氫燃料因為燃燒后只產生氫氣和水,對環境產生零污染,在汽車工業中氫能源被認為是終極解決方案。但目前氫燃料的來源主要為化石材料的燃燒獲得。

現代汽車集團環境技術中心研究委員洪普基

10月17日,第六屆中韓汽車產業發展研討會在北京舉辦。今年的論壇以“分享氫燃料電池車產業化經驗,共筑為欸來氫能社會”為主題。現代(中國)投資有限公司和國家信息中心信息化和產業發展部,聯合產業界人士共同探討和交流氫燃料電池汽車產業的發展。

氫燃料因為燃燒后只產生氫氣和水,對環境產生零污染,在汽車工業中氫能源被認為是終極解決方案。但目前氫燃料的來源主要為化石材料的燃燒獲得。在論壇上,現代汽車集團環境技術中心研究委員洪普基表示,這個行業有一些重大的進展,出現綠色的氫。電力系統和可再生能源發電,可以成為一種環保可行的發電來源。他指出,通過制氫技術的進步,通過太陽能、風能可再生能源制氫,在不遠的將來綠色的氫氣將會大規模可獲。

以下是現代汽車集團環境技術中心研究委員洪普基發言實錄:

大家早上好,謝謝,我叫洪普基,我是現代集團環境技術中心的研究員,很高興參加今天的會議。我們今天講的是未來燃料電池車的現狀和展望。

首先我給大家介紹一下氫能源,然后會介紹一下氫燃料電池汽車,最后會介紹一下我們全球的聯盟和發展狀態。

我們在2015年召開的聯合國第21屆氣電大會上提出,要減少氣電給全球環境帶來的影響的呼吁,要實現氣候變化控制的目標,同時通過汽車行業達成這樣的目標。

在過去幾年,可以看到綠色部分是我們電動車它能夠實現的一系列的節能減排的效果。我們最早可以看到它在乘用車里面小型的這些車,之后能夠擴大到輕型商用車、中大型車、車隊還有其他交通出行領域,也可以到航空、航運的領域,所以我們認為這樣一個燃料電池車將在整個社會的脫碳過程中扮有非常重要的作用。

我們可以看到氫不是唯一的新能源車燃料,但是它是可以很好的解決接續不足的,間歇性問題的一個燃料的來源。很多國家的政府一直在做碳減排的工作,去推行一些生態環保的燃料,比如說太陽能,還有其他的新能源、風能等等,我覺得這是非常明確的政策取向,當然這個是好的,也有一些間歇性的問題可能需要做調峰、調谷可再生能源有這樣的不足。

這是我們的用電需求、能源需求,在夏季的時候我們產能還是比較豐富的,有電力過剩的可能,我們也有一些季度能量供應不足,這樣間歇性的問題很難控制,所以我們需要氫作為一個很好的做調峰的燃料,如果我們以電為能源制氫,氫氣就可以在波谷作為補充性的燃料。同時它有非常好的碳中和效果,所以我們非常堅信,未來的能源體系在交通出行方面會圍繞氫燃料的技術,所以我們應該大力推行這樣一種技術。

這是我們在制氫工藝方面的一些最新的進展,大家可以看到有幾個重要的區別和環節。目前批評人士認為這個成本比較高,制氫最常用的方法是通過化石燃料,會產生污染,所以現在商業上還是用化石燃料制氫,我們把它叫做“褐色的氫氣”,因為它要做一個氫氣的重整和轉化,但是我們也看到發生一些變化,在這個行業有一些最大的進展,所以也出現了一些綠色的氫,它可以通過電力系統來發電,可以用可再生能源發電,它可以成為一種環保可行的發電來源。

通過這種制氫技術的進步,我們通過太陽能、風能這樣一些可再生能源制氫,實現這樣的效果之后我們認為在不遠的將來綠色的氫氣將會大規模的可獲,所以氫燃料汽車對整個社會來講都是非常有前景的。

接下來講一下我們氫燃料電池汽車的現狀,這是我們的發展路線圖、方向。在過去兩年里面,我們面臨非常大的一些變化,特別是汽車行業,我們未來的汽車出行將會圍繞幾個主題,智能網聯、綠色和自由的出行。這三個部分是有相互的連接,包括電動車、智能車聯,我覺得這些趨勢都是相輔相成的。

這張圖跟大家介紹了在汽車技術方面的一些主要的技術演進方向,比如說自動化還有電動化這兩塊也是關系非常的密切。大家可以看到在自動化這部分,我們有五級的自動駕駛技術,從零級到五級。零級意味著沒有自動化,是完全人工手動的駕駛。五級就是完全的自主化,不需要駕駛員。我們目前大概在三級,二級到五級之間。我們認為燃料電池汽車對于這樣一個概念來說非常適用,比純電動汽車更有優勢。

隨著時間的推移,客戶及社會在自動化技術方面取得進一步的進步之后,我們需要有這樣的一些適配的汽車,我們可能需要經常性的對我們汽車進行加注燃料充電,所以我們認為燃料電池汽車對于未來的前景來說是非常適配的。如果把這樣一種未來的情景作為檢驗的話,我們可以看到現在的車非常適用于四級駕駛的要求,比我們傳統的一些二級的自動駕駛技術、現有電動車里面主流技術要先進很多。這是我們首次在四級自動駕駛上路方面的路測,我們大概在真的路況上駕駛了200公里開外。

從首爾到蔚山,我們在真實的路況上做了汽車路測,這是我們下一款的車。我介紹的下一部分會講其中一些具體的參數,這是四級駕駛。所以這個駕駛員實際上不用做太多的操作。遠程高速駕駛,即使在隧道里面這個車也可以自己開,而且可以進行避讓,最后這個車到達終點,它能夠識別行人停下來。交通燈、換道。這是我們研究層級目前還沒有商業化的,但是很快就會在我們產品里面商業化的一款車,這是我們現代集團的一個綠色汽車戰略。

講到我們的氫燃料汽車,我們會通過一系列的方法對包括輕量化還有變速技術、內燃機發動機的技術進行改造,同時在我們車里面增加綠色環保的燃料車的比重。這是我們集團的一個環保車理念,我們一直在開發一系列的環保車,包括混合動力車、插電式混合動力、電動和氫燃料電池車,目前這個混合動力和電動車已經完全商業化,我們目前是轉向電池車和氫燃料電池車這個方向,這是這兩類車的成本比較。

我們覺得乘用車與商用車在成本上已經達到相當的水平,電池和燃料電池是有不同的優勢,他們可以實現互補。第一例就是電池電動車可以適用于短途的駕乘、出行,燃料電池可能更適合于長途的出行,特別在右邊我們對商用車、卡車、客車做了一個分析,我們認為燃料電池系統能夠有更長效的續航,所以在未來會是比較有前景。這是我們整個燃料電池車商業化的路徑,從1998年開始,我們已經有20年的時間致力于氫燃料電池車的商業化,在2013年我們做了世界首輛量產的Tucson燃料電池車,現在我們已經有第二代的車型了。

現在講一下這個車的情況,2013年我們做了第一款量產的燃料電池汽車,我們首批發往丹麥的哥本哈根,現在在全球的十幾個國家進行了銷售。它是在我們蔚山的工廠生產出來的。大家可以看一下它的規參,100千瓦的燃料電池堆電機100千瓦,壓力蓄電池這部分是24千瓦的功率,目前一次加注氫氣續航里程450公里,有了這個車我們也獲得了很多獎項,包括比利時的未來之車獎,韓國的銀獎,特別2015年獲得了Ward十佳引擎獎,我們在這個車上學到很多實際的經驗。

去年3月份,我們把二代的氫燃料電池車也進行了商業化量產,命名為Nexo,和Tucson一代相比將現有的改進做了一些整合。它是一體化的,全新的平臺,它有更高的功率,空氣動力學也更優化,所以這款車在性能上是最佳的。大家可以看一下它主要的參數,前款和后一代車的比較,系統效率從55%提升到60%,冷啟動的溫度之前是零下20度,這是Tucson,現在我們可以在零下30度的溫度實現冷啟動。續航里程也是改進很明顯,從原來150公里數提升到了609公里數,這是單次加注之后能實現的里程,而且這是在我們所有目前生產的電動車里頭續航里程最長的,所以應該是我們最有優勢,最強的一款產品。我們也把車內的組件做了優化。

另外我們也整合了一些電池動力的系統,這個改進是非常大刀闊斧的變化。對于商業化制造是非常具有意義的,與上一款車相比我們系統效率提升60%,10年能夠駕乘的公里數提升到1倍,到16萬公里。另外我們推出了世界首款3氫瓶的系統,對于這個系統我們有三個罐,之前是兩個罐,通過我們的技術優化我們實現了三瓶儲氫,因為車內空間非常有限,我們在不增加空間的情況下做到這樣的三氫系統,提高續航里程。

目前我們做的是研究室的一個路測,我們里面也搭載了一些非常先進的智能系統,包括盲區掃視,高速公路輔助等等這樣的一些系統,還有車道跟蹤輔助系統,遠程提供輔助系統,我給大家看一個視頻,還有一個視頻會總結我剛才講到的所有優勢。到車旁邊打開車門,車把手會自動的突出打開車。第一部分是自動駕駛的技術,這些功能已經在這個車里實現了商業化。我們可以5分鐘之內加氫完成,這是我們車非常獨特的一個效果,它能夠實現空氣凈化,待會兒還會跟大家展開介紹這部分的功能。

還有另外一項重要的功能,這個車里面的儲能可以用作其他的用途,比如說在房車,給房車充電。

在介紹這些功能之前我想講一下我們氫燃料電池的客車,我的同事會講商用車的情況,所以我可能給大家帶過一下。為什么要用這個氫燃料電池,可以看到我們的基礎設施做了非常大的優化,現在對于氫能源的基礎設施的布局沒有那么強的敏感性,所以我們覺得這樣一個客車的解決方案也是非常適用,它有一些優勢。他們是在汽車的總站加氫,所以不需要在沿線布局加注的站。

第二點,客車有非常寬闊的車內空間,所以很容易做操作。另外我們還有一些組件提升車的啟動效果,它有非常強的優勢性。我們客車是在2016年首先量產的,這是我們首款車,在2019年還會制造量產第二代的氫燃料電池客車,它已經實現了55萬的駕駛里程,我們會在幾年之后實現這個車的投產。

我之前也講到我們這個車的一些優勢,一些應用也應運而生。它的分布式發電,它可以在怠速的情況下給周圍的環境供電。比如說回饋電網或者是其他一些用電設備,人們可能不知道這是一個非常強的優勢。實際上我們需要對這樣一個優勢做大力的宣傳,我們從去年開始已經做了這樣一個功能演示,在韓國建立了“氫電之家”的演示中心、體驗中心,它可以給其他的一些設備提供,包括房屋提供用電、用熱、用水這樣一些需求。這是韓國目前正開展中的示范項目。

我們在韓國建了一個“氫電之家”,非常現代化。我們設計了車和整個房屋,這是韓國南部的一個區域。為了推廣氫能,展示它能夠實現的各種效果,我們建了這樣一個房屋。這樣一種模式我們可以推廣到全球,讓大家了解到韓國具備這樣一種優勢。我們首先在2015年的時候想到這個概念,在2017年建成了這個“氫電之家”。

這是我們車一個新的效果,它能夠凈化里面的空氣,它有專用的燃料電池組件,里面有過濾的功能,能夠把空氣里面的懸浮顆粒物、PM還有粉塵凈化掉。我們對這個功能也進行了一些測試,在一個實驗室里面注入這樣的顆粒物和粉塵,通過這個車啟動之后可以看到它凈化空氣的效果是非常強的。這是一個氣球里,我們故意放一些碳的顆粒物進去,我們可以看一下這個車的過濾效果,右邊是凈化后的空氣它注出的氣球,明顯可以看到這個空氣是非常干凈的。在韓國現在空氣污染也非常嚴重,所以這樣一個車的效果對我們使用者來說也是非常好的功能。

最后一部分介紹一下全球的聯盟。2018年6月我們和奧迪結成一個戰略合作伙伴關系去推廣我們氫燃料電池汽車,在達沃斯2017年1月份我們建立了國際氫能委員會,最早的幾家車企就有我們現代,這個委員會里頭現在也增加了一系列生態體系的廠商,包括汽車組件做整車的,現在已經成原來13個創始成員增加到54個,這是兩年之內所以是一個非常活躍的行業協會。我們公司也從去年11月份開始派駐了一位副主席,我們也在去年六月份的時候在中國建立了這樣一個氫能產業發展創新論壇,氫能委員會我們也推出了一個2050的氫能發展愿景。氫能源對于我們未來能源的供應會是非常重要的組成部分。

我給大家總結一下,過去20年里我們一直致力于對氫燃料電池車進行商業化的推廣,在2013年我們推出了第一款量產的氫燃料電池汽車,然后今年我們會推出二代車,接下來我們會做未來車款的設計和制造,我們會做輕量化的設計,降低成本、擴大應用領域,不僅僅做乘用車,也會做商用車,包括卡車、客車等等,還有其他一些更廣闊的應用領域。所以我們會繼續做開發,為未來的人們提供更加穩健的氫燃料電池車,這是我們在氫燃料電池方面的戰略和動作,這是我介紹的全部內容,謝謝!

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[責任編輯:趙卓然]

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