全進(jìn)行。

　　從國家內(nèi)部來看，咱們曾經(jīng)掌握了能源電池的焦點(diǎn)技藝，并通過了大批的示范運(yùn)轉(zhuǎn)，積累了豐富經(jīng)歷，具有了發(fā)展大范圍示范運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。咱們此刻要盡快實(shí)現(xiàn)要害資料、電催化劑、質(zhì)子交換膜、膜電極三融合、雙極板等批量制造，為下降電堆本錢和提升電堆絕對性奠定根基。要提升電堆的比功率，下降電堆本錢和pt用量。進(jìn)一步提升電堆體系的可靠性和耐久性。

　　從世界上來看，能源電池車曾經(jīng)達(dá)到了四缸內(nèi)燃機(jī)的空間水準(zhǔn)，上次海口會(huì)，本田宣告曾經(jīng)達(dá)到了六缸內(nèi)燃機(jī)的水準(zhǔn)，功率密度達(dá)到每立升3千瓦。咱們國家內(nèi)部裝車的電堆此刻大概全在每立升2.0千瓦左右，便是V80、榮威750和榮威950用的皆是在這種數(shù)量級(jí)，是以咱們輸出功率咱們的電堆比海外仍是低1/3左右。

　　要想下降咱們能源電池啟動(dòng)機(jī)的本錢，特別是電堆本錢，咱們要提升單電池，起首要探討提升單電池的比功率，這種便是下降化學(xué)極化、歐姆極化和傳質(zhì)極化。

　　要下降化學(xué)極化，最重要的要搞高效的電催化劑，此刻世界上的通用是搞鉑合金催化劑，核殼催化劑有三種法子來制備。這是化物所做的，超小鉑銅合金催化劑，它的功能是此刻碳鉑催化劑的3—5倍，這是化物所做的鉑鎳納米線的催化劑，功能也是碳鉑催化劑的3倍多。有了高效的電催化劑，咱們就能提升電堆的電流密度，降低化學(xué)極化。同一時(shí)間咱們要采納鉑加強(qiáng)的混合膜，下降歐姆極化。經(jīng)過加強(qiáng)膜就能減播，此外經(jīng)過過氧化物，可行降低膜的化學(xué)腐蝕，這是咱們化物所做的結(jié)果，它的F解放率大幅度下調(diào)。

　　這是Gore企業(yè)做的10—15微米的膜，咱用薄膜就能降低歐姆極化。此外要采納新款流場，下降傳質(zhì)極化。像豐田，把二維流場改成三維流場今后，傳質(zhì)極化就大幅度下調(diào)，這樣咱們的密度就能提升到幾個(gè)安培每平方cm，這是它把本來的二維流場改成三維流場，電流密度就能達(dá)到幾安培每平方cm。

　　咱們有了單池功能提升今后，此刻國家內(nèi)部在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部單池探討曾經(jīng)達(dá)到了每平方cm1安培的時(shí)刻在0.7V以上，每平方cm2安培在0.6V以上，咱們正好向2.5安培進(jìn)軍。雙堆可能每立方cm1安培，今后要進(jìn)行到2、2.5安培，這樣咱們電堆水準(zhǔn)就能達(dá)到豐田的水準(zhǔn)以至于超越豐田的水準(zhǔn)。

　　從電堆方位來看，流場阻力越大電堆的絕對性越好，可是供供氣力加大，空壓機(jī)內(nèi)耗增添。咱們要探討低內(nèi)耗的空壓機(jī)，才能確保咱們電堆的高功率密度輸出。此外咱們要提升雙極板制備的絕對性，特別是平整度，不論是金屬板仍是石墨板，它的平整打算電堆絕對性是要害要素。咱們要改良制備MEA的絕對性，特別是MEA的平整度和封邊技藝，由于能源電池裝配今后，在公用孔道內(nèi)部膜會(huì)膨脹，會(huì)慘重作用氣流分布，是以在公用孔道里露出的膜悉數(shù)封死，這樣才能包裝裝配的阻力在運(yùn)轉(zhuǎn)中間不浮動(dòng)，是以MEA的制備焦點(diǎn)是用薄膜和解決封邊技藝。此外，改良電堆的構(gòu)造。

　　這是國家內(nèi)部采納的雙極板，最初是沒有孔碳板或許是膜壓的或許膨脹石墨的都隸屬這一類，另有復(fù)合板，此刻新源用的最重要的是復(fù)合板，用金屬做切割，0.1mm的不銹鋼板做切割，用碳板來做流場，此刻在進(jìn)行的便是金屬板。

　　金屬板可行使電堆功率密度提升，這是化物所做的金屬雙極板，根本上達(dá)到了咱們的運(yùn)用請求。

　　從電極制備來看此刻有三代，最初皆是做噴涂電機(jī)，后來是CCM，此刻裝機(jī)用的電堆最重要的是第二代電極，第二代電極的批量制造技藝也須要咱們攻克，由于此刻的噴涂技藝不符合于幾百萬輛車的制造。

　　(PPT)這是化物所的靜電噴涂技藝。

　　要改良電堆的裝配工藝，由于電堆皆是按負(fù)擔(dān)機(jī)形式裝配起來的，最重要的組成是雙極板和MEA、密封件，是以這種裝配要有嚴(yán)刻的工藝和定位技藝。

　　這是咱們在堿性電池中間進(jìn)行出去的，由于把密封和MEA的壓伸要有用匹配起來，把各式組件要絕對、高度也必定，咱設(shè)置這種電堆今后咱就曉得最終裝配的高度是多少，有了這種公式就能裝配出一種勻稱的電堆。

　　這是咱們化物所裝出去的每立升3.0千瓦的電堆，此刻咱們的事業(yè)電流密度仍是1安倍，咱們期望能夠盡快的提到1.5和2安培。

　　這是它的改良型，曾經(jīng)達(dá)到了每公斤400瓦、每平方cm1安培，此刻正好改良向2安培走。假如咱們此刻能夠做到每平方cm2安培，咱們的pt用量就跟豐田世界水準(zhǔn)一樣，每千瓦0.2克，此刻咱們?nèi)允?.4克左右。咱們的空間比功率可能達(dá)到每立升3百多千瓦，就跟世界水準(zhǔn)靠攏了。是以期望咱們搞能源電池的人大伙結(jié)合起來，盡快的把咱們國度能源電池的事業(yè)電流密度和比功率提上去，你搞石墨板，可能空間密度比功率低一絲，可是你也要把電流密度提上去，電流密度提上去，pt用量就下去了。電流密度提上去了，由于能源電池是按千瓦來賣錢的，1千瓦多少錢，而非是說這種堆多少錢，是以千瓦上去了、電流密度上去了，這種堆輸出的千瓦數(shù)就相比多了，本來輸出30千瓦，此刻就能輸出50千瓦，這樣咱的本錢也大幅度下調(diào)。咱的意思是，不論是搞石墨板的咱們國家內(nèi)部的主流，仍是搞金屬板的，都要把電堆的事業(yè)電流密度提升上去，來趕上世界水準(zhǔn)，兩者是一樣的，有人說石墨板不用提升，不用提升將來本錢就把你擠下去了，是以咱說石墨板也要提升，咱們要改良MEA和電池的絕對性和勻稱性，改良裝配工藝，把這種事宜做上去。咱們電堆上去今后體系要匹配，咱以為能源電池此刻根本上不行說是個(gè)瓷器，可是至少是塑料的，非是鋼鐵的，是以體系是起一種保駕的效用，在一種符合它生存的環(huán)境中兩生存，這樣能源電池的生命才能達(dá)到請求。

　　隨著要害資料的進(jìn)步，咱們的庇護(hù)舉措可行漸漸下調(diào)，可是日前也不能。舉個(gè)例子，假如咱們做電催化劑要能抗1.6V的高壓不氧化，碳載體還不氧化，咱的發(fā)動(dòng)、泊車就無必需解決開路氧化難題，是以咱們此刻資料還跟不上去，從世界上看也無做到，咱們能源電池的生命是電堆和體系雙方匹配的結(jié)果，而非是電堆本人的努力，要兩方面聯(lián)合起來。是以咱們也要增強(qiáng)電堆部分、體系部分要害部件的研發(fā)。是以咱提議：

　　第一，盡快要改善能源電池的資產(chǎn)鏈，構(gòu)建分散層碳紙制造線，大伙很多人全在說，說咱們資產(chǎn)鏈根本配全了，咱以為這類小的像碳紙分散層必定要構(gòu)建制造線，日前還無。咱們此刻把注意力都聚集在膜和雙極板上了。此外要進(jìn)行空壓機(jī)和氫氣重復(fù)泵。

　　第二，要提升電堆的事業(yè)電流密度，提升電堆的空間和重量比功率，下降電堆的本錢，為開發(fā)乘用車奠定了根基。由于乘用車通常期望把能源的電堆和操控部分都放到前面內(nèi)燃機(jī)、啟動(dòng)機(jī)這種部位。

　　第三，要深入研發(fā)電堆的衰減機(jī)理，開發(fā)抗腐蝕、穩(wěn)固的新資料，大幅度提升啟動(dòng)機(jī)的可靠性和耐久性。是以可靠性和耐久性是靠體系和電堆一同來打算的，電堆進(jìn)步了體系咱們就能簡單化，是以電堆和體系要相互匹配，經(jīng)過要害資料的進(jìn)步來簡單化電堆體系。

　　第四，展開超低鉑和非鉑電催化劑的理論和利用探討，進(jìn)一步把電池的鉑用量下降到每千瓦小于0.1克，這是世界上能源電池的根本請求。

　　第五，構(gòu)建要害部件，電堆和電池體系的測試，與耐久性迅速評(píng)價(jià)方法，這是咱們此刻能源電池標(biāo)委會(huì)正好做的一件事宜，由于大伙都講咱是全球第一，到底是非是第一咱們要有個(gè)中立機(jī)構(gòu)發(fā)展評(píng)選，有人說資產(chǎn)鏈建全了，咱功能那末好，拿到中立機(jī)構(gòu)去發(fā)展測試。

　　是以咱想，咱們要盡快構(gòu)建中立性的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，便是它自身不做能源電池開發(fā)、還不做體系、還不做電堆，可是有個(gè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，這樣對推行咱們能源電池技藝的進(jìn)步，趕上全球水準(zhǔn)會(huì)有重要效用。咱期望咱們能源電池車盡快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的S型曲線的上升階段，到必定水平咱們能甩開補(bǔ)助，也能夠盈利，此刻有人估計(jì)，能源電池車從要害資料講，只需鉑用量降下去了，咱們比鋰電池可能本錢還要低，由于唯有鉑是貴的，是以你要把鉑搞下去了，其它東西皆是鋼鐵和有機(jī)的東西，十足可行下降本錢，是以有跟鋰電池和汽油車競爭的根基，但要靠咱們技藝人士的一同努力。

　　謝謝大伙!