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。金龙客车工程研究院新能源技术部部长宋光吉到会并发表了《厦门金龙燃料电池客车开发与关键技术研究》的主题演讲。他表示,厦门金龙在氢燃料电池客车方面研发与关键技术研究方面有着丰富的经验,无论从整车的经济性、安全技术还是余热再利用的技术研究都走在氢燃料电池客车的前列。今年金龙第三代燃料电池公交在开发并批量交付,然后启动氢燃料电池重卡的研发。以下是演讲具体内容:
金龙客车新能源研究部长兼燃料电池组长宋光吉发表《厦门金龙燃料电池客车开发与关键技术研究》演讲
首先非常感谢中国氢燃料电池汽车网的邀请,然后很荣幸在这里跟大家分享一下厦门金龙氢燃料电池汽车,客车方面的研发。今天的主题的话是燃料电池客车的开发与关键技术研究。
我本人是新能源研究部的部长兼燃料电池的专项组的组长。今天汇报的几个方便,第一个是研发历程,然后第二个是产品布局,第三个是关键技术的研究,最后一个展望,在客车板块金龙客车的话品牌价值520亿,属于名列前茅。
营销服务网络超过了140多个国家和地区,累计的销量是48万辆。客车板块然后出口的话超过10万辆。这个是我们国内跟海外的进近几年的业绩表现,海外实际上一直都是稳定增长,国内市场业态讲大家都能感受得到,这个是我们的分两条线,第一个是我们新能源的研发历程,第二个是标红是我们燃料电池的研发的一个时间表,公司是88年成立,然后在2000年前后是基于铅酸电池在做新能源汽车的客车的开发。
然后到2008年奥运会投入了第一批的混合动力,这个车到目前还在运营。再然后接下来一直发展到发展到现在变成一个行业内相当主流的新能源的客车。到现在这样一个规模。然后另外一个燃料电池客车的话,我们在2010年是第一次的比较深入的去做燃料电池的整个全球的技术储备,包括零部件产业链资源,第一次做了一个比较详细的可研报告,实际上到最后10年是那时候实际上是从各方面来讲都不是特别成熟,当然这个是属于一个搁置。
2015年正式的启动12米的氢燃料电池客车的开发,然后到2017年获得生产资质。2018年开发的第二代的8米5的燃料电池客车跟建成100千瓦级的燃料电池的系统实验室,2019年是第二代的燃料电池的车上市,然后在福州的示范运营。
今年是第三代的燃电池公交的开发,然后批量交付,然后启动氢燃料电池重卡的研发。整个技术路线的话,金融客车的话,我们技术路线实际上更多的是站在三个角度来看整个产品应该怎么来迭代。
第一个,到目前为止,第一款的技术路线也不能说过时,有可能在三年以后可能又变成一个主流路线。实际上是早期大家在做,然后那次课时开发的时候基本上都是还是能。燃料电池偏大,然后锂电池实际上用的很小。你丰田像一度电对不对这种像正常的燃料电池车设计的构型,第一代的这种状态,缺点非常的明显。因为这个车我们当时做的是只有二十几度电,早期大家基本上都是这样。二十几度电它带来的结果就是不是很方便,然后系统也不是特别成熟,你二十几度电通常你跑不了太远,一旦这个系统有故障,车辆强势调度非常的困难,所以说强相当于是结合我们现在中国的发展的现状,现在是这条路线,到目前这个阶段不是特别合适。
第二个就相当于是第二代的话,我们相当于是选择的是加大电量,然后这样的一个方式,现在就像大电量变成现在一个主流中等电量,几十度到近百度这样的一个一个电量。第三代的话强是为了第二代的话,我们解决的是一个燃料电池,把燃料电池放在车顶的这样一个一个布局。它的缺点也相比较明显,因为到现在为止燃料电池也不是特别的成熟,它的维修方便性实际上还是非常的不便。续驶里程当然是也会有下降,因为站在车顶的空间。
第三个现在是在前两代的基础上,到现在应该是比较适合现在现状的发展。燃料电池是中等功率,谈不上大,然后放在后舱相当是符合我们传统的维修的方便的布局。然后燃料电池的话基本上是100度上下,这个相当于是灵活的调度,包括应急的使用还是比较方便。我们讲现在我们在开发第4代的话,它最重大的问题点在什么?就是你解决了车辆本身之后,往下一步现在是你要想想办法去降低氢耗。更多的是从加大燃料电池功率上来做一个最合适的匹配。第4代的话我们更多的是从加大燃料电池功率这样的一个层面去解决。
燃料电池车型的布局,这里边的话现在是我们过去30多年一直在做客车的研发,到目前为止公路公交到目前为止相当于是在然后那车上聚焦就聚焦这几款车型。然后公交车的话就8米50米10米半还有12米,现在的话10米半实际上是比较折中的一个方案,像在大城市小城市10米半都还可以,所以说10米半应该是一个绝对的主流,8米5是一个应该也是一个很重要的补充,12米墙是一个很小众的需求。
然后公路车的话9米、11米的还有12米的公路客车,像是我们聚焦的一个产品的方向。
然后重卡的话我们在今年10月份获得了全系列的生产资质,很快我们会向大家推介一系列的产品,这个是我们的几款主流的客车产品的一些基本的参数,实际上更主要的是里面的,功率跟整个续航里程的搭配的是一个情况。这里边讲技术迭代更多的三个角度,第一个是续航里程尽可能的长,现在实际上离大规模利用其实还差点,还差点距离。燃料电池的功率尽可能的让经济性发挥到最佳。
另外一个就是整个成本的综合的考虑,关键技术的话,我这里讲三个方面,第一个是整车的经济性,说白了就是能耗,这里不包括包括采购成本,第二个是整车的安全技术,第三个是余热利用的技术。整车的经济性,这个是我们在2015年启动到2016年开发完,然后2017年算是上市在国内上市的一款车型。
这个车型开发的初衷是面向欧盟的,全三开门的全地板的车型,当时的话选用的是巴拉德的60千瓦的燃料电池加上27度的快充的功率型的锂电池。到目前为止看,这个车型应该也不过时,它的所有的技术的匹配也不过时。这个是在过去的几年之内,我们现在是针对这个车在车辆的三电,包括电辅件以及所有的燃料电池系统及其Bot的能耗做了一个比较长期的监控。最后是对这些数据做了一个分析,这个我们很少会把这些拿出来给大家来展示。这里面实际上是同行也好,产业链也好,大家一起来分享。
这里边其实上我们这个车在一直在盐城在福建我们在做测试和验证,然后这里边的话像左边这张图,燃料电池我们控制策略采用的是功率跟随的,基本上60千瓦的燃料电池对应一个10米到12米的大巴,平均功率也就二三十千瓦。绝大部分工作它的高效点,这个能耗应该属于发挥它的一个比较大的一个能耗的这样一个优势。
第二个就是我们2018年和2019年开发的第二代的8米5的车,这个是跟雪人的新能源公司合作的30千瓦的燃料电池,这个车在福州一直在运营。这个是我们今年上个月11月刚交到湖北的30台的8米5的公交,这属于第三代相当于是。它的技术特征实际上是有很大的变化,将来基本上都会以为蓝本,包括它所有的布置,包括技术的匹配设计形态,这个是8米5车在过去的运营的一个情况,8米5我们之前在福州运营,然后线路前是在长乐的辽路16路的公交车公交线路,然后等数清号3.3,然后实际工况的的能耗是4.2公斤百公里。
到目前为止,单台的话5万公里多,这里边燃料电池采用的是定点功率的这样的一个控制方法。实际上现在是差不多相当于是35%和60%两个公共点,减少它的功率跟随的对于它燃料电池系统性能的影响,寿命的影响。
安全技术的话分几个方面,第一个是氢安全,主要是讲他一个浓度传感器的一个设置,我们是比较坚持的,认为车内轻浓的传感器是比较应该有的。一个传感器。然后另外就是氢系统本身的加压,还有排放的一些监控的基本的性能要求。第三个就是氢系统的物理防护。然后电安全的话主要是高压绝缘高压互锁,人体触电防护、加氢安全、加氢互锁,还有除静电的措施。
第三个是结构安全,钢强度碰撞安全,还有IP防护以及阻碍性能。控制安全的话主要讲几个,第一个是功能安全的话,像对燃电池车来讲,更多的还是关于它可靠性。就控制可靠性的这样一个考虑,公共安全实际上也都是老生常谈三层的监控架构。然后这个是我们金龙自主开发的强势,已经全面量产的32位的双核的控制器,然后操作安全,还有故障诊断,还有失效防护以及热管理安全,这属于另外一个现在是要深入研究的一个方面。
最后一个要跟大家就是分享的是余热利用的这样一个技术,这个是我们在做的余热利用的一些实验,这个实验现在是在车内布了十几个温度的探头,然后对做温度的监控,像换热在燃料电池的水回路跟车内的乘客舱的回路之间需要一个板块,这个板块的我们设计的最大的散热功率是35千瓦,因为这个实验还在实验还在进行中,这个是我们到目前为止的测试的一些情况。
实际上余热利用从技术上来讲的话,余热燃料电池的功率现在大家能配到50千瓦以上,它的热量其实上也就有这么大,因为它效率50%左右,然后车内其实上你只需要二三十千瓦,就已经足够车内的制暖。实际上燃电池本身的热量足够车辆的车内的加热来使用,所以说它本身技术一定是一定是个必然,但现在技术上一定要做。尽早的研发储备跟面向市场的一个方面。
到目前为止的话,我们测出来是因为我们这个实验在厦门测的,在25度的室温下,其实是换热已经非常快速明显的能够达到他的预期,然后这个车辆在零下30度的,现在我们正跟中汽研正在测试车辆,因为应该在近几天之内会发到天津来做环境舱的实验。接下来包括磨合,都会做进一步的验证。
最后是展望,我简单的总结了几句话,这是个人的看法。第一个是高性价比的关键的零部件,然后是规模化发展的关键。第二个是低成本的氢气来源是产业集群健康发展的前提。第三个是政策引导与基础设施的配套是加快示范,加快示范期过渡到发展期的保障。第四个是面向主机厂跟最后的终端用户,对于客户来讲,经济安全、可靠、便捷,这是客户持续运营的刚需。以上构成了整个行业可持续的健康发展的一个主要条件。这里边就需要产业链,包括上下游,还有媒体人,投融资方,还有我们的同行们,大家一起来努力共同的成长。以上是我的分享,谢谢大家!
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 ↓ ↓ ↓