我國(guó)氫燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

　　氫燃料電池汽車，是我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)一條重要的技術(shù)路線，是新能源汽車“三駕馬車”之一。但是由于過(guò)去一段時(shí)間產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)主要集中于純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車上，導(dǎo)致氫燃電池汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程比純電動(dòng)汽車慢了10年。

　　在商用車場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)明顯

　　在“蟄伏”了將近10年后，氫燃料電池汽車終于走到了臺(tái)前。近兩年，國(guó)內(nèi)對(duì)氫能和燃料電池汽車的關(guān)注度得到前所未有的提高，從2018年初國(guó)家能源投資集團(tuán)牽頭，國(guó)家電網(wǎng)公司等多家央企參與的中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立，到今年氫能首度被寫入政府工作報(bào)告中。從地方政府到中央政府，對(duì)氫能和燃料電池汽車發(fā)展的重視程度已經(jīng)被提到重要位置。

　　“為什么近兩年氫能這么熱？因?yàn)槭汀⒒?、鋼鐵、能源行業(yè)都與氫能密切相關(guān)。鋼鐵煉焦有氫氣，化工氯堿生產(chǎn)副產(chǎn)氫氣，煤氣化產(chǎn)氫氣，石油煉油用氫氣等等。而這些行業(yè)目前是國(guó)家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革要去產(chǎn)能的一些行業(yè)，這些行業(yè)大概比汽車行業(yè)要大3倍以上，也就是大概30萬(wàn)億的產(chǎn)值以上，僅石油和化工行業(yè)就約有15萬(wàn)億的產(chǎn)值。這么大的產(chǎn)業(yè)，要尋求綠色發(fā)展、轉(zhuǎn)型升級(jí)的出路，氫能是一個(gè)很不錯(cuò)的選擇?？傊瑲淠墚a(chǎn)業(yè)鏈非常長(zhǎng)，利益相關(guān)者非常多，就業(yè)的人數(shù)眾多，這對(duì)產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)作用是十分明顯的。”中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高對(duì)氫能和燃料電池汽車市場(chǎng)的火熱現(xiàn)象給出了自己的認(rèn)識(shí)。

　　此外，由于純電動(dòng)汽車在續(xù)駛里程、充電時(shí)長(zhǎng)、重載運(yùn)輸?shù)确矫娲嬖谙忍烊毕?，氫燃料電池汽車也被認(rèn)為是解決新能源汽車在商用領(lǐng)域用戶痛點(diǎn)的重要解決方案。

　　張家港氫云新能源研究院院長(zhǎng)魏蔚表示，氫燃料電池汽車的發(fā)展特點(diǎn)將以商用車為主，它與純電動(dòng)汽車有著不同的應(yīng)用領(lǐng)域。很多人可能會(huì)認(rèn)為，氫燃料電池汽車是來(lái)顛覆純電動(dòng)的，其實(shí)并非如此，這兩種技術(shù)路線是優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相互支持、共同發(fā)展、長(zhǎng)期共存的關(guān)系。

　　歐陽(yáng)明高對(duì)此持相同看法，由于氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)不光有儲(chǔ)氫瓶，還有氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)和輔助電池，所以氫燃料電池轎車的體積尤其對(duì)緊湊型轎車，存在挑戰(zhàn)。此外，使用液化氫是未來(lái)氫燃料電池汽車的發(fā)展方向，這在卡車和大巴車上易于實(shí)現(xiàn)，但要應(yīng)用到乘用車上存在一定困難，因?yàn)槌擞密嚱?jīng)常要放到地下車庫(kù)，而液氫有蒸發(fā)特性。

　　歐陽(yáng)明高介紹了我國(guó)燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀，一是以燃料電池與動(dòng)力電池的深度混合動(dòng)力為技術(shù)特色；二是以燃料電池商用車為主體；三是以Ⅲ型壓縮氫瓶為車載儲(chǔ)氫主流方式。

　　當(dāng)前，我國(guó)氫燃料電池汽車推廣的重點(diǎn)領(lǐng)域就是商用車領(lǐng)域，我國(guó)氫燃料商用車的保有量已達(dá)3500輛，居全球首位。

　　氫燃料電池技術(shù)發(fā)展迅速

　　近年來(lái)，我國(guó)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)取得了重大進(jìn)步。已經(jīng)從第一代燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)迭代到第三代燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，電堆功率密度已經(jīng)達(dá)到3千瓦/升，體積已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)與傳統(tǒng)四缸內(nèi)燃機(jī)相當(dāng)。但是在電堆循環(huán)壽命等方面還與國(guó)際先進(jìn)水平存在一定差距。

　　歐陽(yáng)明高指出，雖然當(dāng)前我國(guó)氫燃料電池技術(shù)與世界先進(jìn)水平還有一定差距，但得益于我國(guó)氫燃料電池汽車市場(chǎng)十分廣闊，參與者眾多，各方資本投入的資源也很豐富，因此技術(shù)進(jìn)步很快，3~5年我國(guó)氫燃料電池技術(shù)將實(shí)現(xiàn)與國(guó)際先進(jìn)水平同步，達(dá)到技術(shù)成熟水平階段。

　　“巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)是我國(guó)氫燃料電池汽車發(fā)展最有力的推動(dòng)因素。”魏蔚表示，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模之大，一旦市場(chǎng)起來(lái)會(huì)吸引很多企業(yè)進(jìn)入，通過(guò)國(guó)產(chǎn)化率的提高，加之規(guī)模效應(yīng)將大幅促進(jìn)成本的降低。當(dāng)前氫燃料電池汽車有很多先進(jìn)技術(shù)還沒有產(chǎn)業(yè)化，這些技術(shù)在我國(guó)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程可能會(huì)比國(guó)外更快，因?yàn)槲覈?guó)擁有全球最大的市場(chǎng)。

　　魏蔚介紹，我國(guó)對(duì)氫燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃是，到2020年保有量突破1萬(wàn)輛，到2025年達(dá)到5萬(wàn)輛，2030年突破百萬(wàn)輛。當(dāng)前正處于“十城千輛”的發(fā)展階段。

　　在氫燃料電池汽車發(fā)展步伐穩(wěn)健之際，同樣也該重視發(fā)展過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

　　歐陽(yáng)明高指出，目前我國(guó)氫燃電池汽車發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)是氫能技術(shù)與成本問(wèn)題。我國(guó)氫能技術(shù)落后于燃料電池技術(shù)，傳統(tǒng)氫能技術(shù)如堿性電解槽、壓縮機(jī)制冷氫液化等存在效率偏低、成本偏高的問(wèn)題，需要全產(chǎn)業(yè)鏈共同推動(dòng)技術(shù)突破。