尊敬的萬(wan) 主席、徐部長，陳理事長，各位嘉賓，大家下午好!剛才萬(wan) 主席已經把全國整個(ge) 氫燃料電池的情況都介紹了，所以我就不講總的情況了，我代表清華大學把我們(men) 做的工作介紹一下。

　　我的題目是“清華betway在线官网汽車動力係統研究進展”。清華大學betway在线官网汽車團隊是國家betway在线官网汽車科技專(zhuan) 項的核心研發團隊，也是中美政府間合作計劃清潔汽車研究聯盟的中方牽頭單位。

　　我們(men) 團隊聚焦的是建立betway在线官网汽車動力係統技術平台。不管是混合動力、純電動、燃料電池汽車，背後的核心技術都是動力係統，包括發動機、電池、電機、燃料電池。我們(men) 聚焦的就是這一核心。有了這些，我們(men) 既可以做純電動汽車，也可以做混合動力汽車，也可以做燃料電池汽車。

　　我們(men) 聚焦什麽(me) 問題呢?聚焦三個(ge) 核心的科學問題與(yu) 技術瓶頸。對於(yu) 動力電池，就是熱失控導致的安全問題，這是純電動汽車或者動力電池最大的瓶頸;對於(yu) 燃料電池，我們(men) 重點研究性能衰減導致的壽命問題;對於(yu) 多能源混合動力，我們(men) 重點研究內(nei) 燃機燃燒導致的排放問題。前麵兩(liang) 個(ge) 我概括介紹一下，燃料電池稍稍詳細一點。

　　首先，動力電池作為(wei) 純電動係統最基礎、最核心的部分，也是燃料電池中重要的組成部分。我們(men) 在電池熱失控方麵進行了比較全麵的研究，建立了清華大學電池安全實驗室，聚焦高比能量動力電池熱失控問題。分別與(yu) 日產(chan) 、奔馳、寶馬、三星、SK、寧德時代betway在线官网、廣汽、一汽、長安等進行了廣泛合作。

　　我們(men) 重點研究三個(ge) 問題：第一，是什麽(me) 誘發的熱失控?第二，熱失控反應機理及其防範技術是什麽(me) ?第三，熱失控在整個(ge) 電池係統，幾百、幾千隻電池中間蔓延擴展的機理，以及阻斷它的方式?

　　首先，在熱失控誘因抑製方麵，我們(men) 研發了熱-機-電綜合管理係統(擴展的BMS)，在國內(nei) 外一係列企業(ye) 都得到應用。第二，在熱失控反應機理方麵，我們(men) 發現了一些新機製，得出了一係列基本結論。首先，電池自生熱副反應引發的禍首我們(men) 找到了。熱失控溫度劇烈上升(可達1千攝氏度/秒)的主反應我們(men) 找到了——即正極釋氧與(yu) 負極發生氧化還原反應。觸發這個(ge) 主反應的情況比較複雜，我們(men) 正在一一進行研究。在熱失控蔓延的阻斷方麵，我們(men) 研發基於(yu) 模型的熱失控蔓延抑製熱管理設計方法，基於(yu) 這個(ge) 方法，我們(men) 培育的創業(ye) 公司——北京科易動力，發明了高比能量鋰離子電池防火牆技術，利用這個(ge) 技術，他們(men) 把動力電池係統比能量做到了國內(nei) 最高，也比國際標杆的特斯拉要高，現在已經大批量的裝車。所配套的國產(chan) 微型電動汽車續駛裏程做到300公裏以上，而且已經批量生產(chan) 。目前寶馬公司在中國140家創新公司中間挑選出來的唯一一家電動化合作夥(huo) 伴公司，就是這家公司——科易動力。

　　第二方麵，關(guan) 於(yu) 多能源混合/增程動力係統及其優(you) 化控製概況。我們(men) 在混合動力方麵一貫主張的是串聯式/增程式動力係統(目前大家所熟知的日產(chan) 的E—Power動力係統就是這類係統)。我們(men) 的工作包括三個(ge) 方麵：第一，燃燒係統。我們(men) 發明了基於(yu) 缸壓傳(chuan) 感器的發動機燃燒與(yu) 排放反饋控製理論與(yu) 技術;第二，在發動機總成方麵，我們(men) 建立了發動機/電動機總成(增程器或者叫功率跟隨器)的優(you) 化設計方法。可以使發動機大部分運行在高效區而不是原先的散在大的區域範圍;在動力係統層次方麵，我們(men) 研發了多能源一體(ti) 化的混合/增程的動力係統，從(cong) 這張圖上可以看到，電路是一個(ge) 並聯係統，有一個(ge) 電池，同時有一個(ge) 發電機組，兩(liang) 者共同給電機供電。這個(ge) 係統我們(men) 已經實現模塊化、平台化，並研發了係列化車型，包括油-電混合動力客車，氣-電混合動力客車，這些我們(men) 已經在中車時代電動等企業(ye) 產(chan) 業(ye) 化應用並推廣到國防軍(jun) 工特種車輛。當然我們(men) 也可以做燃料電池的氫-電混合動力，下麵介紹。這就是我要介紹的長壽命燃料電池係統機理、模型與(yu) 性能優(you) 化研究。這是清華的燃料電池動力係統的技術路線圖，第一個(ge) 層次我們(men) 研發了燃料電池的混合動力係統，發動機是外協的;第二個(ge) 層次，我們(men) 研發了燃料電池發動機研發，燃料電池的電堆是外協的;第三步，我們(men) 研發成功燃料電池電堆，燃料電池膜電極是外協的。現在，我們(men) 馬上要開始燃料電池膜電極的開發，已經組織了國際一流的研發隊伍。我們(men) 層層深入，技術鏈逐環解耦，我們(men) 稱其為(wei) 剝洋蔥模式。

　　首先看燃料電池混合動力係統。早期的燃料電池客車以燃料電池直接驅動為(wei) 主流技術路線。我們(men) 發明了能量混合型燃料電池混合動力，燃料電池隻提供車用的平均功率，而車用的峰值變化功率由動力電池提供。這區別於(yu) 豐(feng) 田公司的功率混合型燃料電池混合動力。我們(men) 還發明了Soft—run商用車燃料電池混合動力功率分配控製方法，把劇烈變化的車用負載轉化成燃料電池功率基本不變，集中在穩定的功率範圍，這樣使燃料電池的耐久性成倍提高。我們(men) 早在2007年就實施了國際首例燃料電池客車氫-電係統帶壓碰撞實驗。我們(men) 關(guan) 聯的公司研發的高壓氣態氫係統已經形成了係列產(chan) 品，並獲得國家頒布的特種設備安裝改造維修許可證。我們(men) 研發了整個(ge) 燃料電池混合動力係統並與(yu) 企業(ye) 合作開發了首批獲得國家產(chan) 品公告的燃料電池城市客車。

　　這是我們(men) 從(cong) 示範考核、應用擴展，到率先實現燃料電池客車成套商業(ye) 化的路徑。2008年在奧運會(hui) 示範，2010年在國外新加坡示範，2011—2012年聯合國UNDP全球清潔城市示範。2016配合企業(ye) 開發的世界上首台燃料電池有軌電車獲得國際氫能協會(hui) 頒發的獎勵。2017年，我們(men) 配合企業(ye) 開始燃料電池客車的商業(ye) 化，第二階段，我們(men) 是做燃料電池發動機。利用內(nei) 燃發動機電控技術優(you) 勢，研發了氫氣電控噴射與(yu) 陽極再循環係統，發明了帶陰極再循環的燃料電池發動機空氣係統，。開發了燃料電池發動機的控製係統和燃料電池專(zhuan) 用DC/DC，可以直接利用交流阻抗反饋膜的含水量。我們(men) 實現了商用車燃料電池發動機係統集成的技術突破，進行了三代產(chan) 品開發。我們(men) 培育了國內(nei) 首個(ge) 燃料電池發動機上市公司億(yi) 華通科技股份公司，並建立了北京燃料電池發動機工程技術中心，率先獲得百台級客車燃料電池發動機銷售。目前，億(yi) 華通科技股份公司的燃料電池發動機配套在燃料電池客車領域處於(yu) 領先地位。目前的產(chan) 品是我們(men) 完全采用自主電堆的新一代發動機。今年前四個(ge) 月生產(chan) 了燃料電池發動機150台，預計全年銷售500台左右。

　　第三方麵，燃料電堆模塊研發。我們(men) 開展了電堆的設計優(you) 化，重點進行了雙極板的研發。我們(men) 堅持碳板技術路線，因為(wei) 做的是商用車的長壽命燃料電池電堆。我們(men) 認為(wei) ，從(cong) 長壽命的角度衡量碳板還是有優(you) 勢的，我們(men) 實現了石墨樹脂複合材料雙極板的自動生產(chan) ，現在正在建自動生產(chan) 線，使雙極板的成本大幅下降。我們(men) 深入研究了電堆工程熱物理與(yu) 狀態辨識技術，對於(yu) 電堆“水-熱-氣”狀態失衡影響壽命的關(guan) 鍵難題，發展了基於(yu) 模型的堆內(nei) 狀態估計與(yu) 管理方法，並且開發出新一代商用車燃料電池電堆，初步進行了1千個(ge) 小時以上的試驗，壽命超出預期。

　　我們(men) 還進行了電堆模塊的集成化工程開發，以滿足國家標準的各種要求。這是清華相關(guan) 公司上海神力科技有限公司燃料電池電堆的係列產(chan) 品，我們(men) 利用碳板實現了功率密度2千瓦/升(這對於(yu) 碳板電堆而言，功率密度是很高的，豐(feng) 田電堆功率密度3.1千瓦/升用的是是金屬板，我們(men) 從(cong) 長壽命的角度考慮，金屬板用於(yu) 轎車隻需要5千小時壽命，而商用車必須要達到1萬(wan) 小時以上，因為(wei) 商用車一般來講運行壽命要求更高)。

　　關(guan) 於(yu) 長壽命我們(men) 有一個(ge) 長期發展技術路線圖。2020年的壽命目標是1萬(wan) 小時，2025年大於(yu) 2.5萬(wan) 小時。新研製的電堆壽命已經接近1萬(wan) 小時這個(ge) 目標，所以2020年產(chan) 品的壽命應該會(hui) 超過1萬(wan) 小時。

　　下麵是關(guan) 於(yu) 產(chan) 業(ye) 化的情況，首先，清華基金控股的北京億(yi) 華通科技公司，2004年以來致力於(yu) 燃料電池發動機的研發和產(chan) 業(ye) 化，實現中國燃料電池發動機批量生產(chan) ，並具有自主知識產(chan) 權和產(chan) 品係列，2016年在新三板掛牌，實現中國氫能燃料電池公司在資本市場零的突破。

　　另外，我們(men) 有上海神力的電堆基地，實現了模壓石墨的雙極板批量生產(chan) ，新一代燃料電池電堆的批量生產(chan) ，同時建立了燃料電池電堆測試中心，麵對全社會(hui) 提供測試服務。還有張家口的燃料電池發動機基地和製氫基地。這是設在加拿大的研發基地，將率先在這裏開展膜電極研發。

　　最後我說一下氫能燃料電池汽車的前景與(yu) 挑戰。

　　這是奔馳公司給出的一個(ge) 全方位的各種動力係統的比較圖。橫軸是能源消耗，縱軸是碳排放。這是內(nei) 燃機、混合動力。綠色的是純電動，藍色的是燃料電池。從(cong) 中間可以看出，如果以可再生能源為(wei) 一次能源，在能耗方麵純電動應該是更有優(you) 勢的。如果以天然氣作為(wei) 一次能源，燃料電池的能耗會(hui) 有優(you) 勢，但是二氧化碳仍然需要降低，要采取二氧化碳捕捉。所以，氫能是二次能源，節能環保效果與(yu) 生產(chan) 氫的一次能源有關(guan) ，我們(men) 也不能說氫能是終極清潔能源。氫是能源載體(ti) ，最後的載體(ti) 一定會(hui) 有氫和電，不可能把電排除。

　　這是豐(feng) 田公司給出的一張圖。橫軸是行駛的距離，縱軸是車輛的速度，它給出的是在長距離重載運輸方麵是燃料電池的優(you) 勢範圍。

　　這是現代給出的一張圖，就是麵向2025年純電池汽車與(yu) 氫燃料電池汽車的成本優(you) 勢對比。圖上轎車的成本圖，燃料電池是紅色，純電動是綠色。可以看出，在300—700公裏之間，兩(liang) 者的成本差不多。在500公裏以內(nei) ，燃料電池轎車沒有成本優(you) 勢。但是商用車用燃料電池在100公裏以上就具備成本優(you) 勢。所以，我們(men) 目前的基本結論是，鋰離子電池係統更適合替代汽油機，氫燃料電池係統更適合替代柴油機。這是我們(men) 為(wei) 什麽(me) 聚焦燃料電池商用車的緣故。

　　說一下市場的前景，首先我們(men) 認為(wei) ，市場要穩紮穩打，我們(men) 目前是從(cong) 北方的寒冷地區商用車市場突破，這張圖是從(cong) 北京到張家口的長距離實驗，這是在張家口交付的130輛大客車，麵向的是2020年的冬奧會(hui) 。我們(men) 認為(wei) ，在北方寒冷地區燃料電池相對純電動更有市場競爭(zheng) 優(you) 勢。

　　第二個(ge) ，如果燃料電池僅(jin) 僅(jin) 用於(yu) 汽車，我認為(wei) 革命的意義(yi) 是不大的，所以我們(men) 必須從(cong) 能源革命的角度來看待燃料電池，逐步擴展開拓固定式氫-電能源市場，研發光-電-氫一體(ti) 化微網係統。這張圖是清華正在建設的光電氫一體(ti) 化的微網試驗係統。我們(men) 認為(wei) ，氫能燃料電池大有可為(wei) ，而且跟儲(chu) 能、純電動汽車、光伏構成綜合的高效清潔的而且分布式獨立的能源係統，將會(hui) 給能源係統帶來革命性的變化。目前我們(men) 正與(yu) 丹麥技術大學、日產(chan) 、殼牌等合作，推進這方麵的工作。把中國光伏的優(you) 勢、儲(chu) 能電池的優(you) 勢結合起來，並把氫燃料電池結合進來，光伏發電可以用電池儲(chu) 存，也可以製氫，，最後做成一個(ge) 麵向未來能源互聯網的分布式獨立微網獨立能源係統。

　　當前氫能技術落後於(yu) 燃料電池技術，進展比較慢，我們(men) 需要全鏈條各環節氫能科學與(yu) 技術的新突破。這張圖是選自長城汽車的一個(ge) 研究，從(cong) 能源生產(chan) 、分配、運輸、加注等等環節很長、很複雜。目前存在能效偏低、成本偏高的問題，大家必須聯合起來，把這些關(guan) 鍵技術突破。推進氫能燃料電池技術的規模商業(ye) 化。

　　謝謝各位!