北京理工大学教授王震坡:中国燃料电池汽车应
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admin
2019-11-01 20:48

  10月26日,由科学技术部指导,联合国开发计划署、中国汽车工业协会联合主办,佛山市人民政府、佛山市南海区人民政府全面支持的2019联合国开发计划署氢能产业大会在佛山市南海区樵山文化中心隆重召开。

  下面是北京理工大学教授、电动车辆国家工程实验室主任王震坡作题为《中国燃料电池汽车应用情况统计分析》的主题演讲。

  今天我演讲的主题就是把我们平台上看到的数据情况跟大家汇报,我介绍的内容有三部分,包括平台建设情况、车辆的应用特性、一些建议。

  首先,为什么要建立新能源车的大数据?基于大数据的新能源车智能网联汽车是我国汽车产业转型的重要战略方向。从数字化的角度来说,跨界产业数字化融合,从这张图看到传统的汽车产业里面,原本的原材料生产、零部件、整车的生产过程中有大量的数据产生,我们的大数据可以看到只是这里面的第三层,能够看到运行数字一个小的红点,但是就因为这么一个小的红点数据增加,其实使我们的数据量成几何级数的增长,其他的数据都是产生一次,只有它是实时的动态数据产生,由于这个数据的增加,使汽车产业链的数据激增,大数据应用包括车辆保险、车辆充电、道路运输的应用。

  另外,从数据应用的角度说,为我们的汽车产业带来了一些变革,首先从生产环节来看,生产环节获取了车辆使用环境数据、车辆营销环境数据,可以为车辆设计改进提供基础依据。销售环节可以了解车辆应用特征、应用群体实现精准营销。消费者在生产数据过程中也为自己的应用提供了相应的保障,比如精准的车辆维护保养、出行信息的服务等等。

  另外一个观点,数字化是我们实现“电动化、智能化、网联化、共享化”的基本条件,为汽车“四化”提供最基本支撑,如果说电动化是“三化”的基础,那么数字化是“四化”的基础条件。因为这个基础的背景,我们通过数据汇集在工信部工作指导下开展工作,一是进行新能源车安全管理和后续分析工作,二是进行里程核查和补贴核算。第一项工作的大数据,就是在三天前工作学会上,我汇报的数据引起很多行业专家的质疑,我回答了新能源车发生事故很多,但是只是传统车辆着火燃烧的1/3,这些数据来源于我国新能源车数据统计、着火数据、国际上报出来的传统燃油车的数据。

  大家看到的视频是我们这个平台建立的技术体系,车辆技术采集到企业平台、地方平台数据传送的结构体系。现在接入这个平台的已经有2.3万辆,累计行驶里程是930公里。我们从去年开始建设的国家汽车溯源系统。数据采集,根据我国的32960标准进行数据采集,在燃料电池一共包含12项数据,包括电量、电压、能量消耗12项相应技术指标。我们基于这些数据开展相关工作。首先,我对回传的数据真实性、有效性通过逻辑性检验,通过这些数据也实行了相应的边缘计算。另外,从国家数据统计的角度来说,我们在节能减排方面对新能源车的节能减排进行统计。后续,我们还在车辆平台指数等等方面开展了相应工作,这些方面由于时间关系不展开了。

  总之,我们从车辆的检验、评价方面建立了一套脱离车辆的实验室测试的指标和体系,这个指标和体系来源于车辆的运行大数据。后续,我们也在这个数据基础上提出了基于车辆运行数据为车辆的质量提高提供相应的技术咨询的建议,为运行企业如何提高车的运营效率、降低能耗提供了相应的建议。2016年即平台建立时就开始做这项工作,就是形成全国新能源汽车统计和分析月报,报到工信部、财政部,为宏观决策提供基础的数据依据。

  我重点介绍在我们平台运行的氢燃料电池汽车的运行特性,在我们平台上已经注册的氢燃料电池有3518辆,这些车辆里面的物流车已经很多有2230辆,客车1285辆,3辆乘用车。这几辆车分布在全国23个省,21个地级市,广东省的车辆最多1276辆,上海其次858辆。地级市就是佛山应用数量最多、车辆最多,有778辆车在我们平台注册。

  从车辆的生产企业来说16家,物流车的生产企业6家,佛山的飞驰在车辆生产里面占有一席之地。上线运行数据,每天的运行跟气候、工作日、休息日有关系,这是多因素综合的结果,每天的上线量变化很大,从注册数量来看,物流车的数量大于燃料电池客车,这两个数字正好是相反的。其中一些原因,我们后续做相应的分析。

  下面,它的日行驶里程的统计,图上可以看到新能源物流车行驶里程比较分散80-300公里都有,还有一部分车辆20公里为峰值,物流车运行的里程比较少。燃料电池客车运行相对比较稳定,168-180公里的数据相对比较高,蓝线是客车,黄线是物流车。

  那么,从它的行驶里程分布可以看到,对比这些所有的客车企业,宇通的客车日均运行历程最长190公里,日均运行时间8小时以上。从加氢时间上来看,我们也可以看到加氢时间集中在早上9点、下午5点、晚上20点,我们做过初步的了解跟加氢的建设分布有关系,一般的加氢站都处于郊区,所以都是运行间隙加氢。从加氢时长分布来看,最快4-5分钟,13-15分钟比较多。

  我们对比了一些典型的车辆,这是列举了6辆典型的新能源车的情况,从续驶利用率来看都是50%,一次加氢在200公里以上。从每天运行的情况来看,运行里程即这些车辆每天加氢一次。也有一部分车辆日运行里程比较长,9月份日均运行400公里,一天的运行需要两次加氢,对比前面的PPT看到的基本都是在续驶里程方面存在一定的忧虑。

  下面对典型城市的情况进行简要的分析,从省级的区划做分析,新能源车在上海是250公里左右,因此设计的车辆380公里可以满足续驶需求。我们这个平台有新能源车数据、还有纯电动车的数据,这两个数据比较,上海市的物流车日行里程大概300公里左右。

  我们看佛山市的情况,我们可以看到佛山的燃料电池物流车的日均行驶里程,对比佛山的纯电动物流车基本也是集中200公里以内,说明佛山市对新能源物流车提出了更高的要求,每天的日均行驶里程比纯电动还要长。

  下面,关于新能源客车的比较,这张图是上海市,一是峰值60公里左右,二是峰值60-120公里,这一段比较集中,同样我们对比上海市的纯电动客车,它日均行驶里程240公里以内就可以满足90%的运行需求。佛山市的情况,原来的佛山客车最高的日均行驶里程就是100-200公里,另外一部分是200公里以上,纯电动客车200-260公里区间比较多,运行里程300公里才能满足佛山90%的需要,行驶里程在佛山的要求比较高。

  下面,我们可以看到全国加氢站的热力图,我们可以看到主要是广东上海地区加氢站相对比较集中。并且,我们可以从总体来看站不多,但是比较分散,集中在经济比较发达的长三角、珠三角。

  建议。首先,我们的平台可以看到车辆的故障数据,但是在这个故障数据我发现一个特点,在现有的故障定期、故障特征值里面我们缺乏对燃料电池相关系统的标准码的收集工作,这个故障是按纯电动汽车的特征制定,而对新能源特有的故障特征没有展示出来,我们可以看到高压故障、控制器的高温报警比较多,从这个层面来说对数据安全有待于进一步完善和相对优化,这也是对故障报警等级的分布情况。我们可以一级故障和三级故障比例在新能源客车分布不明显,我们有调整的空间,建议对于新能源相关的氢安全、电安全、氢电耦合的安全标准制定工作应该尽快推进。

  车辆未上线的情况,我们的平台可以看到有部分车辆,有注册信息,但是注册了几个月没有上线运行这种信息,一方面可能确实有车辆进行调整、调试的情况,另一方面也体现加氢站的建设存在一定的缺陷,应该营造更好的环境为我们的燃料电池车辆运行服务。

  总结,几个建议:要加强加氢站的标准制定工作,同时要加强燃料电池专有安全标准制定工作,建立安全监督管理的体系,优化燃料电池运行环境,为燃料电池产业发展助力燃料电池产业更好更快发展。