樊海梅：海格客车已经研发出18吨和42吨氢燃料电池重卡车型
中国氢燃料电池汽车网 12月25日消息，日前，中国氢燃料电池汽车网MRHN.CN主办的2020中国氢能与燃料电池汽车产业峰会暨年度颁奖盛典在京成功举办。苏州金龙海格客车新能源研究所技术专家樊海梅博士到会并发表了《整车对燃料电池系统性能及安全的要求》的主题演讲。樊博士表示，无论是从环境方面还是从能源方面，我们都是要发展氢燃料电池汽车。根据现有的燃料电池市场产品形态来看，燃料电池系统还有很大的提升空间。目前海格客车的燃料电池的车型，它涉及到有公路车和公交车，然后目前还有18吨和42吨的一个重卡，目前都是已经有车型出来了，公交车还会有8.5米、10~12米的公交车。以下是演讲具体内容：
海格客车新能源研究所技术专家樊海梅博士发表《整车对燃料电池系统性能及安全的要求》主题演讲
各位嘉宾好，然后很高兴能今天来跟大家分享一下，我今天主要是想从整车的角度来跟大家分享一下我们对燃料电池汽车的简单的要求。报告分成这么几部分，第一个简单的概述，第二个就是车用整车对燃料电池的一个性能的一个要求，对安全的一个要求，还有简单介绍一下海格燃电池客车发展的一些概况。
前面的嘉宾会讲燃料电池车发展的一个必要性，然后氢能源发展的一个必要性，所以我这里就讲的比较简单，主要是从能源环境这个方面简单给大家说一下，就是说无论是从能源环境，然后发展新能源，发展氢燃料都是一个必须的。为什么？因为对于氢燃料或者说是氢能来说，它是直接把化学能转化成为电能，不经过中间的一个循环，所以它的效率非常的高，理论效率可以达到81.2%。但是实际上目前我们燃料电池系统的一个能量转换效率，大家也知道最高的也就能到60%，然后低的甚至是在40%。所以燃料电池系统其实还有很大的发展空间。
燃料电池有不同的分类，有质子交换膜燃料电池，固体氧化物燃料电池等等。比较熟悉的就是质子交换膜两个电池，因为目前我们车用的基本上都是质子交换膜两个电池，那么根据工作温度的不同，它又分为低温型、中温型和高温型。对于低温型的燃料电池，比如包括我们比较熟悉的质子交换膜燃料电池，因为它的工作温度比较适合，所以我们车用的时候基本上选的都是这一种。
对于质子交换膜燃料电池它的功率密度相对比较高，体积比较小，然后重量比较轻，而且它的腐蚀性相对来说比较低，寿命相对比较长，然后可以直接用空气作为氧作为氧化剂，工作温度是在室温启动比较迅速，输出功率可调，所以是我们目前无论是乘用车还是商用车它的一个首选。
对于质子交换膜燃料电池经过这么年这么多年的发展，无论是从电解质，然后还是催化剂、气体扩散层、双极板等等都都得到了比较快速的一个发展。目前我们国内也有比较知名的一些厂家企业，然后技术也经过了一些突破，但是其实我们努力的空间还很大。那么燃料电池的设计和开发，不论是从材料、性能、技术还是从国家政策上来说，都是目前都是发展的一个比较有利的一个契机。
车用燃料电池的要求第一个就是燃料电池的功率，如果偏低的话，不能满足整车平均功率的一个需求，如果功率太高的话不不够经济，所以如果功率太大，就是第一个不够经济，第二个技术难度相对来比较来说会比较大一些。第二个，现在的燃料电池汽车，前面有嘉宾也说了，就是说目前我们国家的补贴政策对动力电池它的功率没有明确的要求，这样就存在一个你到底是用功率型的电池，还是用能量型的电池，可能用能量型的电池，然后你的经济性会比较好一些，但是它的加速性能可能会受到一些影响，而且你用的功率越大，然后所占的空间中量也会越大。
所以对于燃料电池车趋势就是什么？用功率型的电池代替能量型的电池，然后这样高倍率的充放电，低能量，然后降低整车的一个重量。再一个就是续航里程，对燃料电池来说，燃料电池车取代就是说燃料电池车快速发展的一个最明显的一个优点就是什么？对燃料电池来说，跑多少里程是由氢的质量来决定的。然后加氢对充电来说，然后他又快得很多，所以然后电池车的一个比纯电动的一个优点就是说我的续航里程比较长，那么续航里程就是说在考虑整车的续航里程的时候，整车设计的时候一个是要轻量化，第二个要单位质量的载荷的能量消耗要相对来比较低。
整车越轻，单位消耗的能量就会越小，然后你带相同的能量的时候，运行里程就会越长。所以车载燃料的车载的燃料的质量越高越多，然后系统的转化率越高，你最后行驶的里程就会越长。还有染料电池的质量过滤密度它越大，那么你占的电堆占的整车的比重就会越小，电堆所占的成本等等的这些就会越小。
所以对整车的这些影响，第一个就是说如果质量偏低的话，续航里程比较短，如果偏高的话，整车质量会增大，也不利于整车的一个轻量化。所以就是说我们要求的是然后电池第一个你的质量功率度比较大，体积功率密度也比较大，效率比较高。那么还有一个可靠性，那么对可靠性整车开发的时候，我们需要考虑首次故障的一个里程，首次故障的一个时间，还有故障的频次以及故障的一个危害程度。
所以电对我们要求产品的一致性要好，然后电堆的水热管理要好。如果电堆的一致性比较差的话，你可能导致电堆的输出功率比较低，然后故障频次会比较高，故障率会比较高。如果你的电堆的水热管理比较差的话，有可能会导致它会有高温报警，功率限制输出等等的这些，而且有可能会导致低温的时候无法启动，低温的时候启动时间比较长。
还有一个就是它的寿命以及成本的要求，前面有嘉宾说了我们我们对电堆，然后还有整车它都有一个质保的要求，如果你的对的寿命比较短的话，这样的话你的就会牵扯到整车成本的方面，所以我们在整车设计的时候要兼顾第一个就是然后电池的一个寿命，第二个就是功率型电池的一个寿命。所以目前就是说对于整车厂在这边，为了兼顾锂电池和燃料电池的寿命，做的最多的就是一个能量策略的管理，还有整车对电池安全性的一个要求。整车开发的时候，我们必须要考虑到整车的一个安全性，那么整车安全性设计的时候需要考虑到一个震动的疲劳强度，碰撞挤压，还有跌落侧翻等等的这些安全。
在有碰撞有侧翻的时候，我们整车对对电池它要求什么？没有断裂破损，还有一个就是没有泄露，然后没有着火爆炸的这种现象，然后能够正常使用切断电源的时候，如果有这种碰撞侧翻跌落的时候，能够立即切断电源。还有一个就是环境的要求，整车开发的时候，我们需要考虑一个环境安全的要求，整车设计的时候我们需要考虑整车的一个什么呢？在高温高寒高海拔的一个环境下，它的一个安全还有延误环境，车辆的浸泡，外部着火等等这些情况下，它的一个安全。那么在这种情况发生的时候，整车对于一定对我们要求它可以限功率输出，比如说在高温高寒高海拔的情况下，它可以先功率输出。
然后第二个就是延误，还有车辆浸泡的时候，我们要求它的防护等级要高，然后在这种情况下，在外部着火的时候，整车没有爆炸，着火的这种现象发生。还有一个就是氢气的安全，前面有嘉宾也讲了，为了保证整车的一个安全，对经济这一块，第一个就是有他的电器安全，然后有些个泄露安全，所以现在不论是对于氢燃料车都装有氢能传感器，而且装的位置装的个数也不只是一个那么对于轻安全整车开发的时候，我们需要考虑氢气泄漏的一个检测。我们是可以用氢浓度传感器然后来进行保证。第二个就是说我们管路的安全，在整车设计的时候要求管路没有破损，然后而且它在使用过程当中不会发生断裂。还有一个就是高温的保护，那么整车对于氢系统我们要求它无断裂、无破损、有泄漏的时候，我们可以及时检测到。
第二个我们在有危险发生的时候，能够及时切断电源，切断燃料的一个供应。第三个就是我们的新系统，然后电池系统，然后它应该放在通风环境比较好的一个地方，要有高温高压的这些保护的一些装置。前面是我对然后电池电堆的一些简单的要求，这个是我们海格氢燃料电池客车发展的一个简单的历程。我们在2006年就是联合上海交大，神力开发了第一代的氢燃料客车，到2019年，然后我们已经开发了5代的氢燃料客车，那么无论是从它的续航里程，然后功率密度，然后低温冷起等等的这些，还有它的效率都有了很大的提高。
目前，适应国家的十城千辆，然后还有氢能发展的风口，然后我们在什么在车辆的动力匹配系统，然后国产化，还有性能的快速评价等等的这些方面都进行了一个研究。目前海格客车的燃料电池的车型，它涉及到有公路车和公交车，然后目前还有18吨和42吨的一个重卡，目前都是已经有车型出来了。后面我们公交车还会还会顾及8米5的，然后10~12米的公交车。
目前我们海格氢燃料电池的10米5的公交车已经有有4批车正在运行，然后单车的运行里程已经超过了已经接近10万公里。前面我对介绍的主要内容，那么后面进行一个总结。就是说氢能产业的发展需要政府的大力支持，也需要各各产业的就是各行业的一个不断的提升。那么对于主机厂来说，我们将燃料电池的开发设计阶段的动力性、续航里程，还有可靠性等等的这些会对它进行指标化。指标是什么？量化对于整个系统的一个性能的要求，那么对于然后电池发动机的厂家来说，就需要综合不同客户的一个需求，然后燃料电池发动机的开发的时候，需要针对不同应用场景去进行。谢谢大家，我就介绍到这！
2020中国氢能与燃料电池汽车产业峰会暨年度颁奖盛典由中国氢燃料电池汽车网MRHN.CN主办，来自氢能、燃料电池、氢燃料电池汽车主机厂及产业链百家企业领导出席峰会，超过20位行业精英发表了主题演讲。2020中国氢能与燃料电池汽车产业峰会的更多最新消息，敬请关注中国氢燃料电池汽车网MRHN.CN官方微信号 ↓ ↓ ↓
