歐陽明高：為什么要發(fā)展新能源汽車與燃料電池汽車？

前言：我們的氫能科技應(yīng)該說目前是滯后于燃料電池的，我們現(xiàn)在使用的氫能工藝基本上都是50年至100年以前發(fā)明的，新的氫能科技，還沒有完全能夠成為我們主流的大規(guī)模推廣的應(yīng)用技術(shù)。

2019年6月12日，氫能張家口建設(shè)規(guī)劃發(fā)布會(huì)暨UNDP授牌儀式氫能產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目簽約會(huì)順利舉行。會(huì)上中國科學(xué)院院士、張家口氫能與可再生能源研究院首席科學(xué)家歐陽明高發(fā)表了主題演講。

從全球看，為什么要搞新能源汽車和新能源?很多人還是不理解的甚至是有不同看法的。借此機(jī)會(huì)我想解釋一下我們?yōu)槭裁匆阈?a href="http://www.msthinker.com/" target="_blank">能源汽車和新能源。

從能源的交通發(fā)展趨勢看，全球有三個(gè)趨勢：第一個(gè)，電動(dòng)化；第二個(gè)，低碳化；第三個(gè)，智能化。

從電動(dòng)化的角度，大家知道，我們有油電混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車、氫能燃料電池電動(dòng)汽車，三種都屬于電動(dòng)化。電動(dòng)化是動(dòng)力的革命，還不是能源源頭的革命。

動(dòng)力電動(dòng)化革命應(yīng)該說目前發(fā)展是很不錯(cuò)的，而且技術(shù)在逐步趨于成熟，比如純電動(dòng)車鋰離子電池應(yīng)該說是百年來電池技術(shù)的革命，因?yàn)樗谑陜?nèi)性能提高2倍以上、成本降低80%以上，這就是一場革命。

我們中國是抓住了這個(gè)機(jī)遇，如果沒有這個(gè)電池的革命，我們今天的新能源汽車不可能是這樣大規(guī)模推廣。大家現(xiàn)在看外面，在北京20%的車都已經(jīng)是純電動(dòng)汽車了。

另外一個(gè)很重要的，當(dāng)然就是氫能燃料電池，燃料電池技術(shù)尤其是車用質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)，也取得了革命性的突破和進(jìn)展。大家很熟悉的當(dāng)然就是豐田的燃料電池技術(shù)，我相信在今后五年左右，燃料電池技術(shù)基本上會(huì)趨于成熟。

還有一種就是油電混合動(dòng)力，我們也是不能忽視的，也將會(huì)在市場上占據(jù)重要位置，也不是說燃油車馬上就沒有了，他會(huì)以混合動(dòng)力的形式在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)展下去。

從動(dòng)力革命來講，我們說三種誰好誰不好？真的還不好找太多理由出來，因?yàn)閺男实慕嵌龋@三種車都差不多，如果從全生命周期效率來講，混合動(dòng)力汽車的效率、燃料電池汽車的效率和純電動(dòng)汽車的效率，其實(shí)很難分出高下。

有時(shí)候會(huì)說氫能燃料電池效率最高，那是基于以天然氣為能源源頭，這樣算下來它的效率就是高的。但是如果我們換一種，如果我們把天然氣換成汽柴油肯定就不是了。

所以實(shí)際這三種電動(dòng)化所相配的能源，也就是燃料，都有找到自己的最佳組合，都能夠最后達(dá)到一個(gè)相互之間基本差不多的效果，所以我們是很難比出來的。

要想把它比出來我們就要談到第二化，那就是能源低碳化。所謂低碳化的趨勢，就是要減排二氧化碳，二氧化碳減排的角度我們就不得不提到可再生能源，就是我們風(fēng)能、太陽能等，尤其是光伏的發(fā)展，應(yīng)該說是一場革命。

大家知道，現(xiàn)在光伏效率基本上都突破20%，下一代技術(shù)是朝30%進(jìn)軍，發(fā)電的成本也與煤電不相上下了。

光伏不僅僅是集中式光伏，還可以是分布式光伏，現(xiàn)在分布式光伏其實(shí)發(fā)展的速度比集中式光伏要來得更快。我們中國是光伏的世界第一大國，70%的產(chǎn)能都在中國，這是中國的優(yōu)勢。

所以，可再生能源中國發(fā)展在全球處于一個(gè)很前列的位置。在低碳化方面，中國政府向全世界承諾，中國選擇低碳發(fā)展道路，所以總書記專門提出了能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命的戰(zhàn)略思想。

我想其中很重要的一點(diǎn)就是要能源的低碳化。如果我們把動(dòng)力電動(dòng)化與能源低碳化結(jié)合的話，那我們就能比出高低。因?yàn)橹挥信淇稍偕茉?，你才有可能?shí)現(xiàn)真正的低碳或者近零碳排放。

在這個(gè)前提下我們就能發(fā)現(xiàn)，鋰離子電池、燃料電池配可再生能源的時(shí)候優(yōu)勢凸顯。這中間，純電動(dòng)汽車可能是更適合分布式可再生能源，尤其是我們鋰離子儲(chǔ)能電池跟分布式光伏，我個(gè)人認(rèn)為是一個(gè)絕佳的搭配，在未來發(fā)展的空間非常大。

另外一塊，就是集中式可再生能源，比如說現(xiàn)在青海，可再生能源已經(jīng)可以提供全青海的發(fā)電量。我們很多可再生能源基地都建在內(nèi)蒙、青海這一帶，包括我們張家口，這一帶為什么適合建它呢?因?yàn)樗庹諘r(shí)間長，相比我們東面來講，它發(fā)電時(shí)間長、成本更低，當(dāng)然有輸送的問題。

對于這些可再生能源集中式基地，我們要用鋰離子電池來儲(chǔ)存并不是一個(gè)最佳選擇，相比之下，把它變成氫氣是一個(gè)全球認(rèn)同的主要的可再生能源儲(chǔ)存手段，雖然有很多儲(chǔ)能手段，但是相比之下氫能是各方面比較具有優(yōu)勢的。

所以，可再生能源跟鋰離子電池和氫能燃料電池相結(jié)合有兩種途徑：分布式的儲(chǔ)能我們需要鋰離子電池和純電動(dòng)汽車；集中式、長周期、大規(guī)模的儲(chǔ)能，我們需要?dú)淠芗叭剂想姵亍?/p>

所以這樣我們汽車動(dòng)力跟能源就連成了一個(gè)緊密的配合，可以實(shí)現(xiàn)我們的能源低碳化，這是關(guān)于低碳化的趨勢，這是為什么我們要搞新能源汽車。

還有一個(gè)現(xiàn)在非常熱的趨勢就是智能化，智能化其實(shí)一個(gè)更大的革命、更廣泛的一場革命，大家知道人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等等，是席卷全球的，各行各業(yè)都會(huì)。跟我們相關(guān)的，比如說自動(dòng)駕駛，比如工業(yè)4.0，當(dāng)然也包括我們的智慧能源、能源互聯(lián)網(wǎng)等等。

如果我們再聯(lián)系到我們的車，將來對于分布式的光伏和電動(dòng)汽車，最好的前景就是會(huì)形成所謂的移動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)。

我們現(xiàn)在手機(jī)是一個(gè)移動(dòng)的信息互聯(lián)網(wǎng)，將來我們的汽車也變成下一個(gè)巨大的終端，跟手機(jī)是完全一樣的，大家知道最近華為要進(jìn)入汽車領(lǐng)域，一個(gè)方面是5G的發(fā)展給智能汽車提高網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支撐。

另外一方面是智能手機(jī)所有的東西都會(huì)在汽車上全方位使用，而且汽車是一個(gè)零部件更多、產(chǎn)值更大、更加綜合的系統(tǒng)。所以將來的汽車有可能就屬于ICT行業(yè)了，因?yàn)镮CT變成了汽車的核心。

所以全球汽車行業(yè)正在流行所謂未來出行“新四化”電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化，但其中的網(wǎng)聯(lián)化和共享化目前只強(qiáng)調(diào)了信息革命，沒有強(qiáng)調(diào)能源革命。

如果我們的所有的電動(dòng)轎車只要停下來都接到智能電網(wǎng)或者由微網(wǎng)組成的能源互聯(lián)網(wǎng)上的話，那么我們儲(chǔ)能的規(guī)模將是無比巨大的，2030年之后，我們整個(gè)新能源汽車保有量要超過1億輛，車載電池總的能量將會(huì)超過60億度，這是很大的一個(gè)數(shù)字。

所以，通過智能化，能把我們的能源、交通、信息全方位的整合，也就是未來我們的社會(huì)將會(huì)是綠色、低碳、智能化的社會(huì)，整個(gè)經(jīng)濟(jì)將會(huì)全方位的轉(zhuǎn)型升級(jí)。我們要在這個(gè)大背景下來談我們的氫能燃料電池。

大家會(huì)說這個(gè)很遠(yuǎn)，實(shí)際我們最近正在做《新能源汽車2035規(guī)劃》，按我個(gè)人對“2035”基本的判斷，“2035”包括我們混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電動(dòng)汽車在內(nèi)基本上會(huì)占到絕對的主體，90%以上，當(dāng)然包含了油電混合。

我們的智能化，比如說我們具有各種自動(dòng)駕駛功能的汽車，也將會(huì)是全方位的。當(dāng)然也包括我們能源的低碳化，也會(huì)是占到主體。

因?yàn)閲野l(fā)改委公布的能源規(guī)劃，到2030年，我們非化石能源裝機(jī)就會(huì)到達(dá)50%，2035年將占裝機(jī)量主體。2030裝機(jī)量達(dá)到50%，但是發(fā)電量不會(huì)，我想2035發(fā)電量也會(huì)到50%，這是一個(gè)宏偉目標(biāo)，但不是遙不可及的目標(biāo)。

我們必須在這個(gè)大背景下看氫能，在這個(gè)大背景下定位我們的氫能，氫能是什么呢？氫能就是未來在可再生能源背景下的兩個(gè)主要能源載體之一，一個(gè)是電，一個(gè)就是氫，當(dāng)然我相信電一定還是主體，氫不可能超過電。

現(xiàn)在我們談氫能，有時(shí)會(huì)把把氫能跟石油、天然氣、煤炭放在一塊，我覺得不是這樣，因?yàn)闅淠苤皇且粋€(gè)能源的載體，是二次能源，不是一次能源。

這個(gè)前提下，我們來看氫燃料電池目前發(fā)展我們的機(jī)遇和挑戰(zhàn)是什么。我剛才說了，在大背景下我們能看到氫能的機(jī)遇，我最近正在主持做氫能燃料電池汽車的路線圖，我們2016年已經(jīng)發(fā)布了第一版，也是我主持的。

我們提出力爭2030年氫能燃料電池汽車的總保有量達(dá)到100萬，加氫站1000座，這是2016年，在當(dāng)前的氫能熱潮下這個(gè)數(shù)字是不是太低了？我認(rèn)為這個(gè)不算低。

但是，氫能不能僅僅從車的角度看，更不能僅僅從轎車的角度看，如果我們僅僅從轎車的角度來看氫能，這個(gè)故事是很難講圓的。

我們必須從能源的角度，從新能源的角度，從可再生能源發(fā)展的角度，來看待氫能，來看待它更廣闊的應(yīng)用，不僅僅是車，尤其不僅僅是轎車，在車?yán)镱^可能更多的是商用車，大家想想商用車100萬輛是非常大的。

我個(gè)人判斷鋰離子電池動(dòng)力系統(tǒng)更多的是替代汽油機(jī)，氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)更多的是替代柴油機(jī)。

因此除了汽車之外，我們還有其他的，輪船、飛機(jī)、潛艇、火車等等都是需要的，當(dāng)然還有發(fā)電，還有作業(yè)機(jī)械，所以它的范圍是很廣的，我們不能聚焦在轎車上，以為這個(gè)馬上就會(huì)把純電動(dòng)轎車全部取代，我認(rèn)為這是不大可能的，我們應(yīng)該從更廣闊的視野來看待氫能燃料電池。

關(guān)于氫能，我們現(xiàn)在遇到的挑戰(zhàn)是什么呢？燃料電池我剛才說了，問題不大，技術(shù)將會(huì)成熟。氫源我認(rèn)為問題也不大，目前經(jīng)濟(jì)可行的氫源可以來自1000億度的棄風(fēng)棄光棄水，還有800萬噸的副產(chǎn)氫，氫源沒有問題。

那么挑戰(zhàn)在哪里？在氫的儲(chǔ)運(yùn)，包括車載儲(chǔ)存和車下的儲(chǔ)運(yùn)。找一個(gè)經(jīng)濟(jì)、高效、可行的儲(chǔ)運(yùn)模式，這是我們目前的關(guān)鍵。

最近我們搞氫能燃料電池汽車路線圖，我們內(nèi)部開了很多研討會(huì)，就是專家層面也是很糾結(jié)。我們很多專家說氫看上去什么都好，是的，乍一看氫真的什么都好。但是氫能，你去做氫氣的時(shí)候就會(huì)遇到很多問題，因?yàn)樗p了，技術(shù)的難度是比較大的。

我們的氫能科技應(yīng)該說目前是滯后于燃料電池的，我們現(xiàn)在使用的氫能工藝基本上都是50年至100年以前發(fā)明的，新的氫能科技，還沒有完全能夠成為我們主流的大規(guī)模推廣的應(yīng)用技術(shù)。

當(dāng)然我們有很多新的基礎(chǔ)研究成果，比方剛才說我們光催化制氫等，但是還需要進(jìn)一步的工程化、實(shí)用化、商業(yè)化。

目前車載儲(chǔ)運(yùn)主流技術(shù)是國外從燃料電池轎車發(fā)展中優(yōu)選出來的高壓氣氫，就是70兆帕四型高壓儲(chǔ)氫瓶，這是全球公認(rèn)的主流車載儲(chǔ)氫技術(shù)。

四型瓶相對三型瓶來講成本可以下降30%，而且全球的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)都圍繞這個(gè)方向制定了，但是，中國目前沒有這方面的成熟產(chǎn)品和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。

中長期看，面向2030年，尤其是針對長途商用車我們要發(fā)展液態(tài)儲(chǔ)氫或者中壓深冷氣氫。至于車下的儲(chǔ)運(yùn)，現(xiàn)在有固態(tài)的、液態(tài)的、氣態(tài)的三種。

固態(tài)的不談了，目前沒有找到主流的固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)。液態(tài)，氫液化，是我們要發(fā)展的，但是近期我們可能還很難大規(guī)模的依賴，這是我們要發(fā)展的，面向2030年我們要發(fā)展的。

我們近期主流的還是氣態(tài)，氣態(tài)的問題是，儲(chǔ)氫密度偏低，我們現(xiàn)在采用的是20兆帕的儲(chǔ)氫瓶，國外已經(jīng)發(fā)展了50兆帕、100兆帕，尤其是100兆帕，100兆帕的儲(chǔ)氫瓶到加氫站直接就可以往70兆帕氫瓶加注。

但是這個(gè)技術(shù)目前國內(nèi)還不具備，因?yàn)檫@對標(biāo)準(zhǔn)、安全方方面面提出了很高要求。

為什么國家遲遲不給四型瓶的頒布標(biāo)準(zhǔn)？第一，我們沒有成熟產(chǎn)品，第二，對安全的檢測評估還不到位。我們在這方面需要開放創(chuàng)新、整合全球資源，建立中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，這樣才有可能解決我們氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)中間瓶頸，這是關(guān)于氫能的。