对话|清华大学李建秋:2025年,燃料电池成本、耐久性将有大突破

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文:懂车帝原创 魏微

[懂车帝原创 行业] 近日,由中国电动汽车百人会主办的“动力多元化时代下的汽车技术创新与政策建议研讨会”在北京举行。会议上,来自学界、研究机构、主机厂的专家分享了他们在传统燃油、纯电动、混合动力以及氢能源燃料领域最新的研究和思考成果。

研讨会期间,清华大学车辆与运载学院院长李建秋,也和包括懂车帝在内的媒体分享了我国在氢燃料电池领域的最新发展成果和产品动态。

访谈中,李建秋再次强调称:“氢燃料电池汽车我们大概在十年前就有一个基本的判断,它主要在商用车领域为主来应用,所以我们国家很早就制定了轿车纯电动、商用采用车燃料电池的一个技术路线。

谈及氢燃料电池未来在乘用车领域是否有应用的可能,他预测称,到2025年左右当氢燃料电池的成本、耐久性都能有长足的进步时,部分细分市场的乘用车有望搭载氢燃料电池。

作为清华大学车辆与运载学院院长,李建秋对于新的汽车发展趋势下我国汽车专业人才培养也有着自己的思考。他认为,要设立车辆工程的交叉学科,在继续培养汽车机械知识的基础上,交叉融合信息技术、人工智能等前沿领域的知识。

清华大学车辆与运载学院院长李建秋

此外,李建秋也分享了清华大学与丰田汽车在新能源、智能化合作方面的最新进展。

以下为访谈实录(节选):

谈氢燃料电池汽车发展方向

媒体:最近,现代汽车发布了一个氢燃料电池的规划,其中他们决定在2028年在商用车领域全面实现氢燃料电池汽车。您对氢燃料电池汽车的潜力有怎样的预测?

李建秋:氢燃料电池汽车我们大概在十年前就有一个基本的判断,它主要在商用车领域为主来应用,所以我们国家很早就制定了轿车纯电动、商用采用车燃料电池的一个技术路线。

通俗地来讲,纯电动是替代原来汽油机的那些车,燃料电池是替代原来柴油机的那些车,所以我们这个团队一直也是做燃料电池商用车方面的研发,包括跟北汽福田一起。

在轿车领域,我们国家从十多年前2009年开始通过“十城千辆”主推纯电动,到今天我们看到无论是市场还是技术都接受了。同时另外一方面,我们在燃料电池商用车领域的发展也是比较快的,在技术上进步也很大。所以我相信商用车领域燃料电池将作为一种主流的发展方向。

回过头来,是不是所有的轿车或者有没有一些细分市场的轿车也可以用燃料电池呢?我想这个答案也是肯定的。到2025年左右,燃料电池在成本上下降到现在的1/3-1/4,并且那个时候它的耐久性也比较好了。

谈乘用车企业布局氢燃料电池汽车

媒体:乘用车企业方面现在好像只有长城等少数几个自主品牌在布局氢能源产品,您认为5年以后如果更多的自主品牌想去加入这个市场,他应该从现在做哪些准备?您有哪些建议?

李建秋:我认为目前乘用车企业的重心仍然是以纯电动和智能化作为主攻的方向。从目前来看,我们刚才也讲了,燃料电池汽车主要是在商用车领域应用。

在商用车领域像这几个主流的商用车企业,像一汽东风,也包括潍柴,也包括像亿华通这样新兴的企业,其实他们还是在很认真的聚焦于商用车燃料电池本身的研发。

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长城是比较特殊的,包括上汽,这两家企业作为以乘用车为主的企业,但是也深度地介入了燃料电池发动机本身的研发。而其他的商用车企业更多的是选用谁家的燃料电池发动机来配套。传统的商用车这种商业模式跟乘用车不太一样,因此我相信将来既会有整车企业自己做发动机的,也会有独立的燃料电池发动机企业给整个行业来供。

燃料电池技术在未来5年将迎来大突破

我相信将来燃料电池再过五年,比现在的成本会低得多,耐久性我预计到2025年会达到两万小时的耐久性。这个时候它基本上能够做到跟整车同寿命,这种情况下,从现在开始又经过了5年的发展,基础设施的建设也会更加完善,到那个时候我相信燃料电池汽车会迎来一个更高速的增长。同时,我们目前在整个行业里头面临的一些薄弱的环节,经过这五年的攻关,也会更加完善,技术的成熟程度、产业自给自足的能力,自主可控的程度也会比现在好得多。到那个时候我想就会有一个比较明显的产能或者产量的释放。

媒体:如果按照我们说的五年的规划,有些应用上的挑战和困难都解决之后,到那个时间点,乘用车会不会也会应用到这些燃料电池?

李建秋:这个问题要看到时候燃料电池它的成本和性能能够降到什么程度,也要看动力电池到那个时候发展到什么程度。实际上在这个方向上这两个路线一直是有竞争的。目前对于乘用车来讲,主要竞争的一个劣势实际上是在于储氢上面。70兆帕的储氢系统的体积,以及它需要用碳纤维的成本,使得目前燃料电池轿车在成本上跟纯电动还是难以竞争的。

五年之后这个性价比,纯电动的性价比和燃料电池的性价比会发展到什么程度呢?我们现在还不太好判断。因为动力电池的技术这些年也在高速的发展,包括固态电池的技术,即使不用固态电池的技术,现在像宁德时代比亚迪,他们在轿车上面纯电动做到1000公里的续驶里程,我认为已经没有什么主要的技术障碍了。只是产品开发、认证需要有一个周期,如果不出意外的话,我相信明年就会有企业推出续驶里程1000公里的纯电动轿车。

所以在这样的形势下,的确我们还是实事求是的,轿车我相信未来还是纯电动为主,而且目前从市场,从消费者这边的反馈来看,我认为将来轿车的主要竞争点是在纯电平台的基础上,怎么把智能化融合好。

谈清华大学与丰田的合作

媒体:燃料电池在产业界和学界当中的合作大概是一个什么样的情况,包括清华大学和丰田的合作目前是否有可以对外分享的?

清华大学与丰田汽车在氢能、智能汽车领域有深度合作

李建秋:这个问题问得非常好。我们在两年前跟丰田成立了氢能与燃料电池联合研究中心,我是当时的研究中心主任。丰田跟我们车辆运载学院还成立了另外一个联合研究中心,就是智能汽车与智能交通联合研究中心。丰田跟我们清华有一个联合研究院,是丰田跟我们整个学校层面来签的。在我们车辆运载学院设了两个中心,丰田在清华一共有四个中心,其中有两个是设在我们清华车辆运载学院的。

我们跟丰田开展高水平的燃料电池方面的合作,这里面的内容涉及到比如像新一代的膜电极的制备工艺,以及膜电极本身的环境适应性和耐久性。还涉及到丰田的燃料电池发动机怎么样能够适应中国这些北方的环境,这些方面我们开展合作。将来还会在氢能的普及方面进一步地开展合作。

通过这些高水平的合作,一方面让我们深度地了解丰田在整个氢能社会的转型和燃料电池汽车的战略,另一方面,我们也在跟丰田介绍中国新能源汽车的发展战略,大家一起来推动新能源汽车整个转型。

谈汽车专业人才培养

媒体:您是清华大学车辆运载学院的院长,大学的任务是培养人才,输送到业界。现在汽车行业发生了很大的变化,可能有一种说法,汽车行业不再需要机械专业的人,而是需要学计算机的,或者学集成电路的,反而不需要传统的机械工程专业的学生了。您怎么看这个情况?

李建秋:不是说我们汽车行业就不需要机械方面的人才了,而是说我们需要更多多学科的人才。在过去一百多年来,从汽车诞生开始,从内燃机、变速器、制动系统,包括车身的材料等等,机械学科给我们整个汽车行业一百多年来的人才培养还是打下了非常好的基础。所以我们作为高校,机械方面的人才我们还要继续培养。

清华大学车辆运载学院是我国汽车专业人才的摇篮之一

但是汽车工业它的发展热点或者它竞争的关键技术的确已经转移到了,比如以新能源汽车为标志的低碳化、电动化的时代,以智能汽车为代表的自动驾驶的技术,智能感知、多传感器融合,甚至云控、交通人工智能、大数据等等方面。车辆作为一个行业,它已经把很多前沿学科的成果交叉融合在一起。

所以,在这样的背景下,我们也是跟学会一起向教育部建议,要设立车辆工程的交叉学科。通过这个交叉学科的设立,让我们的人才培养方案更能够满足未来汽车行业多学科交叉融合发展的这个特点。

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