2019年1月11-13日，“华夏电动车子百人会论坛(2019)”在京举办，这次坛专题是“车子革命与交通、燃料、都市协同进行”，围绕车子零释放和电动化变革、燃料转化及惯例燃料企业转行、未来交通和外出变革图景、下一代车子要害技艺进行、车子智能化和网联化趋向、焦点供给链培养、车子制造组织形式变革、世界创新对接、资产政策调度等热点难题发展研讨。

　　1月12日上午，以“全世界零释放与周全电动化大会”为专题的高层论坛举办，会上，华夏工程院院士衣宝廉发表演讲。

　　之下为演讲实录：

　　尊敬的欧阳院士，各位领导、同行，上午好!咱今日讲的题目是“车用能源电池技艺”，咱以为咱们华夏的车用能源电池技艺要下降本钱，在世界上有竞争力，从电堆方位来看，此刻的焦点难题是提升功率电流密度和比功率。

　　先讲一下华夏的进行进程。

　　能源电池的原理是电化学，跟锂离子电池十足是一样的，可是能源电池由于发电原理是电化学，是以效能相比高，通常来讲在车用是60%左右。

　　能源电池的事业形式是内燃机，跟内燃机十足一样，能源电池不过能量转化的场地，因而它的能源是库存在储罐中间，是以能源电池是相比平安的，电堆里的能量很少，咱搞了一辈子能源电池，从来无产生过燃烧和爆炸的车祸，电堆出状况情，只需把氢气切断电堆就平安了，是以能源电池的事业形式是内燃机的，它的平安性比锂离子电池高。

　　能源电池在车上用，它便是代替了内燃机，此刻能源电池皆是低电压事业、大电流，是以经过DC/DC升压，电电混合，这是华夏“863”万部长、欧阳它们提议来的，此刻世界通用。假如要搞增程式的，就幸免不了锂离子电池爆炸的危险，采纳电电混合，可行用超电容或许镍氢电池，是以能源电池车是相比平安的。跟内燃机比，油箱用氢瓶代替，内燃机是能源电池启动机，释放物仅仅是水。能源电池车跟电动车和插电式混合能源来比，它符合于大功率、长程的运输，是以符合于像公交车和重载车，在这方面有显著的优势。

　　到2017年华夏有了2千多辆能源电池，昨日的汇报说，2018年要有1500多辆，是以咱们此刻能有2400多辆能源电池车在运转，要赶上美国了。世界电池现状，2014年12月15日，丰田宣告最初出售，同一时间专利最初没有偿运用，是以这种对能源电池进行是重要进步。

　　源于能源电池乘用车受加氢站的节制，是以丰田跟日野合作做了能源电池大巴，准备作为奥运会的通勤车。最近丰田又最初跟美国的肯沃斯合作开发重载车，准备在美国的加州发展运转10辆，加州空气委员会提供了4500万美元的资助，这是能源电池车起首能够代替柴油车的一种要点方向。

　　本田2016年也开发出了能源电池车，现代，欧洲定了4千台左右的能源电池车。从能源电池来看，此刻生命曾经根本上达到了请求，加州13辆车曾经运转了，奥克兰运转，达到2.5万小时。从pt用量来看，世界每千瓦0.2克，国家内部0.4克左右，欧洲又搞了第两次巴士的示范运转。

　　同一时间最初考量构建能源电池堆的制造线。

　　从世界上看，能源电池曾经映入了市场的引入阶段，启动机的功率大幅度提高，用70MPa气瓶曾经可行跑500千米以上，负30度以上，根本上满足了请求，此刻难题是无大量量的制造线、本钱相比高，受加氢站的制约，是以将来从电堆、能源电池方位，最最重要的的任务仍是下降pt用量，下降催化剂能源电池的本钱。从国家内部来看，咱们从2007年的上海比比登赛一直到2010年的世博会，咱们发展了大批的能源电池车运转。世博会以后上汽又搞了创新征程，声明电动车适应华夏的增程环境。

　　本年最初咱们成立了氢能和能源电池联盟，10月份在海口开了首次论坛。国度来看，咱们从资助任务上，曾经资助了“十三五”时期8.27亿元的费率，两个重要名目，一种是低本钱的能源电池堆及要害资料的技艺探讨与工程开发，这种是大连新源能源承受的，另有一种是潍柴的任务，这两个任务的钱是相比多的。

　　从此刻来看，国度曾经在2018年有57家公司、共86个车型入选，此中亿华通有23款、广东国鸿20款，咱们这种车有1500多量在2018年。各个都市、省市都动起来了，领头的是上海，上海准备有400—500辆营运车发展示范运转，要构建三个平台，能源体系及零部件研发平台、氢能资产公共效劳平台、能源电池车运营调养中心。上海大通V80是全球上可行公布出卖的第4个车型，轻型大巴车，卖30万元。咱们辽宁省的新宾县要了60辆，曾经最初示范运转，补助后售价30万元。上汽也开发了荣威950，也可行公布出卖。亿华通跟神力合作曾经研制了3种类别的能源电池启动机，30千瓦到60千瓦，全在装车示范运转。

　　示范运转在张家口有74辆能源电池车，有99辆福田车和25辆宇通12米的巴士，曾经最初示范运转，张家口在华夏仍是相比寒冷的地域，运转结果声明，在寒冷要求下，能源电池车只需解决了发动难题，它仍是比锂电池车优越的，由于能源电池车事业起来今后，它的温度便是你设定的事业温度，不像锂离子电池受环境的作用相比大。

　　宇通曾经开发了三代能源电池车，最最重要的的声明，便是声明在开空调的要求下百千米要消耗0.8公斤左右的氢，郑州也最初示范运转，除了在张家口以外。咱们国鸿引入曾经能够做30千瓦—80千瓦的能源电池电堆，这是P30，这是85千瓦的，符合装巴士，它在云浮市有70辆能源电池车投入运转，佛山也搞了首辆轻轨车下线，此刻德国要搞轻轨运输车，这种是很没有问题进行方向。

　　此刻华夏的加氢站10左右正好运转，明年估计有100台左右，有人说40台，昨日听汇报真实运转的是12台，运转最频繁的仍是张家口、云浮和上海，加氢量最多的。

　　(PPT)这是老的少许加氢站，这是可行做各式加氢实验的，在大连863扶持的构建的新源能源的加氢站，另有宇通本人建的加氢站。在如皋神华构建第一大的加氢站，每天加氢能力可行达到1千公斤。

　　万钢在2017年未来外出上海科协年会上指明，氢能源电池在生命、可靠性、适用性上根本达到了机动车运用请求，华夏初步掌握了相干的焦点技艺，根本构建了具备自助常识产权能源电池能源体系技艺平台，未来最重要的要增强协同创新，加速推行能源电池资产的周全进行。

　　从国家内部来看，咱们曾经掌握了能源电池的焦点技艺，并通过了大批的示范运转，积累了丰富经历，具有了发展大范围示范运转的要求。咱们此刻要尽快实现要害资料、电催化剂、质子交换膜、膜电极三融合、双极板等批量制造，为下降电堆本钱和提升电堆绝对性奠定根基。要提升电堆的比功率，下降电堆本钱和pt用量。进一步提升电堆体系的可靠性和耐久性。

　　从世界上来看，能源电池车曾经达到了四缸内燃机的空间水准，上次海口会，本田宣告曾经达到了六缸内燃机的水准，功率密度达到每立升3千瓦。咱们国家内部装车的电堆此刻大概全在每立升2.0千瓦左右，便是V80、荣威750和荣威950用的皆是在这种数量级，是以咱们输出功率咱们的电堆比海外仍是低1/3左右。

　　要想下降咱们能源电池启动机的本钱，特别是电堆本钱，咱们要提升单电池，起首要探讨提升单电池的比功率，这种便是下降化学极化、欧姆极化和传质极化。

　　要下降化学极化，最重要的要搞高效的电催化剂，此刻世界上的通用是搞铂合金催化剂，核壳催化剂有三种法子来制备。这是化物所做的，超小铂铜合金催化剂，它的功能是此刻碳铂催化剂的3—5倍，这是化物所做的铂镍纳米线的催化剂，功能也是碳铂催化剂的3倍多。有了高效的电催化剂，咱们就能提升电堆的电流密度，降低化学极化。同一时间咱们要采纳铂加强的混合膜，下降欧姆极化。经过加强膜就能减播，此外经过过氧化物，可行降低膜的化学腐蚀，这是咱们化物所做的结果，它的F解放率大幅度下调。

　　这是Gore企业做的10—15微米的膜，咱用薄膜就能降低欧姆极化。此外要采纳新款流场，下降传质极化。像丰田，把二维流场改成三维流场今后，传质极化就大幅度下调，这样咱们的密度就能提升到几个安培每平方cm，这是它把本来的二维流场改成三维流场，电流密度就能达到几安培每平方cm。

　　咱们有了单池功能提升今后，此刻国家内部在实验室内部单池探讨曾经达到了每平方cm1安培的时刻在0.7V以上，每平方cm2安培在0.6V以上，咱们正好向2.5安培进军。双堆可能每立方cm1安培，今后要进行到2、2.5安培，这样咱们电堆水准就能达到丰田的水准以至于超越丰田的水准。

　　从电堆方位来看，流场阻力越大电堆的绝对性越好，可是供供气力加大，空压机内耗增添。咱们要探讨低内耗的空压机，才能确保咱们电堆的高功率密度输出。此外咱们要提升双极板制备的绝对性，特别是平整度，不论是金属板仍是石墨板，它的平整打算电堆绝对性是要害要素。咱们要改良制备MEA的绝对性，特别是MEA的平整度和封边技艺，由于能源电池装配今后，在公用孔道内部膜会膨胀，会惨重作用气流分布，是以在公用孔道里露出的膜悉数封死，这样才能包装装配的阻力在运转中间不浮动，是以MEA的制备焦点是用薄膜和解决封边技艺。此外，改良电堆的构造。

　　这是国家内部采纳的双极板，最初是没有孔碳板或许是膜压的或许膨胀石墨的都隶属这一类，另有复合板，此刻新源用的最重要的是复合板，用金属做切割，0.1mm的不锈钢板做切割，用碳板来做流场，此刻在进行的便是金属板。

　　金属板可行使电堆功率密度提升，这是化物所做的金属双极板，根本上达到了咱们的运用请求。

　　从电极制备来看此刻有三代，最初皆是做喷涂电机，后来是CCM，此刻装机用的电堆最重要的是第二代电极，第二代电极的批量制造技艺也须要咱们攻克，由于此刻的喷涂技艺不符合于几百万辆车的制造。

　　(PPT)这是化物所的静电喷涂技艺。

　　要改良电堆的装配工艺，由于电堆皆是按负担机形式装配起来的，最重要的组成是双极板和MEA、密封件，是以这种装配要有严刻的工艺和定位技艺。

　　这是咱们在碱性电池中间进行出去的，由于把密封和MEA的压伸要有用匹配起来，把各式组件要绝对、高度也必定，咱设置这种电堆今后咱就晓得最终装配的高度是多少，有了这种公式就能装配出一种匀称的电堆。

　　这是咱们化物所装出去的每立升3.0千瓦的电堆，此刻咱们的事业电流密度仍是1安倍，咱们期望能够尽快的提到1.5和2安培。

　　这是它的改良型，曾经达到了每公斤400瓦、每平方cm1安培，此刻正好改良向2安培走。假如咱们此刻能够做到每平方cm2安培，咱们的pt用量就跟丰田世界水准一样，每千瓦0.2克，此刻咱们仍是0.4克左右。咱们的空间比功率可能达到每立升3百多千瓦，就跟世界水准靠拢了。是以期望咱们搞能源电池的人大伙结合起来，尽快的把咱们国度能源电池的事业电流密度和比功率提上去，你搞石墨板，可能空间密度比功率低一丝，可是你也要把电流密度提上去，电流密度提上去，pt用量就下去了。电流密度提上去了，由于能源电池是按千瓦来卖钱的，1千瓦多少钱，而非是说这种堆多少钱，是以千瓦上去了、电流密度上去了，这种堆输出的千瓦数就相比多了，本来输出30千瓦，此刻就能输出50千瓦，这样咱的本钱也大幅度下调。咱的意思是，不论是搞石墨板的咱们国家内部的主流，仍是搞金属板的，都要把电堆的事业电流密度提升上去，来赶上世界水准，两者是一样的，有人说石墨板不用提升，不用提升将来本钱就把你挤下去了，是以咱说石墨板也要提升，咱们要改良MEA和电池的绝对性和匀称性，改良装配工艺，把这种事宜做上去。咱们电堆上去今后体系要匹配，咱以为能源电池此刻根本上不行说是个瓷器，可是至少是塑料的，非是钢铁的，是以体系是起一种保驾的效用，在一种符合它生存的环境中两生存，这样能源电池的生命才能达到请求。

　　随着要害资料的进步，咱们的庇护举措可行渐渐下调，可是日前也不能。举个例子，假如咱们做电催化剂要能抗1.6V的高压不氧化，碳载体还不氧化，咱的发动、泊车就无必需解决开路氧化难题，是以咱们此刻资料还跟不上去，从世界上看也无做到，咱们能源电池的生命是电堆和体系双方匹配的结果，而非是电堆本人的努力，要两方面联合起来。是以咱们也要增强电堆部分、体系部分要害部件的研发。是以咱提议：

　　第一，尽快要改善能源电池的资产链，构建分散层碳纸制造线，大伙很多人全在说，说咱们资产链根本配全了，咱以为这类小的像碳纸分散层必定要构建制造线，日前还无。咱们此刻把注意力都聚集在膜和双极板上了。此外要进行空压机和氢气重复泵。

　　第二，要提升电堆的事业电流密度，提升电堆的空间和重量比功率，下降电堆的本钱，为开发乘用车奠定了根基。由于乘用车通常期望把能源的电堆和操控部分都放到前面内燃机、启动机这种部位。

　　第三，要深入研发电堆的衰减机理，开发抗腐蚀、稳固的新资料，大幅度提升启动机的可靠性和耐久性。是以可靠性和耐久性是靠体系和电堆一同来打算的，电堆进步了体系咱们就能简单化，是以电堆和体系要相互匹配，经过要害资料的进步来简单化电堆体系。

　　第四，展开超低铂和非铂电催化剂的理论和利用探讨，进一步把电池的铂用量下降到每千瓦小于0.1克，这是世界上能源电池的根本请求。

　　第五，构建要害部件，电堆和电池体系的测试，与耐久性迅速评价方法，这是咱们此刻能源电池标委会正好做的一件事宜，由于大伙都讲咱是全球第一，到底是非是第一咱们要有个中立机构发展评选，有人说资产链建全了，咱功能那末好，拿到中立机构去发展测试。

　　是以咱想，咱们要尽快构建中立性的检验机构，便是它自身不做能源电池开发、还不做体系、还不做电堆，可是有个检验机构，这样对推行咱们能源电池技艺的进步，赶上全球水准会有重要效用。咱期望咱们能源电池车尽快实现商业化的S型曲线的上升阶段，到必定水平咱们能甩开补助，也能够盈利，此刻有人估计，能源电池车从要害资料讲，只需铂用量降下去了，咱们比锂电池可能本钱还要低，由于唯有铂是贵的，是以你要把铂搞下去了，其它东西皆是钢铁和有机的东西，十足可行下降本钱，是以有跟锂电池和汽油车竞争的根基，但要靠咱们技艺人士的一同努力。

　　谢谢大伙!