歐陽明高：氫能燃料電池汽車發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)

　　24日，氫能發(fā)展戰(zhàn)略研討會在中國石化集團公司（下稱“中國石化”）舉辦。中國科學(xué)院院士，清華大學(xué)教授歐陽明高發(fā)表了以“氫能燃料電池汽車發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)”為主題的演講。

　　歐陽明高稱，中國氫能燃料電池的開發(fā)是從新能源汽車開始，新能源汽車在國家科技研發(fā)計劃的推動下形成戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，下一步新能源汽車的電氣化還會持續(xù)發(fā)展。電池扁平化了，會帶來設(shè)計制造的革命，同時，智能化也會讓車不僅僅是交通工具，還是能源裝置智能終端，將來汽車企業(yè)做做車身就像做衣服一樣，電機、電池是普遍可以拿到的，并不是誰獨有的，這就會帶來整個汽車設(shè)計制造的變革。

　　他稱，我國汽車動力電池能量密度已經(jīng)達到300瓦時/公斤，已經(jīng)取得了全方位技術(shù)突破。2025年汽車動力電池能量密度或可達到400瓦時/公斤，2030年之后可以達到500瓦時/公斤。氫能燃料電池技術(shù)也取得了一定程度的突破。

　　動力電池是分布式、短周期、高頻率儲能非常好的選擇，在車下儲存氫能的成本比儲電要低一個數(shù)量級，尤其是利用地下廢棄礦，可以大規(guī)模、長周期儲，也可以用船來運輸，也可以和儲電互補。同時，氫能的運儲方式比較靈活，氫是集中式可再生能源大規(guī)模、長周期儲存的最佳途徑，一但可再生能源成本降低，比如：0.1元一度電，儲存成本在總成本中占的比例最大，其就具備了優(yōu)勢。

　　燃料電池大規(guī)模發(fā)展之后就會促進質(zhì)子交換膜電解水成本的下降，進而促進制氫成本下降。他稱，氫能制氫技術(shù)革命性突破或許還得靠燃料電池技術(shù)，以及氫安全技術(shù)。

　　在全鏈條能效分析上，基于化石能源而言，油電混合動力是效率最高的，天然氣重整制氫的燃料電池效率也很高；基于可再生能源而言，未來動力選擇是純電動，或發(fā)完電制氫做燃料電池，以及制完氫后再把空氣中二氧化碳捕捉起來再做成合成燃料、合成的汽柴油，繼續(xù)用于內(nèi)燃機汽車。

　　在氫燃料電池和純電動車輛成本比較方面，歐陽明高估計，2025年，續(xù)航里程超過500-600公里，氫燃料電池才具有優(yōu)勢；從體積方面而言，燃料電池車的體積比純電動車大，純電動汽車體積可以做的極小，而轎車是對體積要求最嚴格的一種車型。

　　他稱，氫燃料電池動力系統(tǒng)更適合長途大型高速重載替代柴油機，而非替代汽油。從系統(tǒng)智能化角度看，可再生能源出現(xiàn)后，汽車上的混合動力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)是一樣的，原先負荷和發(fā)電是直接關(guān)聯(lián)的，現(xiàn)在中間多了一個儲能環(huán)節(jié)，所以發(fā)電只需要和平均負荷平衡就可以。

　　基于此，形成了交通智慧能源，即電動汽車既是出行裝置也是能源裝置，還是智能終端。這也是為什么現(xiàn)眾多ICT（信息技術(shù)通信）企業(yè)都進入汽車行業(yè)，也就是說汽車行業(yè)發(fā)展有兩個方向，一種是往ICT行業(yè)發(fā)展，一種是往能源行業(yè)發(fā)展，首先往能源行業(yè)發(fā)展的就是電池企業(yè)，比如特斯拉。

　　歐陽明高稱，目前國家電網(wǎng)正在推動有序充電，即自動充電。未來還會實現(xiàn)車網(wǎng)互動，即車可以給網(wǎng)放電，網(wǎng)可以給車充電。他預(yù)計到2035年，全世界汽車保有量約3億輛，150億度電的使用將發(fā)生在車上，車一天只有10%的時間在行駛，90%都可以用做儲能。儲能可以通過區(qū)塊鏈共享，還可以和家庭、建筑發(fā)生關(guān)系，帶來革命性變化。

　　他介紹，我國目前正在做光-儲-氫-充微網(wǎng)系統(tǒng)，下一步將推動V2G（車輛到電網(wǎng)）與V2H（汽車與智能家居），現(xiàn)在作直流電氣系統(tǒng)，電氣直流、電池直流、充電直流，遠距離送電高壓直流，避免了中間的來回變化，這將成為未來智慧城市的物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　歐陽明高稱：“我們認為智慧能源的生態(tài)將會是一個黃金組合”，即分布式光伏+電池+電動汽車+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈，“還有一個白銀組合，就是集中式風(fēng)電與光伏+氫能+燃料電池汽車+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈。”

　　他表示，氫能戰(zhàn)略比燃料電池戰(zhàn)略更大更重要，更有合理性，基于氫電能源系統(tǒng)正在研究探索新能源汽車技術(shù)路線。 他稱，高壓儲氫的成本偏高，每公斤目前約為6000元，2025年可下降到2000-4000元，最終2035年希望能下降到2000元錢以內(nèi)，他強調(diào)，要注意儲氫的成本下降比燃料電池成本下降慢，希望能源企業(yè)能加入解決這個問題。同時，他也呼吁，亟需能源央企戰(zhàn)略支撐我國氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括制氫、儲氫等。

　　面向汽車應(yīng)用的氫能戰(zhàn)略，歐陽明高呼吁聚焦綠氫。他稱，燃料電池汽車合理性取決于氫能，氫能的合理性取決于可再生能源轉(zhuǎn)型中大規(guī)模能量儲存與多元化利用需求。10%的棄電可以滿足2025年燃料電池車用氫需求，50%的棄電可以滿足2035年燃料電池汽車用氫需求。此外，氫能輸運要靈活。他認為，中國的長途主干的電網(wǎng)是全球領(lǐng)先的，但是我們的加氫管道還有提升空間。

　　他表示，氫能燃料電池全鏈條技術(shù)經(jīng)濟性仍是挑戰(zhàn)，出路在于創(chuàng)新，關(guān)鍵是技術(shù)創(chuàng)新。另一方面，當前市場突破口是棄風(fēng)棄光副產(chǎn)氫富余地區(qū)，盡量在當?shù)鼐徒褂?。在低成本高安全的儲氫瓶能夠覆蓋的里程范圍內(nèi)，大力發(fā)展適合采用燃料電池深度混合的動力車型。地方政府要大力支持，大型能源企業(yè)要愿意建加氫站。他總結(jié)：主攻綠氫，創(chuàng)新引領(lǐng)，突破瓶頸、示范先行；安全為本，有序推進。