清華大學(xué)教授陳全世：氫燃料車會取代電動車，但鉑金當(dāng)催化劑太貴

時(shí)間:2017-11-12 16:55來源:鈦媒體 作者:李勤
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清華大學(xué)汽車工程系教授、電動汽車研究室主任陳全世
 
　　“2017全球未來出行高層論壇”在杭州國際博覽中心召開，清華大學(xué)汽車工程系教授、電動汽車研究室主任陳全世出席論壇，并且接受了鈦媒體在內(nèi)的媒體采訪。
 
　　陳全世是國內(nèi)最早參與新能源汽車技術(shù)研發(fā)的學(xué)者，對電動車和氫燃料電池等產(chǎn)業(yè)研究涉獵頗深，關(guān)于中國新能源汽車行業(yè)的政策走向、技術(shù)突破以及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，陳全世教授給出了不少解答�，F(xiàn)分享如下，以饗讀者。
 
　　“動力電池日本技術(shù)第一，中國產(chǎn)業(yè)第一”
 
　　中國工信部在10月份宣布，對每年產(chǎn)銷量超過2萬部的乘用車企業(yè)實(shí)行雙積分考核政策，外界將此解讀為，中國對于新能源汽車的扶持由財(cái)政補(bǔ)貼逐漸轉(zhuǎn)型為政策引導(dǎo)，將長遠(yuǎn)促進(jìn)汽車企業(yè)發(fā)展新能源汽車技術(shù)。
 
　　對此，要求陳全世教授表示，該政策實(shí)施對于自主品牌和合資品牌是一視同仁，同樣對待。
 
　　“原裝的進(jìn)口車、合資車、國產(chǎn)車都是一樣，在同一個(gè)舞臺上去競爭，現(xiàn)在WTO我們也沒搞歧視政策，我覺得大家是一樣的，總的來說圍繞推廣新能源汽車。”陳全世說。
 
　　而且中國政府在十幾年就下決心支持電動汽車。“舉個(gè)例子，我們要搞新能源汽車、要搞電動化，核心是動力電池，動力電池技術(shù)我們從2000年以前就重點(diǎn)支持了，因?yàn)槲覅⒓舆^一個(gè)項(xiàng)目是1991年，國家的“八五”計(jì)劃，那個(gè)時(shí)候國家就支持這個(gè)東西了。”
 
　　相比之下，其他國家如歐洲則相對保守。“我2013年在巴塞羅那和他們對話的時(shí)候，他們還覺得電動化是一個(gè)遙遠(yuǎn)的事情，他們當(dāng)時(shí)開玩笑說，中國人和日本人想象力太豐富了，一個(gè)鋰離子電池連手機(jī)都搞不定，經(jīng)常著火出問題，你搞那么大一個(gè)車，他們還是腳踏實(shí)地去搞柴油車。”陳全世說。
 
　　現(xiàn)在來看來這條路線走不通，歐洲車企已經(jīng)開始調(diào)整重點(diǎn)，今年法蘭克福車展的重點(diǎn)之一就是電動化。
 
　　“汽車智能化歐洲比我們做得好，因?yàn)閭鹘y(tǒng)車企的力量很大，但是電動化方面，歐洲還沒有一個(gè)動力電池的生產(chǎn)企業(yè)，現(xiàn)在動力電池生產(chǎn)企業(yè)都在亞洲，從技術(shù)上來說日本第一，從產(chǎn)業(yè)來說中國第一，這是很好的條件。”陳全世說。
 
　　氫燃料電池車終究替代電動車，但要攻克實(shí)驗(yàn)室技術(shù)
 
　　國家“十三五”發(fā)展規(guī)劃指出，2030年燃料電池車要達(dá)到示范應(yīng)用的規(guī)模。前不久，豐田已經(jīng)在江蘇常熟建立首個(gè)加氫站，大有將自身氫燃料電池車引入中國市場的勢頭。
 
豐田氫燃料電池車Mirai
 
　　陳全世指出，電動汽車未來是會向氫燃料電池車轉(zhuǎn)型，但是關(guān)鍵是什么時(shí)間轉(zhuǎn)。
 
　　”我覺得（2030年）燃料電池車是進(jìn)入（技術(shù)）示范運(yùn)行，不是一個(gè)商業(yè)化的運(yùn)行，不是一個(gè)產(chǎn)業(yè)化的運(yùn)行，為什么？我是中國第一個(gè)，早在1999年就做了一輛燃料電池汽車，是高爾夫球車，第二輛車奧運(yùn)會申奧的時(shí)候做的，是一輛中巴，第三輛車就是“863”大車，但是我依然認(rèn)為燃料電池是示范運(yùn)行。”陳全世說。
 
　　原因正是，氫燃料電池車的關(guān)鍵技術(shù)沒有過關(guān)。陳全世指出，氫燃料電池汽車的關(guān)鍵技術(shù)是燃料電池反應(yīng)堆，“這是它的核心，沒有燃料電池堆你的燃料電池汽車就是空中樓閣了。”
 
　　但是燃料電池堆面臨以下問題：
 
　　第一，燃料電池現(xiàn)在用的質(zhì)子交換膜，質(zhì)子交換膜耐溫只有120度，它的工作溫度85度—90度，不能超過100度，超過100度膜就有問題了。但是溫度比較低的時(shí)候，空氣上壓力加不上去，化學(xué)反應(yīng)就會受影響；
 
　　第二，催化劑用的是鉑金。鉑金有兩個(gè)問題，首先，全世界產(chǎn)量很低，它的價(jià)格很貴，大概是黃金的4倍/克，其次，鉑這個(gè)催化劑很嬌嫩，容易中毒，無論是空氣還是氫氣，尤其是氫氣里面有一氧化碳的話就中毒了，還有氮氧化物和硫化物，一旦中毒變不出質(zhì)子，電子也就出不來了，而且會在堆里揮發(fā)不出去，必須從膜里拿下來重新冶煉。
 
　　這就會影響堆的壽命，最近豐田公司雖然在大力推廣，但是并沒有保證堆有多長時(shí)間的壽命，去年全世界賣了2300多輛燃料電池汽車，但80%以上是租的，而且2000多輛都是豐田的Mirai車型，也可以說現(xiàn)在不具備產(chǎn)業(yè)化的能力。如果燃料電池堆的催化劑不能產(chǎn)業(yè)化的話，不能脫離鉑金，我覺得大規(guī)模的生產(chǎn)是不可能的。
 
　　現(xiàn)在豐田的鉑金用量是最少的，因?yàn)樨S田的制造精度和精益生產(chǎn)能力是世界上第一的，他大概一輛車用15克的鉑金，一輛大客車150克的鉑金，這是日本人統(tǒng)計(jì)的。但是全球有多少鉑金？一年共生產(chǎn)200噸，百分之六七十用于做首飾和裝飾品，只有一部分鉑金是做催化劑的。
 
　　第三，氫氣純度要求非常高。我們叫做四個(gè)“9”，也就是說，氫的純度至少要99.99%，其中一氧化碳的濃度要保持10的負(fù)6次方以下。我們做的氫燃料電池車所用的氫有時(shí)候來自甲醇重整、煤氣重整，但都不放心，里面有雜質(zhì)，就會讓催化劑鉑金中毒。所以大部分都是在晚上用低谷電做電解水制氫，因?yàn)殡娊馑锩嫔傻臍涫腔瘜W(xué)純度的氫，里面的一氧化碳幾乎零。
 
　　晚上低谷電電解水的話，是3毛錢一度電，電解水出來的氫氣還得進(jìn)行測試和凈化，這個(gè)成本很重要，而且萬一運(yùn)輸過程中出現(xiàn)問題，滲進(jìn)一些東西，對燃料電池是致命的，因?yàn)殂K金貴，還嬌嫩，容易中毒。
 
　　“因此我在五年前就講，燃料電池汽車應(yīng)該進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，對關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，要找到一種能夠替代鉑金的催化劑，因?yàn)殂K金太嬌嫩，導(dǎo)致氫氣的純度要求很高。”陳全世說。因此，他并不贊成國內(nèi)企業(yè)從國外進(jìn)口一些氫反應(yīng)堆盲目進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。“100輛車已經(jīng)是示范的最大的規(guī)模。”
 
　　“不怕外資股比放開，我們有實(shí)力一搏”
 
　　11月9日，據(jù)外交部消息，中美元首會晤達(dá)成多方面重要共識。中方按照自己擴(kuò)大開放的時(shí)間表和路線圖，將大幅度放寬金融業(yè)，包括銀行業(yè)、證券基金業(yè)和保險(xiǎn)業(yè)的市場準(zhǔn)入，并逐步適當(dāng)降低汽車關(guān)稅。在2018年6月前在自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)范圍內(nèi)開展放開專用車和新能源汽車外資股比限制試點(diǎn)工作。
 
　　這意味著進(jìn)口汽車價(jià)格將下降，且此前報(bào)道中關(guān)于特斯拉在上海自貿(mào)區(qū)獨(dú)資建廠的計(jì)劃，有望落地實(shí)現(xiàn)。
 
　　對于外資電動車企為中國本土企業(yè)帶來的潛在威脅，陳全世認(rèn)為不需要太過擔(dān)心。
 
　　“這是大問題，經(jīng)過深思熟慮，也征求了專家的意見，我們在新能源汽車行業(yè)是有底氣的，可以和外國公司一搏。”陳全世說，“在混合動力上不行，和日系兩田差得很遠(yuǎn)，但是在純電動和動力電池上，寧德新能源CATL已經(jīng)是全球第二了，僅次于松下。”
 
　　而且，在動力電池的產(chǎn)業(yè)規(guī)模上，中國都已經(jīng)是全球第一，且中國的永磁同步驅(qū)動電機(jī)也在世界上獨(dú)一無二，比起日本企業(yè)來說成本也更便宜。
 
　　“日本買是買中國的永磁材料去做的，因此我們有底氣才敢放開，現(xiàn)在我們有底氣可以競爭。”
 
　　不過，陳全世指出，特斯拉是個(gè)特例，不能成為外資電動車企的代表，“特斯拉是一個(gè)另類，是一個(gè)品牌，十幾年做品牌出來的。有人說我比它便宜20萬，買得起特斯拉的人不在乎那20萬，人肯定買特斯拉不買你這個(gè)，汽車是一個(gè)另類的消費(fèi)，不是說性能好豪華品牌就好。”
 
　　因此，在他看來，外資新能源車企的股比放開，一方面表示，中國的在新能源產(chǎn)業(yè)上的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用敢于和外國人競爭，同時(shí)也是在鞭策國內(nèi)自主企業(yè)，要參與全球博弈。
 
　　“國內(nèi)的車企要加緊步伐，不要躺在國家的保護(hù)和補(bǔ)貼上睡大覺，這樣你會被淘汰。”陳全世說。
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