11月2日,聚焦“未来汽车市场及技术战略”的第五届中韩汽车产业发展研讨会在北京举行。本次研讨会主要邀请国内汽车业内专家、专业媒体、有关大学、研究咨询机构及汽车整车企业的代表。通过中韩汽车专家的研讨不仅可以让我国汽车行业相关人士了解现代汽车在氢燃料
电池汽车上的技术进展,更重要的是可以学习借鉴氢燃料
电池汽车研发和量产的成功经验,从而全面推进我国新能源汽车发展迈向一个新台阶。现代汽车集团环境技术中心首席代表李记相(LEE KISANG)在研讨会上针对新能源汽车发表了主题演讲,演讲实录如下:
李记相(LEE KISANG):大家好,我是刚才介绍的韩国现代汽车环境技术中心负责开发新能源汽车的LEE KISANG。我们新能源汽车包含混合动力和清洁能力相关的一些氢燃料电池相关部分。今天上午我向大家介绍的是有关氢燃料电池车的部分,下午还有一次的演讲,里面是主要针对新能源汽车相关的发言。
首先针对全球的清洁能源汽车的展望和战略进行介绍。我们现在已经进入了一个清洁能源的汽车时代,我们已经进入很长时间,正在发展当中。大家现在可以看到在各个国家有了相关的战略,各个车厂也有了应对。像北欧的挪威和荷兰,他们要在2025年禁售石化燃料汽车。法国和英国的汽油车和柴油车只可以销售到2040年。像中国,大家都知道,有关新能源汽车,特别是有
电动车相关的政策已经走了非常长的时间,今后新能源汽车将成为中国从汽车大国向强国发展的重要路线。
全世界应该知道,中国有最强大的新能源汽车相关的政策,也是非常好的示范。韩国现在也正在开始相关的步伐。到了2030年我们有关个人使用柴油乘用车将退出这个市场,看到这样一些政策,有关车厂也进行了相关的应对。这里有许多不同种类的新能源汽车,我主要介绍的是氢燃料电池车。为什么它在市场上是需要的,我为什么把这个作为重点。未来全世界各国都会针对如何获取更多的能源作为重要的战略点。
我们说到氢燃料电池可能是非常小的一部分。氢气实际上在我们的使用和生产的过程当中,展现了非常多的可能性。从碳在进行炼油的过程中,氢气是它的副产品,为了进行发电,我们知道非常多的核电站,在发电中也会产生一定的氢气,炼铁过程中也作为一个副产品。使用过程当中,在汽车方面我们可以使用氢气,但是在一些发电的过程当中也可以使用,产业当中氢气也有非常多的应用。
说到氢燃料电池车虽然它是重点,但是终极目标来看,就是我们在新能源车中怎么有效的使用这个能源是非常重要的。里面氢气的角色就是非常重要的,因为能源的角色在不断地变化,各国在原来的发电的过程当中所保有的系统,它逐渐将转化为清洁能源或者新能源的领域。我们说到新再生能源有风力,还有太阳能相关的一些领域。像这种新再生能源自身有一些优缺点,在能源政策上制订的话,它的生产量受到天气和气侯的影响,这是最大的一个制约。
比如像太阳能,夜晚的时候没有办法进行发电。实际上消费者在夜间使用电力的需求是更大的。风力发电,如果风力太大其实风力发电也是有一定的障碍,没有风又没有办法满足电的需求。也就是随着气侯和天气的变化能源供给是一定波动的,如何让他们产生平衡是我们电网需要的要求。
现在用ESS,就是用电池,它会储存平均我们所需要的电力,就是说接近平均使用的电力。在发电的时候可以蓄电,在有电力需求的时候放电,这个过程当中还有一些变化。我们现在看到这个是德国的示例,虽然季节的变化,这个其实随着所处的地理位置不同是有一定差距的。可以看到有的季节产生的电能是非常大的,比实际需求的电力高,但是相反还有一些季节根本满足不了用电的需求。
再生能源是否能够成为比较稳定的能源供给,这里就使得氢能源作为一个替代的方案。就是说,有一些燃料如果使用不了,我们去分解这个水,然后让它成为氢能源。然后氢能源可以用作非常稳定的能源供给,它有自身的优点。针对这样一个氢气的政策,我们知道未来电力可能是比较重要的一个能源,跟电力相关的一些能源供给也是非常重要的,像氢气可能就是非常稳定的。在汽车行业使用氢能源也是非常稳定的,所以我们采用了这样的方案。
下面是有关全球氢燃料汽车上市的动向。2013年我们世界首创量产现代汽车代途胜FCEV,然后是2014年丰田的Mirai,2016年是本田的Clarity,然后2017年是戴姆勒公司介绍了他们的氢燃料电池车,现在还没有实现量产,只是向市场推出了这样一个设计。到了2018年我们公司将会基于2013年我们上市的途胜的氢燃料电池车,我们将推出新一代的氢燃料电池车,2019年各国的车企都将上市氢燃料电池车。
针对这样一些氢燃料电池车的开发,我们简单说一下整个的技术路线图。以今天作为一个基点,过去五年、十年可以看氢燃料电池车可能会想到氢弹的感觉,不知道各位是不是有这样的理想。氢气是非常有用的,但是它的安全性得到保障是非常难的,大家都会担心氢气的安全性。过去五年、十年所有车企都在考虑如何将氢气保障安全性,然后使用它,并且让消费者安心使用氢燃料电池,这是非常关键的技术。
我们通过努力,在2018年第二代氢燃料电池改善了它的商品性,消费者使用过程当中改善他们的使用感觉。今后我们的方向就是到2020年之后,不仅在乘用车希望有更加丰富的产品性能,在公共汽车或者卡车的产品领域,也采用我们的氢燃料电池这样一个技术,这也是我们下一个长期目标。
正如我刚才说到的,我们现在已经进入量产的氢燃料电池车就是途胜,行驶性能和安全性得到了保障。通过我们自身的技术开发,然后将燃料电池系统进行模块化,构建底盘的贴合,然后实现量产。我们构建了专用的生产线,在原有的生产线以外,我们专购了一个专用的生产线进行生产。前面说到氢燃料电池的安全性是非常重要的。
我们最开始介绍电动车的时候对电池的安全性其实有很多人是比较担心的,还有很多质疑。现在还有一些需要注意的部分,我们现在的电动车已经不像过去那么担心安全性,现在我们觉得它并不是阻碍电动车发展的因素。氢燃料电池也是这样的,虽然我们有这样有关安全的担心,但是我们可以通过技术然后去补充这些不足,我们也做了非常多的实验。
比如像我们进行过一些火灾实验,特别是对有一些氢气罐里充满氢气的状态下,我们用冲撞的方式进行了气漏性实验等不同的实验确保它的安全性。这里可以用一个视频材料看一下这个内容。大家可以看到看到左边是氢燃料电池车,右边是汽油车,我们放在一个托盘上点火,氢燃料电池车感知到火灾的威胁,氢气就开始出现释放,我们知道氢气在非常短的瞬间就可以喷出,氢气是可燃性的,但是因为这个是非常高压的状态下瞬间放出,所以反而会产生灭火的效果。但是汽油车在45分钟之后是完全被烧尽的。
通过这样一些实验我们确保了氢气的安全性,有很多人认为氢气的可燃性非常高。可燃性高是因为有在适当的氢气和氧气遇见的时候,遇到火焰就会燃烧。但是如果有大量的氢气喷出的时候,因为氧气量不够的,反而会起到灭火的效果,这部分是原理上需要理解的。
上面讲到了火灾方面的隐患,还有其他冲撞方面的安全性,然后做了一些碰撞的实验,然后会考虑到电的安全性,还有就是它会不会漏电。不知道的人他救人去碰这个汽车会不会触电呢?现在的技术在发生事情之后能很快做出认知,然后在四五秒当中就很迅速的将电进行降压,这样就能保障不会出现人员伤亡。
刚才讲的相关内容我给大家观看一下视频。现在看到的就是从后面进行碰撞,时速80公里,这个冲撞为什么重要呢?因为后面有储氢罐,它安装在下面,如果后面的车撞了这个车以后有一个安全隐患,所以做了相关测试。这是前方冲撞,是时速50公里,就是自己的车撞到前面的物体,因为电机在前面,高电压的漏电以及火灾有这方面的隐患做了相关测试,全都顺利通过了。
图上燃料电池车可以说是安全的,不仅在国内获得了技术认可,而且在比利时汽车记者协会获得了创新技术奖。然后在氢气燃料电池车全球首次也获得了十大发动机奖,在法国也获奖。我们在2013年推出以后,在丹麦哥本哈根正式推出开始销售,现在我们销售到欧洲乃至全球的18个国家。
氢燃料电动车,为了扩大这个普及,我们在法国巴黎2015年开始进行推广,如果有机会去巴黎,大家一定会去埃菲尔铁塔。埃菲尔铁塔周围经常看到用现代氢燃料电池车的出租车。现在巴黎有37辆车,有将近10万人以上的乘客使用了我们的氢燃料电池车。可以说通过这样的应用,也被认证了,就是氢燃料电池车可以实现量产的,而且确保顾客的安全以及舒适度的。
不仅如此,我们的车为了实现商用也持续开发出了公交车,也是已经投放了市场。客车2017年推出,在平昌冬季奥运会中我们会大量投放使用,我们会投放客车以及出租车迎接VIP客人。现在新的普及方面还有一些资源因素,相关企业自发的有18个企业参与到这个活动当中,在达沃斯论坛正式建立氢气委员会,世界级的石油企业,还有奥迪这些企业也成为委员会的成员,共同推动氢燃料电池车的普及。2018年在德国会重新举办氢气委员会的会议,也会推举出新任的委员长。
现在给大家介绍了氢燃料电池车发展的动向,它的一些可行性以及量产普及的可能性。下面的内容给大家重点介绍一下2018年我们要推出的新一代的氢燃料电池车。
我们采用了电极动力还有下一代的氢燃料电池,还有智能互联以及和自动驾驶结合在一起的这么一款车。首先给大家展示相关的视频资料。
这是我们明年要进行量产的新款2018年的车,在效率性能、氢储存方面我们会实现世界最高水平,现在进入一个开发的阶段,接下来进行量产的阶段。提升氢气的利用率,而且通过各个零部件的集成我们系统效率会提升60%,比以往所推出的任何一个氢燃料电池车性能更卓越。我们知道燃油车有100多年的历史,我们可以说利用了所有尖端技术,内燃机的效率达到40%,这款车的系统效率会实现60%,比以往内燃机的车又提升了20%,技术方面实现了一个革命性的提升。
氢燃料电池车FCEV我们知道加气站是一个关键,所以大家关注它的续航里程,我们实现城市标准公路上800公里以上,功率120千瓦,优于同级别的燃油车性能。技术难题就是低温启动是一个问题,氧气和氢气结合产生的是电和水,用这个电驱动汽车是一个原理,产生的水怎么处理,这个难度很大,需要一个很尖端的技术。所生成的水在零下20度,30度会冻结,因为水的冻结这个车就不能启动了,所以带来一系列的技术问题。在零下多少度可以正常进行启动,在一些寒冷的地带也可以正常行驶,而且这个车的驾驶人员或者乘车的人员不会被冻住的问题。我们低温启动的能力比柴油车都好,而且比汽油车的这种冷启动能力是强的。
还有耐用性方面,我们通过膜电的极化和驾驶控制技术开发,耐用性达到燃油车水平,十年保持10万公里耐用也是达到燃油车的水平。还有储氢罐我们也达到世界最高水平,储轻密度是5.7WT,我们也注射了高强度的安全性碰撞实验,可以说完全打消了用户的顾虑。
针对能量储存罐做出了最优的设计,我们明年量产的新一款,跟丰田的Mirai进行了对比,我们途胜FCEV最高时速160公里,跟Mirai是同一水平,加速时间12.5秒,电机的功率120千瓦,续航里程800公里,丰田的Mirai是150公里。
后备厢容积率很大,因为有储氢罐,这个容积率要求是比较高的,我们也解决了这个问题。车型是城市SUV,前面讲到了,这种FCEV有自动停车系统还有车道偏离各方面的这种高科技的电子系统,作为一款新能源车也不乏高科技方面的便捷性能。汽车产业界以及消费者也提出了更多的要求,我们今年8月17号在中国做了一些针对媒体的推广活动,为了加强消费者们对FCEV的理解,我们还构建了一个燃料电池车体验馆,让广大消费者亲身体验。FCEV不仅是一个车,也可以理解为一个小的发电厂、发电源,也可以供人们来使用这个电能。请大家看相关的视频资料。
现在看到的这是一个模型,是未来的氢燃料社会是这么一个生活理念,用氢发电对我们生活带来哪些变化,FCEV当中所发出这个电都有哪些用途。FCEV有一些附加的效果,我们知道这种微尘、雾霾的问题,作为氢燃料电池车可以很好的解决2.25纳米这种超细微的颗粒污染的问题。氢燃料电池车是一个完全的清洁燃料,可以说是这种零污染排放的。给大家看一下这个视频,可能给大家带来一些惊喜,刚才投放的是喝一百年都喝不到的,是非常浓的微尘颗粒掺杂在空气中,吸一百年都可能吸不到这么脏的空气,是这个意思。
看一下它的净化能力。大家可以看到空气质量非常非常的不好,然后我们通过FCEV它是吸收了空气当中的一些雾霾的成分,微尘颗粒。可以看到黑色的部分是我们人为把它制作成这种雾霾的状态,是高浓度的雾霾,通过我们燃料电池车进行吸收之后,我们看到它的变化。然后它排放出来的这个空气是非常干净的,它是属于一个净化的功能。
大家都知道因为我们排出的成分当中有水,所以它还有一些湿度,它排放出来的是比较有湿度的这样一些空气,但是它是不存在微细分尘颗粒的,作为氢燃料电池我们还有一个未来的预想。如果把它形成一种电网的话,它发电的能力可能能供给给我们生活当中所需要的一些电。我们知道有的时候会有停电的状态,我们在设想停电的状态下,用我们的FCEV可以作为一个小型的发电机。它如果有10万台,可能相当于一个核能发电站的能力,在紧急状况下或者在住宅小区当中,如果出现停电问题,氢燃料电池车就可以作为发电机使用,供给电能。
最后,实际上我一直在说氢燃料电池和电动车,我们一直致力于这样的开发,究竟哪个是更好的方向,今后的展望是什么样的呢?这部分我们也进行了思考。
从全世界可以看到混合动力和插电式混合动力一直到氢燃料电池车。从车企当中我们是唯一一个可以量产氢燃料电池的,其他车企没有量产的经验。我们从内部来讲无论是电动车还是氢燃料电池我们都有量产的经验。我们今后的路线图,说到整个的产业还计算过相关的成本,像乘用车的话,我们知道它的电池价格可能是比较重要的一个成本的变数。它增加百分之多少会给这个车有一定的成本增加。我们知道氢燃料电池车现在量产一千台到两千台,但是未来如果按照十万辆的生产量可能还有一些分摊出来的费用。
从各个国家来讲,在最为理想的状况下的话,如果可以达到续航里程为350公里的话,实际上氢燃料电池车会比电动车更加便宜。因为电池的价格比现在的状况要便宜很多的的话,在780公里左右的续航里程的时候,电动车和氢燃料电池车两者之间的成本应该是接近的。在商用车领域,它重合的点是更近的,从我们的计算来看,在100左右的续航里程的范围当中,氢燃料电池车其实有优于电动车的成本。这个是未来的计算,我们预计这个时间点可能是在十年之内就会发生,这是我们的一个预计。虽然会有一些小的误差,但是从动向或者说产业趋势来看的话,这个可能性是非常高的。
从美国DOP他们发布的资料看,虽然和我们的图表稍微有点差异,但是从趋势和预判来看和我们是有非常接近的视角。我们认为未来几年氢燃料电池车应该不是非常遥远的未来,应该说现在已经在接近我们的未来。就是在不久将来我们在市场上就可以看到氢燃料电池车是新能源汽车的终极的车型。以上是我的发言,谢谢大家的倾听。
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