同济大学教授余卓平：汽车电动化趋势下的燃料电池汽车发展思考

如果氢能源产业发展起来了，燃料电池一定会蓬勃发展，所以我们燃料电池汽车要去跳出来就看新的工业，新的工业发展燃料电池一定会随之发展起来，这里面刚才也讲到了，实际上燃料电池最适合的是长途的运营性的车辆，大功率的车辆，我们国家正是在商用车市场在发力，我们认为它走的那个市场不一定对，商用车应该重视运营的大功率的，实际上排放也很大的。

2019年9月22日，由中国电动汽车百人会、国际氢能委员会和山东省工业和信息化厅共同主办“2019氢能产业发展创新峰会·济南”在山东大厦召开。峰会聚集国际专家及业内精英智慧，为产业界搭建国际化的交流平台，共同交流探讨产业在政策、技术、模式等方面的成功经验及创新探索。

同济大学校长助理、汽车学院院长余卓平教授出席大会并发表了题为《汽车电动化趋势下的燃料电池汽车发展思考》的主旨演讲。以下为发言内容：

余卓平：尊敬的陈清泰理事长，尊敬的李毅中部长，各位同行专家大家上午好，非常高兴今天在这里给大家一块儿交流一下在汽车电动化趋势下燃料电池汽车发展思考。确实我们今天的主题是氢能产业发展，确实在初期的时候，是汽车跑起来的，也就是燃料电池汽车先跑起来的，但是从整个汽车电动化的发展来看，我们讲在整个大背景下面，燃料电池汽车的发展，应该是说在里面有很重要的作用，但是确实大家也要有一个积极的认识，在整个电动化的趋势里面，燃料电池汽车只是一部分，不能说燃料电池汽车大力发展，这两类的新能源汽车就应该让道，这个不是这样，大家是一个互补，能够使得整个新能源汽车的发展加快速度的东西，所以下面我想借今天这样的机会，来分享一下我对这方面的一个认识。

第一，大家印象非常深，一上来就碰到陈清泰理事长，他跟我讲现在的汽车产业，市场形式不好，很多议论说，中国的汽车工业到天花板了，可能发展空间没有了，这里面我拿了一张将近三年多前，我们整个汽车行业也是集聚了大概四五百位专家的力量，做出的节能与新能源汽车发展路线图，这个也是在咱们工信部主推的做的一个发展路线图，在这里面大家可以看到，认为中国的汽车产业会超过4000万辆，而且这个目标大概在2030年左右，今年大家又似乎回过来了，说这个不太可能，我个人还是坚信这是中国汽车工业肯定会发展到这一步的，为什么现在争议这么多呢，下面一张图就是讲挑战太严峻了，无论是人员的问题，无论是环保的问题，二氧化碳，全球气候变暖的问题，还有我们的交通拥堵，交通安全等等这一系列问题，都使得大家对汽车这样大量的扩张和发展心存疑虑，但是从我自己搞汽车的来讲，今天在座的有很多搞能源工业的来讲，这真是我们搞这个产业的人需要努力的地方，我们怎么解决这些问题，怎么实现既能够解决我们国家能源的安全，又能够解决我们对气侯变暖的控制和环境污染的控制，同时在交通拥堵，安全上也能够得到极大的改善，所以从整个国家来看，我们国家应该说从二十年前开始，新能源汽车这一届磨了整整二十年，现在开始见成效了，所以大家可以看到，我们国家的投入也逐渐在增大。在新能源汽车的推动上面，一系列的政策要解决拥堵、安全等问题，在这些问题上又在智能化这个领域发力，所以这应该都是我们的有效应对举措。

回顾一下最早的新能源汽车布局，我们讲的三纵三横，这三大技术，我们觉得，通过二十年，应该已经开始使得新能源汽车得到发展。刚才有领导也讲，我们可能在传统的汽车领域，现在仍然处在一个大而不强的这样一个点上。但是新能源汽车领域，使得我们有可能换一条道，我们领先跑起来，而在这三个关键技术上面，我们觉得是实现了这个目的的。但是在刚才我们讲到，到底是纯电动汽车还是插电混合动力汽车，这是在应用点上，大家要找到自己的、适合自己生存发展的应用市场的地方去努力发展的这个问题。

所以下面我就想结合这三重的应用，因为我认为现在你看看这二十面的发展，我们国家出现的包括比亚迪，让车用动力电池上面我们跑在了全球的前面了，像这样的主干企业，以前我们没有通过自主研发出现了这样的企业，在汽车的零部件里面，我们的发动机大部分是引进的。在电机这个领域，我们国家也出现了一大批自主驱动的企业，也应该说和世界的先进水平我们走到一条线上来了。而现在还有一个非常需要重视的，大家可以看到，在新能源汽车的电控领域，几乎我们所有的整车厂都是自己干的，我们以前的发动机控制（德尔福）的，在新能源汽车领域所有的都是我们自己干的，不管是纯电控还是插电混合技术，所以我们讲三和没问题今天我来给大家交流的，我想从应用的点上谈一谈纯电动汽车它的市场在哪里，燃料电动汽车我们今天的重点，我也会交流一下我的思考。

第一个思考，我来谈谈纯电动汽车。现在展现出一个现象，我认为第一个市场是富人用的乘用车，这是特斯拉给我带来的启迪，但是一直不是我重点关注的，我认为特斯拉有非常大的功能，它给全球证明了电动汽车是一个好东西，比传统的内燃机汽车一点不差，动力性比内燃机好，所以加速时间，以前内燃机是不敢想象的。现在普遍现象，电动汽车在十秒以内的百公里的加速普遍现象，所以动力性好是搞汽车人的一个梦想，所以它抓住了这一点。第二个应该是舒适性，汽车发动机的噪声是主要的一个噪声源，而电动车几乎把这个噪声大幅度的抑制下去了，所以舒适性非常好，这两点在高端汽车里面，有非常重要的地位，所以特斯拉走了这条路。为了保证高端汽车里面的人群，我充一次电能跑到五六百公里，特斯拉也没问题，无论我在车里装一百度的电车，多十万块钱，多五万块钱，对高端用户的人群来讲不在眼里，所以高端的乘用车用纯电动路线有市场，我现在认同这个观点，对汽车产业来讲，是一个小众化市场，所以今天不是我讲的重点话题，我今天重点讲的话题是纯电动汽车更适合的是穷人用的车。我记得百人会刚刚成立的时候，我就在呼吁，要推动中国国民车的发展，我现在一直认为中国的国民车还没出现。为什么还没出现呢？因为现在一千个中国人汽车保有量才173辆，和全球的发达国家的欧洲相比，是千人保有辆是600辆，我们几乎是人家刚刚起步的零头，我们不能跟欧洲，跟美国的发达国家比，我就一直在讲日本怎么样，日本的土地资源比我们丰富吗，都不丰富，但是日本的汽车千人保有量是680辆，基本上是欧洲发达国家水平，韩国的千人保有量已经接近450辆了。再说我们的宝岛台湾，台湾的汽车保有量，说台湾现在跟我们大陆相比已经很落后了，你看看它满大街的都是电动助动车，但是实际上台湾的汽车千人保有量已经是接近340辆了，是我们现在大陆水平的两倍，所以从这点上来讲，现在在用车的人群里面，我认为是符合我们改革开放的先导这，邓小平提出的要让一部分人先富起来，富起来的这帮人现在有车了，但是我就在想，富起来的这帮人要往下看，要看到更普通的百姓大众，他们将来的交通工具，永远还是我们这批先富起来人的三十年前的交通工具吗？我们讲在座的年纪稍大一点的，三十年前的就是普通的交通工具，现在的老百姓，未来的三十年还得骑着自行车，我说我不相信。我坚定的认为，中国的国民车一定会出现。

下面大家来看一下，实际上无论世界上哪一个汽车大国，美国、欧洲还是日本，他们的汽车工业发展带动了他们成为世界上的强国，但是他们都是从国民车开始做起的。所以说他们的汽车产业刚开始发展的时候，就提出来是要让家家有车，让普通的老百姓都拥有车，所以应该来讲，这是一个非常好的案例。所以中国从大国要迈向世界的强国，我认为汽车一定要强，而汽车要强，一定汽车要成为我们全中国人的机动化的有利的工具，这不是一部分人的工具，而是应该成为全体大众的工具，这就是我讲的第一个观点。

再来看，这就是我刚才讲到的，实际上中国的汽车工业，是从这块地方开始发起来的，是做这个。现在说到天花板了，实际上我刚才讲，还有这么大的一个脊柱。现在的老百姓都骑着摩托车，骑着自行车，怎么会到天花板呢，远远没有到，但是确实这一批人用车一定会增加人员的压力，一定会提出来有对环保的担忧，一定对交通拥堵这些东西都有担心。那么解决方案在哪里？实际上我们讲，小型的纯电动车，一定是把你的能源担忧、环保担忧彻底的消除掉，未来的自动化发展，一定会对能源的担忧，安全的担忧大部的释放。我是一个汽车工程师，所以我一定是有这样的理想。我现在在大学里面，跟我的学生也一直传递这个思想，我希望他们也是未来的汽车工程师，应该为此而努力。我说我们应该有两个梦，总书记一直在讲中国梦，我说我们搞汽车的人有两个梦，第一个梦是中国人的汽车梦，要让所有的中国人圆这个汽车梦，有车开。

第二个就是我希望实现汽车的中国梦，也就是中国人自己研发生产出来的汽车，在整个大街上应该是我们为主的，在这个领土上，这就是我们搞汽车人的中国梦。那么新能源汽车应该可能是圆我们中国汽车人梦的一个很有利的手段，也是圆中国人汽车梦的一个很有力的手段。下面大家就可以看，实际上现在的汽车也表征这样，最近随着退补的现象，大家可以看到小型纯电动汽车是呈不断地往上跑的趋势，A0级以下的纯电动的车是往上跑的，这个现象应该是很明确的。大家都知道，我三年前开始着手研究退补以后新能源汽车发展是怎么样一个情况，我们的感觉是，如果没有好的抓手，抓不到好的抓手，是会断崖式的往下掉。如何弥补在退补以后的新能源汽车的发展，所以这点我们说要找到这个发展的空间。那么这个发展的空间在什么地方呢？我们就讲，小型的电动车适合做中国的国民车来推动的，实际上今天我们所在的点是在山东，山东在小型的电动车里面，事实上起步起的最早的，但是有争议。这个有争议我也认为对的，既是现象的肯定者，又是现象的反对者，我肯定的是讲，就是刚才讲，普通的老百姓有市场需求，三万块钱到四万块钱所谓的低速电动车，在去年11月份6个部委发禁令不许你做了，当时有70万辆，三万块钱到四万块钱，如果你用这样的售价去满足这一部分人的需求，有广阔的市场，如果这个市场现在形成，我相信今年的电动汽车应该还是狂涨的，但是当时还是没有抓住这个契机。我反对的是讲第一个汽车要安全，你不能用低速的概念去回避碰撞的考量，去回避这些东西。第二个，你不能用成本的控制说要去推动电池的发展，现在我们的锂离子电池，如果你退一步讲，我一直认为磷酸铁锂不能推出市场，因为内燃机这个产品发展一百多年，现在还在进步，那些搞内燃机的工程师们，还在贡献他们的智慧和力量，在不断地改进内燃机。那么电动汽车的电池，这些东西才刚刚起步，你就希望它到一个极致，不可能。所以我一直认为，小型的电动汽车，如果用磷酸铁锂也没问题。中国86%的用户，使用汽车的日行长里行数不超过50公里，在这样的一个使用情况下面，为什么一定要强调纯电动汽车要超过500公里，600公里呢？没有意义，而且电动车跟内燃机汽车有一个非常大的不一样的地方，就是能源加注，我认为那是电动汽车要为主的点。政府要干的事情就是在配合退补以后，就是普及停车位上的充电桩的建设，不一定你要建这个充电桩，但是你得把电缆铺设到位，所有的停车位过来以后，你买了电动汽车就可以插个充电桩，如果做到这一点，电动汽车的发展一定会加速。所以我们刚才讲，小型的电动汽车，我就配大概20度电左右，保证你150公里的续航里程，应该来讲是一个很好的工具， 5万块到6万块钱就能够做出来。第二种我提出来要用新的商业模式来解决这个问题。昨天我一直在讲，在内燃机汽车里面有一个油箱，它的油和油箱是能源装置，这个能源装置，内燃机汽车的用户里面的油贵，油箱便宜，油是每个月滴滴答答去买油的，电动汽车是电池加电，电便宜，电池贵，那边是油贵，油箱便宜，正好是两个不同特点的东西，但是电动汽车的电池要你一次性购买，这里面就出现这个矛盾。如果我们国家第二个我刚才讲，国家要做的政策，第一个要电缆铺设到所有的停车位，第二个政策，利用金融手段，把这两万块钱的电池，放到购置以外去，你比如说我们国家的房地产，为什么这个产业蓬勃发展，就是一个金融政策，首付30%你住进去了，然后你可以用几十年去还贷。如果我们买一部纯电动汽车，两万块钱的电池放到未来的五年使用期里面去付，那么你就会发现，电动汽车第一个比内燃机汽车便宜。第二个在使用的时候，加上你的还贷，加上你的电费，会比用油便宜，那带动汽车发展有什么难度呢？对这种小型汽车来讲有什么难度呢？没有难度，所以我今天借这个场合，我就讲，大家不要去把这些新能源汽车的发展对立起来，小型的纯电动汽车有广阔的发展空间。

同济大学也在为这个东西在努力，我们认为将来的售价就在5万到4万，如果按照我刚才讲国家金融政策，就是三万块钱到四万块钱。这三万块钱到四万块钱，就是这个低速电动车的价钱，有广大的市场。这是我们的第一个话题。

第二个话题，我来看看插电的混合动力汽车，实际上我们当时，新能源汽车里面是包括这三大类的。插电的混合动力汽车有没有发展空间，纯电动汽车里面最大的垢病，一直讲新能源汽车里面的里程不够，赋能电动汽车不怕电池贵也可以用电动。中间这个用户群他们怎么办，开小车他也觉得我还是不甘心，我就不喜欢这个小车，对我来讲太小了。买特斯拉太贵了，我也受不了。那么这一帮人群怎么办，它的出路在哪里。刚才我讲到，实际上我们的续航里程是一个伪命题，你充电500公里一天也就是跑五六十公里，文化上有个疙瘩，这确实存在的。所以我就认为，我今天要讲的不是加大电池容量，不是这个人群的发展方向，而是说用一个混合动力来发展，我们走的路不一定跟日本人走的路一样，日本现在最火爆的混合动力，一个是日产的，一个是本田的，这两个技术把日本丰田普利斯的混动技术彻底打败掉了，丰田的在传统上面特别复杂，特别贵，这个技术路线特别贵，现在这两条路线日产的和本田的这两条路线就是价格便宜。所以我刚才讲，应该的选择就是利用你只有50公里不到的日行使的需求。我们跟日本不一样的，日产本田的电池都是配两度电，就是纯混合动力，我的观点就是我们不能按它那样走，我得配11度电到12度电，保证这个汽车能够有50公里到60公里的纯电续航里程。这是咱们工信部定政策定出来的，那是我们新能源汽车可以享受补贴的，但是你得跑50公里以上的纯电续航里程，我认为这个方式是对的，应该坚持。但是未来的发展空间，实际上未来有很好的发展空间，第一个，我们讲你可以用油电。从未来的角度看，蓝电电池也可以有一个征程的方式放在上面，未来的平台是有延续性的，有扩张性的，所以我们讲这个是我认为终端用户主力的发展方式。后面呈现的情况大家也看到，这个插电征程的这个路线在开始往上跑，但是还是有一个很大的挑战，现在还在找价廉物美，性价比高的混动方案。因为我刚才讲，丰田的混动方案现在已经呈现退市了，现在没有竞争力。日产的是一个串联式的混合动力，所以我们讲这个方案未来是很重要的，现在我们也在做这样一个技术，大家可以看到，发动机加上一个S机就是一个发电机组，就是一个征程器，但是我们比较巧妙的，在发动机的前面，跟发动机增加了一个电子离合器，在电机和变速箱之间加了一个电子同步器，结果导致它的模式可以混合出很多，因为日产的串联式的混合动力有一个致命的弱点，在城市非常节能也非常好，但是一到高速上，串联的混合动力就出现毛病了，就是它的效力不高，所以这个现象实际上是把离合器这些一整合以后，它就是在高速上可以实现发动机直驱的，很便宜，就是一个减速器。所以现在我讲这个方案的优势在哪里，这类市场在市场上是什么情况，1.5T的发动机，6档以上的自动变速箱，所以这套动力系统的售价，现在大概在两万块钱到两万五千块钱。如果我改成这样一个混动结构是怎样一个现象呢？第一个，发动机不用代替，因为发动机不走规划，我可以用到1.2的发动机就可以了。120公里的巡航，它的持续发电功率是够的，我把发动机减掉了3000块钱，因为你是1.5T，我是1.2T，第二个我就是一个减速器，我没有6档的自动变速那些玩意，那些六档的一万一左右，我这个减速器只要两千块钱就够了，这两个价格，增加两个电机，第一个主电机，大概6000块钱，还有一个发电用的电机，大概三四千块钱，一万块钱，所以整个动力系统的价格和纯内燃系统的动力价格相当，能够相差的就是这11度电，可能就是我刚才讲整个大量的油费，完全可以讲到的金融手段可以找回来，所以我认为终端用户是主要的。燃料电池现在的发展，我认为是新能源汽车里面非常重要的组成部分，但是现在光从汽车上来看这个东西，你会看不清楚，你老会把它跟纯电动和插电的混合动力去对比。所以今天这个场合我还是希望更多的跳到圈外面来看，从氢能和可再生能源的角度来看燃料电池汽车的发展。很清楚，我们国家的能源结构现在不合理，不管我们做了多大的努力，现在60%还是用煤，所以我们国家还是煤为主。这样导致的现象就是碳排放高，污染严重，这是没有办法回避。所以这个电网是希望你发出来的电，你要按照我的计划要用掉了，可再生能源的发展，最近这几年，我们国家为了解决碳排放的问题，大力的推动风电，光电这些地方的发展，而且现在毫不夸张的讲，我们在风电，太阳能光伏领域全球领先的，这个产业我们走在最前面，可再生能源上不了电网，有一个非常更脆弱的点，它不稳定，煤电还可以说我煤储存在这里，我发电的时候可以根据负荷的用量可以做一些调节，今天没风，风力发电机发不出电缆，明天风大，不要用电的时候，拼命的发出来，电网称可再生能源叫垃圾电。这是一个非常大的问题，但是如果把可再生能源不能上网的电去制氢，氢可以储存，氢电互补的结构，一定是未来最重要的，这是真正的绿氢，真正要发展的东西。

前面讲到的中国氢能与蓝电池产业搞了一个联盟，这个联盟制订了一个白皮书，当时就讲到近期以工业副产制氢为主，中期，工业副产制氢如果你解决了灰氢就变成蓝氢了。大家可以看到，成本实际上氢的成本不高的。到现在来讲，加上电解水，就是刚才李部长讲到的56度去制一吨氢。如果成规模的话现在氢气也进入一个可用的阶段，但是不是最佳，一定未来还要进一步优化，这是我们讲氢气的计划。

这里面有一个很典型的比喻，实际上燃料电池，为什么我说要从氢去看，你从煤看，煤就催生了煤的装备工业是燃气，你从石油看，发现了以后，要用石油，内燃机的产业就蓬勃发展，如果氢的能源产业发展起来了，燃料电池一定会蓬勃发展，所以我们燃料电池汽车要去跳出来就看新的工业，新的工业发展燃料电池一定会随之发展起来，这里面刚才也讲到了，实际上燃料电池最适合的是长途的运营性的车辆，大功率的车辆，我们国家正是在商用车市场在发力，我们认为它走的那个市场不一定对，商用车应该重视运营的大功率的，实际上排放也很大的。最后我们讲有一个优势的分析，我们刚才讲到的最新的技术，门口我看到这台发动机了，最新的燃料电池技术，大家可以看到，在燃料电池这个领域，我们所有的指标，基本上到国际最好的水平，现在缺的就是从制氢到储氢，运氢，加注这个产业链上的能源口的伙伴们一定要发力。发力以后，我相信我们的装备业一定不会落后。我的发言就到这里，谢谢大家。

（标题为编者所加，文字未经发言嘉宾本人审阅）