余卓平：汽车电动化趋势下的燃料电池汽车发展思考-

[摘要]由盖世汽车主办、常熟国家高新技术产业开发区指导的 “2019 全球燃料电池汽车产业论坛”11月15日在常熟国际饭店成功举行。

同济大学智能型协同创新中心主任，汽车与动力系统国家工程实验室主任,余卓平发言，各位领导，各位来宾大家上午好，看到今天的场面一直很有感触，燃料电池的发展实际上这20年，起起伏伏，现在是新一轮的热点，在这里也是特别向院士致敬，整个国家的燃料电池的发展实际上院士一直是坚持不懈，在各种场合服务国家氢能和燃料电池的发展，这一轮发展我认为估计大概再掉下去的可能性很小了，就像整个汽车的电动化一样。

汽车电动化20年前开始的时候，质疑声音非常多，但是现在大家可以看到电动化的趋势，汽车电动化的趋势已经不可逆转了，但现在在一些细节上大家还是有不同的可能，比如说燃料电池现在大家非常看好，又在议论燃料电池还是纯电动，还是混合动力，从汽车电动化角度来看，我们国家把纯电驱动，也就是纯电动车插电混合动力和燃料电池汽车都认为是纯电驱动的电动化的标志，这三种车未来的发展到底怎么样？所以我今天跟大家交流的题目是想谈谈在大的汽车电动化趋势下，燃料电池的发展到底怎么样？是排他性的还是大家相互共存的？

谈到汽车我这里面还是把我三年前整个行业做的一个定位还是要讲一下，刚才下面也听到王书记他们介绍说，咱们常熟汽车产业也是一千个亿的概念，所以汽车这个产业确实是一个链条非常长，拉动非常大的产业，那么现在大家看到连续三年大概可能产量上不去了，大概在2800万左右，大家一致认为是不是到天花板了，实际上这里面把这张图拿出来就跟大家讨论一下，我是一直这个观点的，大家可以看到到2030年原来我们的预测是要过4500万辆，现在很多人质疑说可能到不了，我认为可能还是要过4000万辆的。大家对汽车产业，我建议还是要充满信心，没有到天花板，还有发展空间。

电动化这条路大家可以看到，中国一句古话叫十年磨一剑，实际上我们国家汽车电动化这一剑磨了20年，现在应该说正式走上产业化、商业化轨道，国家支持力度也很大，每隔五年国家的投入非常给力。

刚才也讲到衣院士是我们“十五”国家科技部电动汽车专项的总体专家成员，当时他们这个专家组布了这个局，这个局布到现在大家一直认为这个局布的仍然是合理的，也就是说未来的电动化发展还是在这个局的框架下面在发展，这就是所谓的三纵三横，三纵就是刚才讲到燃料电池汽车，混合动力汽车和纯电动汽车，三横是我们的电控，电池，电机技术。

在这一点上大家都一直讲国家在支持汽车发展的里面给了很大力气，到现在大概超过3000个亿的包括财政补贴在内这样一个力度，刚才科研开发在这样一个财政力度下面，实际上可以忽略不记，200多亿科技补贴实际上很少，但是财政补贴高达3000亿，但是从对汽车产业的发展来讲，我们觉得这一笔投入一点不亏。

光一个明德时代它的估值已经超过1600个亿，如果没有这个电动化的发展，中国出不了这种企业，这还是只一个企业，所以这3000个亿我认为国家投的是非常值，现在各个地方在加大地方支持汽车的发展，我认为这个投入也是非常值得，将来的回报一定是巨大的。

现在来看在传统汽车里面，大家可以看到发动机的控制不是暴雪就是德尔福等等，电控始终在外掌控，我们现在的电动汽车这个领域，电控电池电机全面自主掌控，包括我们现在的燃料电池，现在从系统，包括院士讲到电堆这些东西，我们也全套自主真空的技术，所以从这点上来讲国家在汽车发展上，印证了习主席讲那句话，汽车的发展，是我们国家汽车工业由大变强的一条必由之路，我们现在正在这条路上。

那么在这种支持下大家可以看到发展，现在我们国家的汽车在市场总量上占全球的50%以上，世界一半的电动汽车是跑在中国的道路上，第二个世界一半的电动汽车产量是在中国生产，所以这两个点大家可以看到，我们确实现在在这个东西引领世界的发展，今年7月份在海南有一个世界汽车大会，这里面印证了全球把汽车发展的重点都看向中国。所以这点中国汽车发展的还是非常好，整个刚才也讲到从电控、电机、电池整个方面我们全面把这个产业链拉起来了，战略性新兴产业战略效果现在初步已经在中国显现。

对于这个电动汽车的发展，大家可以看到财政补贴是很有力的推动了，但是大家也看到马上明年财政补贴就全面退坡，那么未来发展怎么样？所以我们讲纯电动混合动力发展路线，我个人认为取消补贴以后，这个电动化趋势仍然明显，那么我的观点分别从这几个地方来看。

第一个纯电动汽车的发展，我认为现在在赋能用的车，有市场定位，这里面特斯拉已经给出这样一个答案，纯电动车为什么在高端用车里面有市场定位呢？电动汽车的电动动力性好，噪声低，舒适型好，所以这两点上，高端车上应该来讲是用户关注的，纯电动车最大的障碍是它的续航里程，它的续航里程就是达不到像我们的汽油车，甚至我们燃料电池汽车这样的水平。

但是实际上这种高端用车如果说不是跑不长距离，你充一次电要跑500公里也是可以，尽管是不合理，但是做得到，所以高端用车地面现在大家可以看到一般的配置都是70度电，80度电甚至100度电，这配100度电跑500公里，没有问题，而且这个高端用户群对多装5万块钱的电池，它受得了，没问题。因为性能好，性能普遍比纯内燃机，高端车的性能还要好，所以花这点钱。

而且实际上原来纯内燃机汽车的在高端车里面它的利润率非常高，而特斯拉利润率没它那么高，所以它用这个攻击点我觉得打的非常准确，但是这个不是我们国家发展汽车发展电动汽车的主要目的，我们国家发展电动汽车的主要目的是要降低用油。

降低用油你高端车的市场群很小，解决不了我们国家的大量能源问题，所以我的观点纯电动汽车发展空间，最大是在小型车上面，这里面谈几个观点。第一个国外无论是美国、日本、德国他们的汽车工业都是从底层开始建起来的，从国民车开始建，普通的老百姓用的车的形成工业的，这里面美国的福特汽车，德国的大众汽车，还有在日本有一个Keka也是微型车，实际上他们的汽车工业都是从普通老百姓用车开始做，做了以后逐渐把它拉大，但是我们国家现在不是这样的情况，我们国家的汽车工业我认为是从这个金字塔，从终端切入的，为什么？印证当时我们国家的战略，邓小平的战略是讲让一部分人先富起来的，所以我们汽车工业是让这部分先富起来的人，先拥有汽车。

现在到天花板是这批人的市场到天花板了，我认为终端以上，就是说从中间这个来看到天花板了，但是现在的汽车厂都不愿意往下看，我认为在下面还有一个更大的市场，前段时间有很多院士也在呼吁，低速电动车的这个发展，实际上低速电动车我既有赞同的部分，又有不同的观点，不同的观点就是我认为不要用低速概念把小型电动车的技术认为是低端车，是一个不用搞碰撞，安全性次一点没关系等等，不是这一类的车，小型电动车仍然是高质量的汽车，但是我赞同的就是说它显示一个巨大市场。

山东去年六个部委联合公告，11月份发出来的，禁止低速电动车的发展，在山东去年那一年，70万辆市场，小型电动车如果把它作为国民车来发展，现在我们国家还有一亿辆摩托车作为主要交通工具在用的，汽车现在不过两亿多辆，摩托车还有一亿辆，这一亿的用户我认为将来就是小型电动车要去覆盖的用户群，所以如果这样看这个群体将来可能增加的量，有1000万辆左右，所以我讲现在的汽车根本没到天花板。我觉得纯电动有它的市场空间，难道这是我们按照这个理念在开发的一些技术。

第二个就是终端车，我现在先是讲乘用车，终端车它的市场空间在哪里，实际上现在终端用户群，现在面临高端车买不起，低端车又看不起，但是纯电动车这个续航里程也是它顾忌的。所以怎么样？我认为终端车一定是插电征程混动车在近期有一个非常大的市场空间。

现在纯内燃机车在终端车型里面基本动力配置，1.5T发动机加一个六档以上的自动变速箱，这个动力总成大概2万块钱，我们现在一个纯电动的，电驱动总成大概8000块钱，就是80千瓦电机带一个减速器，不会超过8000块钱，这是一个主配置，如果你加一个30几千瓦的征程器，可以保证你在高速公路上120公里的，持续续航，没有问题，这个征程器大概只要一万块钱，就是18000块钱。

90%的出行大概是在110公里，我们原来有一个统计大概86%左右，在城市里面的，不超过50公里，所以我们国家在插电征程混合动力规定是要求纯电续航里程不低于50公里，实际上是有依据的，依据是跟这个来的，如果是这样的话，它的配置就是12-15度电，大概12000块钱，加上18000块钱就是三万块钱，比纯内燃机汽车要贵一万块钱，汽车的发展补贴会停，但是鼓励政策一定不会停，鼓励政策不会停，我现在只要它两个鼓励政策。

第一个对于小型电动车也是一样，对于插电混动也是一样，普及充电桩的建设，所有的小区里面停车位，电缆铺设到位，我买了电动汽车我就能充电，因为我晚上睡觉的补电，这是我们国家能源结构最重要的渠道。

如果我能够用电每天行驶插电混合动力，每天行驶50公里，60公里，那么实际上这个车主要是用电，拥油很少，征程器这是解决我的里程焦虑一个工具，这个车我们讲，我现在要第二个国家政策就是两万块钱到银行去，国家给一个金融政策，我们的房地产政策很清楚，房地产产业怎么拉起来的？就是一个贷款政策。

首付30%你住进去的，然后慢慢付，现在我们的电池可以保八年，如果电池可以保八年，我八年这两万块钱八年还，大概一个月可能200块钱不到，再加上100块钱的电费，你就可以看到两万块钱拿走以后，这个插电征程混动车比纯内然汽车便宜一万块钱。每个月大概300多块钱的能源费，比纯内燃机汽车使用肯定是五六百块钱，要便宜两三百块钱，你看看购置费便宜，使用费又便宜，怎么会卖不起来呢？小型电动车也一样，我说五万块钱可以做出一部非常好的小型电动汽车。

现在小型电动车纯内燃机汽车要四万块钱，也便宜一万块钱，所以我讲汽车电动化趋势，纯电动市场和插电混动市场现在已经非常清晰，所以我们刚才讲到这里面刚才讲到的插电混动确实比纯电电动考虑续航里程便宜一大块，这就是我们讲终端车用户的一个市场空间。大家也看到去年实际上插电的混动也是一直在往上跑，这是我们自己做的一个插电混动技术。

刚才讲有实践就有印证，确实我们讲3万块钱一定能够搞出一套这样的动力系统，如果说国家有这样的政策，天天能够充电，跑五六十公里，又能够两万块钱到银行户去，它就会比纯内燃机汽车便宜一万块钱。

为什么还要谈燃料电池，既然现在刚才讲到的，你看看纯电动汽车也有很好空间，插电混动也有很好的空间，为什么还要来谈燃料电池？刚才院士也讲到，实际上我们去年2月份，经过周密的策划，拉动能源集团和汽车集团联手成立的一个中国氢能与燃料电池产业创新联盟，这个观点就是我一直认为，燃料电池的发展，如果脱离氢能的概念，我觉得很难想清楚为什么还要燃料电池。

现在从能源跳出汽车口，从能源口来看，你把氢能的概念搞清楚以后，我觉得你就对燃料电池发展，未来一定会看清楚。我们国家现在的能源面临巨大挑战，第一个没有油，我们去年进口原油占我们国家石油比例已经超过70%，第二个现在主力能源还是在用煤，用煤肯定不可持续，为什么？现在我们国家参加巴黎协定等等这些限制二氧化碳排放的全球的行动计划的。

煤是高碳的能源，不把它碳降下来没有出路，所以我们国家在大力发展可再生能源，可再生能源现在我们的风力发电，我们的光伏发电包括我们的水电都在全球走在最前面，我们的可再生能源发展呈现出一个非常好的势头，但是瓶颈很明显，就是刚才院士讲要从以往的角度看氢能发展。为什么？上不了网。

前段时间我在吉林白城，他们那里假定有100%的风力资源，风力资源正好是一个风口，现在开发了10%，国家电网红牌警告已经亮了，不允许再建了，再建我没有办法给你上网。所以可再生能源面临一个大问题就是电力，电是不可储存的，所以它的灵活性不够。

在这个情况下面我们看氢，氢的特点正好可以补充电的不足，氢可以储存，可以在各种能源建设里面互换，氢本身一系列好的特征。我们认为还有中国在制氢的点上，我们是世界上第一大制氢国，基础非常好，氢的基础非常好，但是氢不是作为能源来用的，到现在为止我们国家氢是作为化工原料来用的，所以现在我们第一个要搞的就是氢要作为能源来管理，不能一直作为危险的化工品去管理。

如果氢把它作为能源来管理，大家可以看到氢不比汽油危险，汽油也是挺危险的，现在这套能源管理措施，管理的挺好，所以我们讲氢在我们国家有很好的基础，所以我们梳理出来，有丰富的工业副产氢气可用，从未来一定是在可再生能源里面找到氢的办法，我们国家去年一年弃风、弃光、弃电、弃水的电有一个总量，大家触目惊心，一千亿度电是弃掉的。所以从这个点上来讲，我们国家将来可再生能制氢一定是很好的方向。

刚才也讲到，如果说弃风的制氢也可以控制在十几块钱一公斤氢气，就从目前来讲如果从弃风弃光的电来制氢，尽管现在我们讲电解水制氢效率还不高，但是我们相信随着这个产业的发展，这个电业水制氢的技术也会快速的提高。

也不会像现在的效率要将近50度电制一公斤氢气，不会这样，从这点上来讲，我们对它的经济性氢能发展的经济性也充满信心，从未来来看我们认为氢气将来一定是一个我们国家从略去能源转型的一个重要的抓手，所以氢能会成为我们国家能源转型一个重要的组成部分，这是第一个点。

从应用来看大家就看到从能源的角度，包括可再生能源的发展，这里面未来就是一个氢电互补二次终端能源结构，将来在终端能源里面大家都会看到，现在的终端能源以电为主，以后的终端能源应该就是电和氢气的一个相互的补充。

这样一个趋势一旦出来，大家就可以想象燃料电池为什么要发展？我们是估了一下，从未来角度上来看，在终端能源结构里面，大概氢能的比例会占到10%以上，它这条产业链上拉起来的产值是12万亿以上，所以现在在座这么多我估计大概也有投资的，当然也有搞技术的，所以这个产业群现在是非常看好的一个产业群，也有人现在讲我们的燃料电池投资过热。实际上我还是认为，在2015年之前我们国家在氢能和燃料电池的投入，几乎是零，因为那个时候只有政府科研项目支持，几个亿已经很了不起的，当时觉得科技项目还非常大。但实际上在这个产业投入里面几乎为零，我们国家在氢能与燃料电池投入是2015年以后开始，现在开始逐渐起来。

刚才院士举例，有十几个亿投入的，有三十几个亿投入的，产业社会资本一旦进入以后，整个现在的发展势头，跟五六年前完全不一样了，所以我刚才讲这一轮发展可能掉不下去了，这里面就是刚才讲我们对他有非常好的预测。

为什么要燃料电池，我觉得这张图讲的非常清楚，发现了煤，煤是很好的能源，燃气轮机就出来了，燃气轮机是煤的装备工业，煤是能源的话，我就得用这个能源，用这个能源就得用到燃气轮机。

发现了石油，内燃机就产生了，内燃机就是石油的装备工业，汽油机、柴油机大家可以看到这个工业有多强大，这个东西不是说为了汽油机去汽油机的，而是因为有石油带动了内燃机发展，而氢能它的配对装备工业就是燃料电池，所以只要氢能在我们国家中端性格能源里面有这么好的定位，那么燃料电池就一定会发展起来。

回到车上来看，实际上我们讲燃料电池特别是能够弥补纯电动的不足，纯电动就是讲在长途的大功率车辆里面，纯电动是有问题的，包括刚才讲到高端车，高管车尽管现在有市场空间，但是你要知道是不合理的，因为汽车工业有一个技术是我们汽车工程师持之以恒追求的，叫汽车的轻量化。

如果是高端车都像特斯拉那样，备100度电，除非电池的密度将来是一个高能电池，能够降到像汽油那样，现在短期内不可能，所以高端车只要我们的氢能将来基础设施普及了，那个车慢慢也会被燃料电池取代。

小型汽车我估计大概取代不了，刚才我讲国民车一定将来纯电动就够了，所以不要把燃料电池汽车一定要跟纯电动汽车对立起来，未来征程的东西，随着我们刚才讲的氢能基础设施的普及，慢慢会转向，就中高端车会转向燃料电池。

第一个起步我认为我们中国还是成功的，我们现在第一个大家可以看到刚才院士举的例子，我们的示范里面，现在越来越多的都是商用车，刚才院士讲乘用车可能还要若干年甚至十来年，所以我们国家先把城市用的客户流车，运营性的车辆因为它加注能源时间要求短，加注一次能源要跑足够长的距离，这些点都是燃料电池非常合适的，所以燃料电池我们认为率先会在商用车里面普及。

有一个数据告诉大家，我上个礼拜在北京工信部开我们国家2021-2035汽车的中长期规划15年，在这个规划里面，明确提出要实现燃料电池商用车的规模化应用，也就是说这15年里面我们的商用车肯定要实现产业化和商业化的。

这就是市场机会，我们国家在商用车运营车辆领域还是比较大的一个市场，所以我们讲燃料电池在这里面应该有足够大的发展空间。

当然我们也梳理一下，我们国家发展。我是昨天听到的新消息，燃料电池起起伏伏跟美国有很大的关系。第一把火被就是被美国人浇灭的，美国人认为燃料电池不是主要方向，动力电池是主要的方向。

在原来的燃料电池里面，在十五领先的两个地方不是日本的丰田，那时候日本丰田的技术不比我们中国的技术高明多少。2002年的时候我在美国加州，当时看到的丰田燃料电池，一辆SUV，他用的是巴拉德的堆，连自己的堆也没有。我们那个时候装的超越一号还是院士自己开发的燃料电池堆。

那个时候领先的是美国通用，德国奔驰，这两个公司的燃料电池技术非常领先。但是美国在进入这个世纪以后，二十一世纪初的时候，一把火把它浇灭了。现在美国通用非常被动，原来很多熟悉的燃料电池专家都转行了，现在要把他召回。

我昨天听到一个消息，我们原来一直认为美国的政策跟它发现页岩气有关，跟它页岩气的技术突破有关，所以他们的人员基本没有问题。美国人员将来靠页岩气能够自给，甚至能够出口，所以美国对的发展不是那么给力。但是我昨天听到一个消息，美国在燃料电池上面，突然改变了战略，他们认为氢能燃料电池是发展的方向。

现在号称有500万辆燃料电池汽车的发展规划，现在德国也起来了，德国又在喊这个够好。一定在氢能的发展上，不要被中日超过，它要赶到中日的前面，这是德国人的够好。从这一点看，氢能燃料电池将是一轮新的竞争。在这轮的竞争当中，我认为我们有优势，也有不足。

第一，体制。我们的体制非常适合这种大战略的转型。因为要发展氢气就涉及基础设施的建设，全球基础设施的建设就属中国的能力最强，所以我们国家将来会有好的优势。

第二，我们国家在汽车所积累的优势，这个优势是别人比不了的，燃料电池仍然需要。刚才讲三重三横，现在三横掌握好了，燃料电池汽车的发展也有更好的基础。现在不像内燃机汽车，我们落后人家将近100年。目前大家砸同一条起跑线，尽管人家的基础有很多的东西比我们好，但在这次的新兴产业当中我们处于同一条起跑线。

劣势在什么地方呢？我们国家，包括政策当中，氢不是能源，没有很好的定位标准、规范都没有跟上。刚才院士讲的示范工程推动很吃力，在这些上面我们要进一步的完善。挑战就是要在关键技术公关上迎接挑战，进一步的把技术拉升。

现在我觉得燃料电池的技术，在我们国家已经有相当好的基础。尽管我们在膜等等，还有一些差距，但这个差距不是致命性的。我们只要发力，只要有足够的投入。刚才我们讲投入少是我们国家在这个领域里面的特色，现在的投入已经开始上来，我相信追上去的可能性非常快。我们讲尽管有落后，但是关键现在还是我们讲制氢、储氢、运氢，这个链条上的技术要更加加快，比燃料电池的发展还要迫切，所以我们讲这个挑战是我们所面对的。

刚才讲到去年成立一个能源公司和汽车公司联合起来的这样一个产业联盟。上汽是在6月份展现他们新一代燃料电池，大家看到所有技术指标可以和现在丰田最先进指标去对比，应该也就是说我们燃料电池水平除了刚才院士有一个担心，我们用的金属板现在都没有超过5000小时，在寿命上我们在上面还有担心以外，但是其他的指标我们全部跟国际上最先进的指标已经达到相同。

这一点我觉得应该说对氢能和燃料电池汽车产业了发展，我们应该充满信心，在整个大的汽车电动化的趋势下面，燃料电池有非常好的定位，非常好的发展空间，这毫无质疑。

我希望跟大家共同努力，把我们国家氢能和燃料电池新兴产业做上去，我们希望能齐头并进，共同发展，谢谢大家。