鉅大LARGE | 點擊量：538次 | 2022年09月07日
李建秋：基于純電動平臺發展燃料動力鋰電池技術
燃料動力鋰電池汽車的前景怎么樣？
根據美國能源部估算，假如燃料動力鋰電池技術取得突破，那么到2020年燃料動力鋰電池整車的成本大概不到30000美元。從這個數字來看，燃料動力鋰電池的整車成本將來是可以降下來的。值得注意的是，這個結論是燃料動力鋰電池汽車的行駛里程達到五六百公里時，與內燃機車比較得出來的。
目前，國際上包括豐田、現代、通用、日產、奔馳都開發了相應的燃料動力鋰電池轎車，這些車的最高車速、加速性能跟傳統內燃機驅動的車輛沒有什么差別，而且近幾年一輛燃料動力鋰電池轎車的Pt（鉑）用量在逐步下降，已經開發出Pt用量降低至20克的車型。
一輛燃料動力鋰電池汽車的技術性能基本上從六個方面評價。其中，一個關鍵的性能是加氫時間，5公斤氫氣實現3分鐘加滿。有關轎車來講，1公斤氫氣可以行駛100公里，加滿一次氫氣續航里程達到500公里，這與內燃機車相當。至于其它關鍵性能，燃料動力鋰電池汽車完全可以與內燃機車PK了。
客車也相同。國際上比較主流的幾家客車公司正在這個領域發力，在他們研制的或者示范的燃料動力鋰電池客車當中，有的車型耐久性已經超過10000小時。從全球來看，燃料動力鋰電池技術已經取得了階段性的突破。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前，國際上正在進行氫基礎設施的布局和建設。氫從哪里來？有煤制氫、天然氣氫、電解水制氫等方法，制備一個標準立方米氫氣的成本大概1元錢或幾元錢，制備一公斤氫氣的成本基本上在20元至40元之間。
假如從終端用戶來講，一輛燃料動力鋰電池轎車，按照100公里消耗一公斤氫氣來講，費用大概要20元。按照2020年我國百公里油耗5升標準計算，這個費用比內燃機車便宜一半左右，但是比純電動汽車稍微貴一點。可以看出，燃料動力鋰電池汽車的燃料費用介于純電動和內燃機車之間。
怎么看待燃料動力鋰電池汽車和純電動汽車呢？兩者相互補充，就像人的左右腳相同，在短續航里程時純電動有優勢，長續航里程時燃料動力鋰電池有優勢。我認為，燃料動力鋰電池和鋰離子電池的技術是相輔相成，不是相互排斥的。
從國際轉向國內，在前三個五年科技計劃的支持下，我國基本掌握了燃料動力鋰電池汽車相關零部件和平臺技術，但是在規模化、標準化、一致性方面做得還不夠。一些基礎零部件，比如空壓機等差距比較大，在耐久性、功率密度、低成本方面還明顯落后，這也是現在要努力的方向。
通過對國家現狀、國際現狀以及燃料動力鋰電池發展前景的分析，我預計，假如國家政策得當，未來五年，燃料動力鋰電池汽車包括客車和轎車會有明顯突破。客車將進入技術示范階段，2020年前后會進入大量推廣階段。轎車稍微晚一點，現在重要還是技術攻關階段，2020年可能進入大規模產業化建設階段，2025年前后是大規模產業化生產階段。
現在有很多整車公司，包括原來不開發燃料動力鋰電池的公司，都對這個產業感興趣。那么開發燃料動力鋰電池發動機和開發燃料動力鋰電池汽車要做什么準備？
以燃料動力鋰電池發動機為例，首先在電化學材料領域，比如Pt催化劑、膜、炭紙三個重要材料，這三項相當于傳統內燃機的連桿和活塞，關鍵的零部件得有。
其次，金屬雙極板和氣體擴散層，這兩項相當于傳統內燃機燃燒室的設計，然后把它串聯組成堆。也可以說成內燃機里的零部件組成整個系統。
在整車方面要三大關鍵技術。第一，純電驅動技術，包括純電動或者混合動力；第二，整車的結構安全集成技術；第三，車載氫能源和燃料動力鋰電池技術。希望行業內能夠理順這個關系，從材料到單體、到發動機、到整車，要形成相應的配合關系。
當前什么類型的車具備推廣意義？也就是可以實現小規模推廣的車型。
是搭載大功率燃料動力鋰電池發動機的轎車呢，還是像英國的30千瓦燃料動力鋰電池出租車呢？這個問題還是要回到系統本身的構成。目前國際上純燃料動力鋰電池驅動已經基本不存在了，重要類型包括以燃料動力鋰電池為主的功率混合型、能量混合型以及增程型。總體而言，是以動力鋰離子電池作為動力、燃料動力鋰電池作為延長里程的驅動方式。
由于我國全面重點發展純電動汽車，所以應該以純電動為出發點，在純電動平臺上面通過增程器的方式發展燃料動力鋰電池技術。第一，它的成本可以降低；第二，它的耐久性也可以提高。基于此，現階段我國應該發展增程式和能量混合型，下一步再發展功率混合型。但是，國家現在的補貼政策沒有差別對待這幾類燃料動力鋰電池汽車，統一規定客車補貼50萬/輛、轎車補貼20萬/輛。
以北汽EV200為例，純電動汽車行駛200公里消耗電量30kwh，假如再提高10kwh的電量，相應地配置10kw～20kw的增程器，適當地選用插電式，可以降低運營成本，再加上國家補貼，這樣一來，2020年之前燃料動力鋰電池轎車可以實現批量生產。
什么樣的燃料動力鋰電池客車最實用？目前有12米、10米、8米客車，補貼政策基本一致，即中央補貼50萬元、地方補貼50萬元。通過分析后得出結論，8米的燃料動力鋰電池假如采用插電和增程方式，成本將小于200萬元。補貼之后，假如達到批量生產，售價可以降到50萬元。
同時，燃料動力鋰電池客車的運行成本低于柴油車，而且是零排放。所以在當前的技術條件和政策條件下，是可以推廣燃料動力鋰電池汽車的。
