氫燃料電池直面產(chǎn)業(yè)化之痛

　　受技術(shù)和成本制約，我國80%的氫產(chǎn)量都來自煤制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫，并且絕大部分在廠內(nèi)自產(chǎn)自銷，供給到外部的使用量很少。鑒于氫氣供給的這一特點，目前我國存在氫氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足的情況，并突出表現(xiàn)在氫氣的儲運上。

　　“2008年奧運會是中國電動汽車走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵節(jié)點，2022年冬奧會也將成為我國燃料電池汽車發(fā)展的里程碑。”11月14日，在張家口舉辦的2019年長城國際可再生能源論壇上，清華大學(xué)教授、中國科學(xué)院院士歐陽明高指出。

　　這一觀點得到了統(tǒng)計數(shù)據(jù)的印證。11月11日，中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的汽車工業(yè)經(jīng)濟(jì)運行情況顯示，2019年1-10月，我國燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成1391輛和1327輛，比上年同期分別增長8.2倍和8.0倍，成為汽車市場“寒冬”中的一抹亮色。

　　各地規(guī)劃布局提速

　　我國早在2006年就將氫能與燃料電池寫入《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，此后，《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030 年）》等國家級規(guī)劃都明確了氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性地位，2019年的政府工作報告指出，要“推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。政策的支持提振了行業(yè)發(fā)展信心，各地對氫燃料電池的規(guī)劃布局全面提速。

　　京津冀地區(qū)以冬奧會為牽引，北京和張家口建立多個“氫能出行”示范運營區(qū)域，天津計劃到2022年打造產(chǎn)值突破150億元的氫能生態(tài)圈；在華中地區(qū)，武漢根據(jù)加氫站的日加注量給予建設(shè)運營補貼；在長三角地區(qū)，江蘇省規(guī)劃到2025年，氫燃料電池汽車年產(chǎn)量突破1萬輛，加氫站突破50座；上海市發(fā)布的燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃顯示，到2020年，上海將建設(shè)加氫站5至10座，燃料電池汽車運行規(guī)模達(dá)到3000輛。此外，西北、西南及珠三角地區(qū)都在大力支持加氫站建設(shè)及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　“近年來，我國在燃料電池汽車技術(shù)方面獲得一定進(jìn)展，如東岳集團(tuán)研發(fā)了膜電極制備、燃料電池系統(tǒng)集成與控制技術(shù)等核心技術(shù)，國家電網(wǎng)、中石油、中石化等大型企業(yè)紛紛布局產(chǎn)氫、儲氫、運氫、加氫產(chǎn)業(yè)鏈。” 張家口氫能與可再生能源研究院執(zhí)行院長、清華大學(xué)副教授王賀武指出。

　　規(guī)模化發(fā)展仍需時日

　　一方面，氫燃料電池汽車具有高效、續(xù)航里程長等優(yōu)點，另一方面，其面臨的成本、儲存、運輸?shù)葐栴}也同樣明顯。

　　發(fā)展氫燃料電池汽車，首先要解決氫的來源。“2018年，我國氫產(chǎn)量約2200萬噸，是世界第一產(chǎn)氫大國。” 北京低碳清潔能源研究所新能源中心助理主任、氫能研發(fā)部門經(jīng)理何廣利說。

　　何廣利指出，受技術(shù)和成本限制，我國80%的氫產(chǎn)量都來自煤制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫，并且絕大部分在廠內(nèi)就自產(chǎn)自銷了，供給到外部的使用量很少。因此，氫燃料電池汽車的氫來源并不多。

　　鑒于氫氣供給的這一特點，目前我國存在氫氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足的情況，并突出表現(xiàn)在氫氣的儲運上。

　　“在儲氫領(lǐng)域，現(xiàn)階段我國主要應(yīng)用35MPaIII型、70MPaIII型瓶，氫氣的儲運質(zhì)量密度小、效率低、成本高。” 北汽福田汽車股份有限公司新能源平臺總監(jiān)秦志東表示。

　　據(jù)了解，氫的運輸方式有兩種，一種是通過車、船等運輸工具運輸，另一種是管道運輸。“目前，我國《氫能汽車用燃料液氫》《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》《液氫貯存和運輸安全技術(shù)要求》三項國家標(biāo)準(zhǔn)已通過專家評審，落地后將開啟液氫民用化的第一步。管道方面，我國規(guī)模很小，與歐美成熟的市場相比有一定差距，目前正在開展兩項工作，一是高壓氫管道的氫脆篩選和管道篩選，二是嘗試在天然氣管道里面摻氫。但是，‘三桶油’的管網(wǎng)業(yè)務(wù)馬上要歸并到國家油氣管網(wǎng)公司，將來由誰來歸口、怎么歸都不確定，預(yù)計真正到應(yīng)用階段還有五六年的探索期。”北京海德利森科技有限公司副總經(jīng)理、產(chǎn)品總監(jiān)韓武林指出。

　　氫燃料電池汽車的核心部分在于燃料電池，“氫燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，如電堆、催化劑、膜電極、雙極板、密封材料等，我國目前已能夠?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化，但規(guī)模化、批量生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈還未完全形成，成本較高。” 清華大學(xué)教授李建秋坦言。

　　找準(zhǔn)突破口實現(xiàn)新跨越

　　“張家口是國家級可再生能源示范區(qū)，又是冬奧會的舉辦地，是氫燃料電池最佳的產(chǎn)業(yè)化市場基地。”歐陽明高表示，具備天時、地利、人和優(yōu)勢的張家口將成為氫燃料電池發(fā)展的突破口。

　　據(jù)秦志東介紹，張家口率先進(jìn)行了氫燃料電池汽車的商業(yè)化運營，最新一代燃料電池公交車于去年8月1日投入運營，單車最高運行里程近10萬公里，經(jīng)過大量測試與統(tǒng)計，目前張家口的氫燃料電池汽車運營成本達(dá)到了與傳統(tǒng)燃油車相當(dāng)?shù)乃健?/p>

　　歐陽明高進(jìn)一步指出，考慮到與純電動汽車成本平衡點的對比，氫燃料電池動力系統(tǒng)更適合長途大型高速重載車輛（重型卡車、物流車、公交車等），主要替代柴油機(jī)，鋰離子電池動力系統(tǒng)更適合小型轎車，主要替代汽油機(jī)，兩種技術(shù)不是替代關(guān)系，而是互補的。

　　同時，多位業(yè)內(nèi)專家指出，由于冬天車內(nèi)供暖耗能較高，如采用純電動車，續(xù)航里程會顯著縮短。而燃料電池本身的余熱就能保證供暖，因此，氫燃料電池汽車在北方地區(qū)更有優(yōu)勢。

　　“實現(xiàn)氫燃料電池汽車的低成本、高安全運行，需要整個產(chǎn)業(yè)鏈共同協(xié)作配合。” 王賀武表示。（■本報記者 樊桐杰）