顾志军：未来中国燃料电池市场规模将达万亿级
2016-11-29 16:26:32
摘要：江苏清能新能源技术有限公司总经理顾志军表示，创新是中国燃料电池企业实现商业化的必经之路，他相信中国将培育出万亿级的燃料电池市场。
顾志军表示，相信能够在中国培养出万亿级的燃料电池企业，对于企业而言，应该向市场求发展，为市场而创新，我们把用户创造价值作为燃料电池企业发展壮大的根本，补贴是好事情但是补贴不是目的，希望补贴可以推动，更加希望通过补贴真正可以把燃料电池成本降低下来，能够把燃料电池做的商业化获得普及化。
以下为顾志军演讲实录：
顾志军（清能集团）：大家开了一天的会比较累了，开始我先讲个笑话。有个人向卡斯特罗请教长寿的秘密，卡斯特罗说只要美帝国主义一天不灭亡我就不能死，过两天特朗普当选美国总统的消息传到了古巴，结果卡斯特罗死了。
目前很多做燃料电池的企业死了，燃料电池的商业化刚刚看到一些曙光，我想谈谈商业化的创新，给我们的感觉燃料电池商业化一点不创新，挑战太多了，我们唯有创新，不管是丰田这么大的公司，还是中国清能这样的小公司都是需要创新的。
2014年我们公司收购了一家美国公司，它专门是做甲醇重整技术的，从2006年开始和美国的拿撒，德国、波音和以色列开始了各种各样无人机的合作项目，100瓦到5000瓦甲醇重整项目经过了认证开始了销售，2006年开始多个燃料电池汽车项目。
燃料电池的情况分析一下，重点是谈质子交换膜燃料电池，它在所有的燃料电池专业化的前景最广，优点是在于成本低、激动速度快、系统的结构简单，技术比较成熟，缺点是氢气比较不太容易获得，对基础设施的依赖非常的严重，质子交换膜是低温的用途，只有100度以下，在车用、船用、飞行器上和作为备电发电用途非常广，很多高温燃料电池更多的适合做长期的发电，因为不太适合于频繁的启动。燃料电池竞争力的分析，燃料电池本身是不太准确的，但是又比较的形象，燃料电池并不是个电池而是发电机，为什么会比较的形象呢？它确实是燃料加电池，它即有用燃料内燃机的特点，同时又有电池的特点。
对于电池来讲有个电池曲线，是随着功率的增加，成本也是下降的，但是成本下降不如用内燃机发电来得快，在大功率的应用场合下，内燃机的优势更强，中小功率的应用场合，比如50千瓦以下，电磁逐步有优势。对燃料电池是画了理想的曲线，如果找准一定的点，它可能会比电池和内燃机成本尤其是设备成本和使用成本上有更加高的优势，内燃机低功率设备成本大幅度的上升，效率会大幅度的下降，蓄电池需要大功率长时间输出的时候成本逐步上升，燃料电池具有蓄电池小型化蓄电高的高，又有内燃机低燃料成本的优点，无人机很多种小功率上的应用，汽车飞机是相对大功率的应用，燃料电池并不是一开始就这么低的，是右上角随着技术的成熟逐步往下移的。
随着技术的成熟会看到燃料电池更多的领域得到应用，燃料电池商业化面临的挑战，成本、性能和基础设施，燃料电池短期的成本是300到500美金，长期可以达到30到100美金，500公里续航历程下，燃料电池已经比锂电池更加的便宜，特斯拉这辆车卖的价格再看丰田的米莱卖的价格，燃料电池是更加有竞争优势的。燃料电池成本进一步下降，更多的来自于材料的创新，不光是系统上的工作，燃料电池的耐久性部分的工矿下已经可以满足三千到一万小时左右不等的寿命，对很多燃料电池的应用，汽车很多的应用使用的寿命一定可以满足需求了，针对一些对燃料电池寿命希望达到五千、一万小时，更多的寿命的话，在实际应用中还需要进一步的提高，即是系统集成的问题又是材料的问题。目前为止，燃料电池商业化普及面临最大的障碍已经不是成本，也不是性能了，更大的障碍是来自于基础设施，没有氢气就没有燃料电池，换句话说什么样的氢气决定了什么样的燃料电池。
美国DOE车用燃料电池的评估，燃料电池的功率密度、能量密度也好，包括效率基本上已经能够满足商业化的要求，包括低温启动性能能够从零下20度启动，也没什么困难，主要的问题是到目前为止针对完全的车用工矿达到将近30%左右的目标，系统成本差不多在达到80%左右的目标，丰田在内数据已经远远超过了这个指标，目前国内已经开始各方面燃料电池汽车，不管是大巴还是中巴小巴物流车都开始了相关的工作，低温启动、功率密度等方面跟DOE的指标是有一些差距的，尤其是在耐久性，现在都是用巴拉德电堆做大巴，希望能够达到比较好的耐久性，具体到怎么样大家也并不是很知道。
目前已经在物流车、中巴、大巴上应用的燃料电池，基本上系统的成本是在一万到一万五千人民币每千瓦左右，其中包括了燃料电池的电堆和其他各种BOP的附件，这样的价格，如果没有政府补贴的推动，要商业化难度是非常大的，燃料电池是需要创新，包括市场的创新、技术的创新、业务模式的创新，也包括了政府的创新，市场创新角度上讲，需要能够发觉燃料电池的各种各样的价值，燃料电池是作为清洁能源的发电机，有很多方面的各种各样的对不同的客户来讲有不同的价值，对有些客户来说是绿色的价值，愿意为了绿色会进行研发。
新加坡我们在做的项目，希望把住宅里的铅酸蓄电池全部挪出，把新加坡打造成绿色的城市，不再有铅酸电池的污染，我们帮他们做了一个系统，电解制氢、储氢、燃料电池发电的系统，燃料电池很多应用上已经具备了经济价值，尤其是如果拿甲醇燃料电池发电的话，甲醇的成本是比较便宜的，一度电燃料成本只有一块钱左右，与其用柴油机发电已经很有竞争优势了，如果找到这样的合适应用机会，可以找到燃料电池商业化的比较合适的机会。
燃料电池特殊的价值，针对军用方面，有低噪音、低振动、更高可靠性的优点，国内很多企业在无人机的应用上做了很多的工作，正是因为军方看到了很多用途。市场不是铁板一块，DOE很多的目标，大家也往这个方向去努力，真正企业做市场开发、发展企业的时候，肯定需要找到一些更加合适自己的机会，技术的创新，对丰田进入国内大家有很多担心，丰田有三千多个专利，这件事就想起来了，在多年前跟一个投资人去谈的时候，客户说，巴拉德有一万多专利了，我说巴拉德还没进入每家每户就说明他有很多的问题，一个市场应用上，在商业化上都存在着很多的不足，所有的不足、没有被满足客户的需求就是创新的机会，也是能够超越的机会。
燃料电池的商业化技术上的创新尤其要做材料的创新，现在企业侧重做电堆，实际上燃料电池很多的性能和功率密度和耐用性，跟材料有根本的关系，材料上不能把氢能做好，把材料成本降低的话，商业化会碰到很大困难。
对于成本和性能而言，材料对它的推动占50%，系统设计占30%，控制的部分占20%，燃料电池商业化是业务模式的创新，目前讲燃料电池是讲卖，其实不光可以卖还可以做服务，可以把设备租赁，甚至可以卖电，对不同的客户不同的服务方式所接受的程度是不同的，当一个客户是卖电的时候就不会操心寿命是多少、燃料如何供应，如果说一个客户要把设备卖给他，他会操心很多相关的问题。在整个商业模式上可以想想，可以有哪些创新。
一方面看到了中国政府推动新能源车和燃料电池汽车有很多的创新，这样政策的创新对企业来讲创造了很大的市场，市场也是所有的企业，不管是国内、国外能够去推动和发展壮大最最重要的原因，另一方面，我们国家对燃料电池的发展推广还是缺少一些长远的政策，跟日本、美国推备用电源，我们的政策跟国外政府政策比起来有一些欠缺，有时候波动太大，有些时候注重某一块而忽略其他一块，我们需要系统性的政策推动，不一定需要补贴，有的时候不补贴照样可以使产业发展。
清能公司在几个领域上做的商业化创新，燃料电池汽车做的时间比较长了，从03年开始跟同济大学做的春晖1号，今年巴西里约奥运会的运营商做了两辆燃料电池大巴，今天碰到一个欧洲的客户，他正是拿我们的燃料电池在欧洲做物流车和做专用的车辆。我们做的燃料电池小功率3千瓦大到60千瓦在做，有些是多个模块、有些是单个模块工艺，2017年我们公司推出几个产品，第一是VL30、VA15，VA15是完全高度集成的燃料电池系统，客户只要往上面插一下氢气，把电接上去，就能够运行，客户本身不需要做任何的控制，也不需要做任何的调整。
针对的市场是物流车、中巴和大巴，VL30，30千瓦的模块，是用于乘用车的领域，VA30是多个模块的组合，一辆大巴后面的空间可以装上4到6个VA35就可以驱动。
确实丰田是做了很多有益的工作，在他们能够长期不懈的坚持下来，有投入去做是非常不容易的，另一方面，我们做燃料电池的企业也需要开拓一些思路，不见得丰田走的路是唯一的路，也不见得他走的路都是对的，大家都是在摸索过程中，只是丰田资源比较多一些而已。典型的燃料电池系统构建中，燃料电池的电堆、空压机、氢气的循环泵、水泵等等，实际上通过比较好的材料选择或者开发，通过一些好的系统设计，中间的很多部件不一定是需要的，前段时间跟重塑进行沟通，他们提到了，到目前为止电堆的成本假设一千美金一个千瓦，剩下的附件包括空压机等BOP甚至比电堆还贵，实际上我们角度去看不应该，一个好的电堆的设计如果可以在高温运行，它是不需要增湿器，一方面我们向好的企业学习，另一方面也有大家一起创新的机会。
成本方面，我们企业希望做成商业化，必须要考虑没有补贴的情况，很多企业做燃料电池是受到了补贴的推动，补贴本身是好事情，但是另一方面补贴的变化也是很大的，而且补贴也不可能是永久存在的，必须要有短期、中期、长期的目标，希望能够把燃料电池没有显示出来的，长期来讲是希望能够把燃料电池整个系统价格，不光是电堆包括了所有的BOP把价格做到八百、一千块钱一个千瓦，这是努力的目标。短期内希望把整套的系统价格降低到五千人民币一千瓦，中期是两三千人民币一个千瓦，中期目标而言，二三十千瓦的电堆几个降低到五千人民币、降低到了三千人民币一个千瓦的时候，三千乘二三十千瓦，这样的价格情况下要推动燃料电池的商业化是比较容易的事情，毕竟跟传统的车辆比我们中间很多部件都可以省略的。
材料对燃料电池的工矿产生比较大的影响，没有列详细的测试工矿只是相对的数据，车用工矿下传统的燃料电池性能会衰减很快，衰减快很重要的原因是跟催化剂有关，在高电压下催化剂容易受到氧化、膜容易流失等等因素，我们在开发新型催化剂的载体，传统的催化剂1.2伏电压下经过45个小时衰减的情况就不能用了，新型的催化剂1.2伏下面跟90小时跟原有的催化剂差别不大，如果是能够通过材料上把燃料电池性能做的更加好，这样能够让燃料电池应用到更加广泛的领域上。
膜电极，一辆燃料电池汽车如果要提高效率，其中一个工作是把温度提高，能够降低热交换机的重量、降低热交换的损耗，温度提高了整个燃料电池发电效率也会更加高。如果要做耐高温的电堆就需要来高温的膜电极，80度50%增湿情况下性能是不错的，我们是没有把具体的工矿列在里面的，因为到底是增压不增压，增湿不增湿，计量比是怎样对性能有所影响，我们是在不同温度和湿度情况下膜电极可以保持比较高的状况，比如清澈地水管理会容易很多，我们可以增湿系统去掉。VA15最大的特点，上面只有五个接头，两个是电的输出、一个是电的输入，另一个是信号的输入输出，上面接上氢气，把电接上把输出接上，系统就可以进行运行，我们的设计是模块化，单个模块19千瓦，一辆车90千瓦会把六个模块叠加在一起，如果是需要30千瓦我们把两个模块叠加在一起，模块化的思路是大部分通用的。我们用了比较新的技术，增湿的技术、循环把压力降低下来各方面的技术，VL30，这个产品预计是明年下半年推出，刚才看到的VA15是明年1月份到2月份就开始推出一些商用的产品。VL30是液冷的电堆，用了增湿的技术，是中低压、氢气的循环做了很多优化和简化，这样做出来的系统体积的功率密度比较高，成本也比较的便宜，燃料电池开发已经很不容易了，好不容易做出两三块钱一个电堆的话，一万块钱花在BOP上一点意义都没有。
电堆参数的比较，我们希望把自增湿不需要循环的功能代入，整体上简化BOP的设计，通过省略BOP让我们客户不再认为燃料电池是很贵的东西。氢能在通讯基站用的燃料电池商业化的实践和创新，通讯基站是车用市场是燃料电池第二大单一的市场，全世界六百多万个基站中国占了一半，高质量的通讯也需要高可靠性的电源，铅酸电池存在污染比较严重的方案，燃料电池在长时间高可靠性配电是具有很高的优势，从目前实践来看通讯基站如果政府不补贴，只是在政策上给予一些鼓励的话，我们也已经能够实现商业化了，市场的培育对车用市场帮助也很大，通过培育这样的市场对汽车市场会产生很大的联动和推动的作用，什么时候中国的材料行业做强做大了，什么时候燃料电池普及就不远了。
备用电源采用了创新的解决方案，采用甲醇制氢和电解制氢的方案，降低了难度提高了安全性，我们的产品可以达到非常高的燃料效率，我们的产品占地面积是巴拉德三分之一，在东南亚菲律宾的项目，如图，两千瓦的基站，每个月断电的时间是120小时，现有蓄电池非常的老化，只能支撑几分钟的时间，我们配备了一个塑料桶可以装一千升的燃料，内置和外置燃料桶，在台风期间停了19次的电，总共204个小时，那个时候也无法进行维护和添加燃料，我们就是运行，系统发的410度电，发电的效率是一升每度电。
无人机商业化的实践和创新工作，无人机做的比较早，06年跟以色列的几家公司包括IAI做一些合作，跟德国的宇航中心进行合作，波音也有合作，现在开始针对最新市场的需求开发两类产品，第一是做3000瓦超轻型的动力系统，做固定翼几百万已经够了，旋翼机大家希望飞的更高、负载更高，第一是开发三千瓦超轻型的系统，功率密度是大于一千瓦每公斤，比丰田在车用系统上达到的功率更高，30千瓦的超轻型也是开发过程中，电动化的趋势不光是无人机，有人机也有电动化的需求。跟德国宇航中心做无人机的项目，里面用了一千瓦燃料电池重量只有700克。
对于无人机的燃料电池系统而言，对客户而言他们需要更加高的功率密度和更加大的功率密度，以前碰到的需求基本上只有十几百万，现在提出三千、四千瓦和更加高的功率，飞机挑战比汽车更高，汽车稍微重一点问题不大对飞机不行，需要更加高的能量密度，以前做过锂电池两三到倍的能量密度，更高的高度，海拔的升高对燃料电池输出是有负面影响的，有些应用以前是小的旋翼机一千米就够了，有些固定翼希望飞到三千到一万米，对燃料电池性能的影响比较的显著，一两千米是没什么感觉的，四五千米以上曾经做过模拟发现影响会比较大。
更加宽的温度范围，尤其是无人机飞的时候，在地面上是45度，飞到空中五六千米温度变成了零下了，温度变化范围比较宽，无人机如果做到商业化，让客户真正应用，必须要客户这些问题，还有是更低的价格，我们是做一些军用出身，军用的客户虽然可以支付很好的价格，但是它的量是相对比较少，而且采用的周期很慢。燃料电池无人机更大的应用市场是工业和商业，现在正在做的是把新一代的电堆达到一公斤每千瓦以上的功率密度，实际上早期的产品已经做到了，现在做商业化还要进一步再做得更加可靠一些，要达到一公斤每千瓦以上功率密度以上并不是难度很大，丰田的米莱电堆本身是两千瓦每公斤，系统的功率密度只有700瓦每公斤。开发高功率的也是我们所做的工作，另外三千瓦，希望把三千瓦，这个价格是如果要希望一个产品能够真正的规模化的用起来，不能总是曲高和寡，是需要让产品让客户觉得用得起，是对客户可以创造价值的。三千瓦五万块钱是可以普及的，可以让工业和民用用得起来的应用，现在抓一个大的方面，希望实现批量化的工作，考虑从卖产品变为卖服务，燃料电池本身能够对客户产生很多价值，又是需要很多维护和很多的服务的产品，如果单纯的去卖一个产品、卖掉的话，卖了以后不管，一方面客户并不欢迎，另一方面也浪费很多可以再创造价值的机会。
对农作物的收割的监控，高压线路的巡检、油气管道的巡检、石油泄漏和海洋监控。燃料电池是商业化的早期，燃料电池的普及离不开各方面的创新，中国的燃料电池企业即使是车用市场上落后一些，但是也是暂时的，丰田并不是高不可攀，尤其是我们国家队参与其中，中国这么大的市场是要创新或者一定程度上要追赶不是很大的难度，超越恐怕也是早晚时间的问题，氢能为代表的中国企业在某些领域的技术上已经世界领先了，大家也不用谦虚，车用燃料电池上同样有创新乃至超越的机会，中国庞大的市场体量和强大的制造业是最大的优势，中国制造业的强大也是在过去一步一步体会到了，很多东西以前是没有的，现在中国都出来了，很多东西以前是国外买很贵的，后来国内出来又好又便宜的东西，中国的产业链早晚会参与到燃料电池行业中来，会产生非常大的推进，政府的政策如果能够创新的引导，相信能够在中国培养出万亿级的燃料电池企业，对于企业而言，应该向市场求发展，为市场而创新，我们把用户创造价值作为燃料电池企业发展壮大的根本，补贴是好事情但是补贴不是目的，希望补贴可以推动，更加希望通过补贴真正可以把燃料电池成本降低下来，能够把燃料电池做的商业化获得普及化。，相信能够在中国培养出万亿级的燃料电池企业，对于企业而言，应该向市场求发展，为市场而创新，我们把用户创造价值作为燃料电池企业发展壮大的根本，补贴是好事情但是补贴不是目的，希望补贴可以推动，更加希望通过补贴真正可以把燃料电池成本降低下来，能够把燃料电池做的商业化获得普及化。（能源新闻网）
