【壓縮機(jī)網(wǎng)】2014年，當(dāng)全世界的目光都聚焦在純電動(dòng)的時(shí)候，豐田汽車卻推出了一款氫燃料電池車——Mirai，給大家指出了另外一條新能源汽車的發(fā)展道路。數(shù)據(jù)顯示，豐田Mirai氫燃料電池車自2015年8月在美國(guó)上市至今，于加州已累積售出3000輛，達(dá)成了全新的銷售里程碑。

 

　　其實(shí)，我國(guó)也一直把燃料電池技術(shù)作為新能源發(fā)展中的重要方向之一，2016年，國(guó)家發(fā)改委、能源局聯(lián)合印發(fā)能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃，部署了氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新等15項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。2017年工信部、科技部、發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃提出，逐步擴(kuò)大燃料電池汽車試點(diǎn)示范范圍。

 

　　在z*近結(jié)束的“電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇2018”上，燃料電池是被談?wù)搝*多的話題之一，此次論壇的官方指定用車是福田歐輝氫燃料電池客車，宇通客車等企業(yè)也在論壇期間展示了氫燃料電池汽車產(chǎn)品。在今年的論壇上，還專門設(shè)立了“燃料電池產(chǎn)業(yè)化路徑與政策環(huán)境”主題峰會(huì)，來(lái)自政府、行業(yè)及企業(yè)的代表一起探討燃料電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之路。

 

　　為什么要發(fā)展燃料電池

 

　　“如果到2020年，按照20萬(wàn)輛/年的產(chǎn)量，燃料電池系統(tǒng)的成本大概是7000美元，大數(shù)就是4萬(wàn)元人民幣，滿足歐VI排放的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)也就是這個(gè)價(jià)格。除了燃料電池還有儲(chǔ)氫、電池、變速箱和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，加起來(lái)動(dòng)力系統(tǒng)是1.5萬(wàn)美元，加上1萬(wàn)美元的附件和其它成本，整車大概是2.6萬(wàn)美元，也就是15萬(wàn)～20萬(wàn)元人民幣，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)B級(jí)車的價(jià)格相當(dāng)。如果讓你買一個(gè)3分鐘加滿氫氣就可以跑500公里，天南海北零下幾十度啟動(dòng)也沒(méi)有問(wèn)題的車，你愿不愿意買呢？我想老百姓還是愿意買的，這就是將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。”清華大學(xué)教授李建秋在主題峰會(huì)上給大家算了這樣一筆賬。

 

　　如此看來(lái)，氫燃料電池的性價(jià)比可以超越傳統(tǒng)燃油車，其加氫的便利性和長(zhǎng)續(xù)駛里程也解決了純電動(dòng)汽車的痛點(diǎn)。對(duì)于當(dāng)下發(fā)展燃料電池的必要性，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)張進(jìn)華認(rèn)為，氫能燃料電池由于它的特殊優(yōu)勢(shì)，續(xù)時(shí)里程、加氫速度、成本優(yōu)勢(shì)，決定它在重載、長(zhǎng)距離、大型的車輛中一定會(huì)有重要應(yīng)用，特別是2020年財(cái)稅政策調(diào)整后，這種趨勢(shì)會(huì)更加明顯。

 

　　“氫能是二次能源，也是能源載體，z*大的好處是來(lái)源可以多元化，電解水可以制氫，也可以用太陽(yáng)能、棄風(fēng)棄電，同時(shí)可以用煤制氫，中國(guó)在這方面的潛力非常大。”同濟(jì)大學(xué)教授章桐表示。

 

　　中國(guó)工程院院士干勇指出，2012年我們的制氫量達(dá)到1600萬(wàn)噸，相當(dāng)于8000萬(wàn)輛燃料電池汽車的消耗量。“2050年我們將會(huì)迎接氫能時(shí)代的到來(lái)，形成10萬(wàn)億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模”。

 

　　z*新的國(guó)際氫能委員會(huì)已經(jīng)發(fā)布了氫能利用的重要方式，指明了氫能是社會(huì)發(fā)展的重要方向，2050年氫能將占整個(gè)能源的18%，二氧化碳排放減排方面僅占到20%。能源技術(shù)的發(fā)展方向是高效、清潔，發(fā)展過(guò)程是脫碳加氫，所以氫能源是燃料技術(shù)的重要發(fā)展方向。汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是從化石燃料到新能源汽車促進(jìn)節(jié)能減排，具體就是內(nèi)燃機(jī)、油電混合動(dòng)力到純電動(dòng)再到燃料電池汽車。

 

　　發(fā)展新能源汽車的目標(biāo)是降低排放保護(hù)環(huán)境，其實(shí)汽油車30%的排放來(lái)自生產(chǎn)，60%來(lái)自運(yùn)行。而現(xiàn)代汽車集團(tuán)研發(fā)本部新能源汽車技術(shù)開(kāi)發(fā)中心專務(wù)李起相表示，燃料電池是z*先進(jìn)的傳動(dòng)系統(tǒng)，能夠100%實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo)，他直言燃料電池將成為內(nèi)燃機(jī)真正的替代品。

 

　　從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化

 

　　氫燃料電池技術(shù)正成為q*能源技術(shù)革命的重要方向和各國(guó)未來(lái)能源戰(zhàn)略的重要組成部分。張進(jìn)華指出，歐美在燃料電池發(fā)展上都有明確的戰(zhàn)略，且持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，以豐田、本田、現(xiàn)代為代表的企業(yè)自2015年開(kāi)始就向市場(chǎng)推出非常成熟的燃料電池產(chǎn)品，而且這些產(chǎn)品在主要性能，包括壽命、功率密度、價(jià)格等方面都與傳統(tǒng)汽車相比具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，可以說(shuō)燃料電池已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化初期。

 

　　不過(guò)，中國(guó)的燃料電池發(fā)展與國(guó)際水平還有一定差距。章桐指出，世界各國(guó)沒(méi)有一國(guó)放棄了對(duì)氫燃料電池或者氫能源方面的關(guān)注，從國(guó)家的投入來(lái)說(shuō)，中國(guó)的投入是相對(duì)貧乏的。

 

　　氫燃料電池汽車從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)依然是純電動(dòng)汽車，只是電的來(lái)源是氫燃料電池。章桐認(rèn)為，我們過(guò)去十幾年時(shí)間在電動(dòng)汽車和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面做了大量的工作，在發(fā)展燃料電池汽車的時(shí)候，電驅(qū)動(dòng)方面所有的關(guān)鍵部件已經(jīng)有了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，整車集成的技術(shù)并非空白，關(guān)鍵部件、關(guān)鍵材料都有涉足，從實(shí)驗(yàn)室角度來(lái)說(shuō)很多技術(shù)并不比國(guó)外差。但“差的是怎樣從實(shí)驗(yàn)室跳到產(chǎn)業(yè)化這一步，這是一個(gè)非常艱難的過(guò)程，也是一個(gè)非常頭疼的、需要有耐心和資金投入的過(guò)程”。

 

　　要從實(shí)驗(yàn)室跳到產(chǎn)業(yè)化，章桐建議可以從商用車切入。以宇通客車為例，宇通于2009年開(kāi)始了燃料電池客車的開(kāi)發(fā)，2012年組建了燃料電池客車專職研發(fā)團(tuán)隊(duì)。宇通客車新能源汽車技術(shù)總監(jiān)李飛強(qiáng)指出，氫燃料電池客車在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中面臨很多挑戰(zhàn)，包括電堆成本高、車載氫系統(tǒng)成本高、燃料系統(tǒng)成本高，整車成本高，氫氣使用成本高，加氫站建立和運(yùn)營(yíng)的成本也很高。隨著關(guān)鍵材料和關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化和規(guī)模化，2030年整車成本可以大幅度降低，整車可以降到60萬(wàn)元，運(yùn)營(yíng)成本可以降到0.5元/公里，加氫站可以降低到330萬(wàn)元，氫氣成本可以降到9元/公斤，這個(gè)時(shí)候整個(gè)氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)就會(huì)起來(lái)，燃料電池汽車就會(huì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

 

　　加氫站是制約燃料電池汽車推廣的重要因素。目前我國(guó)加氫站正在快速建設(shè)，現(xiàn)在已經(jīng)建成的有14座。按照國(guó)家節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖的規(guī)劃，隨著燃料電池車對(duì)氫氣需求量的增加，我國(guó)的加氫站數(shù)量會(huì)逐步增加，到2020年建成100座，2030年建成1000座。李飛強(qiáng)建議，在國(guó)內(nèi)實(shí)施加氫站、加油站和加氣站的合建，解決城市用地難和安全管理的問(wèn)題。

 

　　多方協(xié)同推動(dòng)燃料電池發(fā)展

 

　　近年來(lái)，我國(guó)燃料電池技術(shù)取得了一些進(jìn)展?？萍疾坎块L(zhǎng)萬(wàn)鋼在百人會(huì)論壇演講中介紹，我國(guó)燃料電池的電堆功率密度已經(jīng)超過(guò)了2公斤/升，雙極板的研發(fā)和批量化也取得了技術(shù)進(jìn)展；動(dòng)力系統(tǒng)和集成技術(shù)進(jìn)展迅速，研發(fā)的70兆帕車載高壓供氫系統(tǒng)以及70兆帕的氫氣罐的標(biāo)準(zhǔn)也正在形成的過(guò)程當(dāng)中。他指出，“我們要進(jìn)一步加大對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)力度，推動(dòng)區(qū)域化、商業(yè)化的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展，拓展燃料電池新的應(yīng)用領(lǐng)域。”

 

　　對(duì)于我國(guó)氫燃料電池技術(shù)的發(fā)展路徑，章桐建議，一方面國(guó)家要有戰(zhàn)略，把氫能源作為能源架構(gòu)當(dāng)中的一個(gè)重要的組成部分；其次，行業(yè)要有投入，像豐田、戴姆勒這樣的企業(yè)都是十幾年的持續(xù)投入；第三，利用資本活躍的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在很多資本在尋找新的投資領(lǐng)域，對(duì)氫能源和燃料電池汽車來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的切入點(diǎn)。

 

　　我國(guó)燃料電池汽車與國(guó)際先進(jìn)水平的差距還在拉大，以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的創(chuàng)新體系還亟待完善。張進(jìn)華給氫燃料電池的發(fā)展提出了7條建議：第一，創(chuàng)新研發(fā)組織模式，突破關(guān)鍵核心技術(shù)。技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新和突破是推動(dòng)氫能燃料電池技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力，是培育和發(fā)展燃料電池汽車s*要任務(wù)。第二，抓關(guān)鍵領(lǐng)域，補(bǔ)短板環(huán)節(jié)，培育壯大產(chǎn)業(yè)鏈。第三，大力推進(jìn)示范應(yīng)用，以點(diǎn)帶面，有序推進(jìn)示范應(yīng)用。第四，科學(xué)規(guī)劃布局，建立氫能供給系統(tǒng)。也需要因地制宜，根據(jù)資源特色和優(yōu)勢(shì)，制定氫能供給模式。第五，大力推進(jìn)國(guó)際化，整合對(duì)接國(guó)際資源。第六，完善標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系，提升測(cè)試評(píng)價(jià)能力。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)仍然是非常重要的制約因素，從車輛到關(guān)鍵零部件本身法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不健全，特別是從制氫、儲(chǔ)氫到加氫站，程序不明確，加氫站嚴(yán)重欠缺，標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的突破至關(guān)重要。第七，加強(qiáng)公眾宣傳教育。現(xiàn)在很多人仍認(rèn)為氫與不安全劃等號(hào)，所以進(jìn)行科學(xué)普及至關(guān)重要。