氫燃料電池車五年關(guān)鍵期來了

近兩年，氫燃料電池技術(shù)取得了重大突破，電動汽車產(chǎn)業(yè)化更是達到爆發(fā)節(jié)點。但氫燃料電池技術(shù)突破的節(jié)點比動力電池足足晚了十多年。

燃料電池是氫能產(chǎn)業(yè)的一部分，也是先導(dǎo)、引領(lǐng)甚至核心部分?，F(xiàn)在，燃料電池已經(jīng)進入成本下降的快速通道。

目前，氫燃料電池汽車已經(jīng)進入大規(guī)模商業(yè)示范階段。北京冬奧會就是全球最大的一次燃料電池汽車示范，約投入1000多輛燃料電池車，背后是30多個加氫站。

此外，財政部等5部委開展的氫燃料電池汽車示范工程也已啟動，多個城市開展以燃料電池商用車為主體的多元場景商業(yè)化示范。

把握五年窗口期

中國氫燃料電池汽車技術(shù)路線圖的原規(guī)劃是，2025年氫燃料電池汽車保有量為5萬~10萬輛;2030~2035年保有量增加到80萬~100萬輛。這是以商用車為主體，我仍然維持這一預(yù)測。

至于燃料電池轎車，不太可能與純電動轎車相競爭。現(xiàn)在，純電動轎車市場已經(jīng)爆發(fā)，中長期看，電能不太可能改變?yōu)闅淙剂?。但是性能較好的氫燃料電池轎車仍有局部市場，今后5年仍有可能賣出1萬輛，畢竟此類轎車擁有不少粉絲。

總體來看，氫燃料電池汽車的關(guān)鍵期是未來5年，到2025年就可做出明確判斷。今后5年，整個商用車電動化會呈現(xiàn)出多元化趨勢。到2025年，商用車電動化長期路線圖也會相當(dāng)明確。

觀察純電動汽車普及的地圖可以發(fā)現(xiàn)，該市場大都集中在長城以南、中部及東部，其他地方相對很少，而那里就是氫燃料電池汽車的潛在發(fā)展區(qū)域。我們要努力利用這五年的窗口期，把氫能燃料電池車做起來。

從戰(zhàn)略視角看問題

應(yīng)當(dāng)注意的是，純電動只需要動力電池單點的突破，而氫燃料電池汽車不僅需要燃料電池技術(shù)，還涉及氫能的制、儲、運、加及車載儲氫問題。因此，必須從氫能的戰(zhàn)略角度看問題。

第一，要清潔低碳、主攻“綠氫”，牢記發(fā)展氫能的初心和使命。有的人反問我：“純電動車為何不一上來就說‘綠電’?”原因有二：一是時代不同了，當(dāng)時還沒有“雙碳”目標(biāo);二是純電動汽車與“綠電”是互動關(guān)系——光伏風(fēng)電等波動性強、儲能難，綠電規(guī)模上不去，而純電動車大發(fā)展可以直接提供電池儲能，電動車越多、綠電就越多，綠電越多、電動車就越綠色，二者是互動增強的關(guān)系。

從“碳中和”與新能源革命的角度，可再生能源的載體就兩個——電和氫，二者在動力和儲能應(yīng)用方面是互補的。儲能方面，氫能是集中式、長周期、大規(guī)模儲能;電池是分布式、短周期、小規(guī)模儲能。氫能的合理性主要取決于可再生能源大規(guī)模、長周期的能量儲存和多元化利用需求。

氫能的關(guān)鍵是成本，這取決于“綠電”成本。如果“綠電”低于0.15元/千瓦時，氫能就可體現(xiàn)出經(jīng)濟性。但這在東部、中部、南部都不易實現(xiàn)，而在新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙古、四川等大規(guī)?？稍偕茉椿貏t容易實現(xiàn)，所以，要盡可能在這些地方發(fā)展氫能。

我國在“綠氫”方面有很大潛力，燃料電池也會拉動相應(yīng)制造設(shè)備即電解槽技術(shù)的發(fā)展。有的燃料電池甚至既可發(fā)電又能制氫。我們應(yīng)該利用四川的水電、新疆的光伏、內(nèi)蒙古的風(fēng)電等低成本“綠電”大規(guī)模制氫。

第二，要創(chuàng)新引領(lǐng)、自立自強，實現(xiàn)氫能科技的新突破。氫能與燃料電池不同于電能與動力電池，其鏈條長、難點多，急需在制氫、儲氫、運氫、加氫、車載儲氫、燃料電池動力、氫儲能系統(tǒng)全鏈條技術(shù)上取得新突破。

這里要強調(diào)三個方面。一是當(dāng)務(wù)之急要突破產(chǎn)業(yè)化“卡脖子”問題，如催化劑、質(zhì)子膜、碳紙、高強度碳纖維、安全閥、加氫站離子壓縮機等，這些很多仍需進口。二是針對氫安全技術(shù)要建立測試評價規(guī)范、安全監(jiān)控平臺、開展安全操作培訓(xùn)等。三是加強攻關(guān)中長期氫能前沿科技，如既可發(fā)電、又可制氫的可逆型固態(tài)氧化物燃料電池/電解裝置等。

第三，市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)，遵循新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律。政府不可能像補貼純電動車那樣對氫能汽車進行全面補貼，只能選擇重點。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展與純電動汽車產(chǎn)業(yè)類似，從孕育期到導(dǎo)入期、成長期再到爆發(fā)式增長期，都需要經(jīng)歷一個艱難的過程。

目前，氫能汽車正處于產(chǎn)品導(dǎo)入期，即將進入成本快速下降的產(chǎn)業(yè)成長期，我們應(yīng)該有信心。但相比電池產(chǎn)業(yè)，氫能全產(chǎn)業(yè)鏈具有更大的復(fù)雜性和更加激烈的中外技術(shù)競爭性，我們不能盲目樂觀，必須努力攻堅克難。

今后5年，政府的支持和引導(dǎo)非常重要，尤其在產(chǎn)業(yè)鏈的聚合、應(yīng)用場景的規(guī)劃等方面。但地方政府也要因地制宜、量力而行、放長線釣大魚，如果急功近利將欲速不達，最后就是一地雞毛。

氫能產(chǎn)業(yè)還需要堅持市場主導(dǎo)。長城以北、西部和西北部冬季溫度低、能源基地多，同時對于可再生能源的集中度高，具有氫能生產(chǎn)和利用的場景，非常適合氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。所以，今后5~10年，氫能市場的突破口就在可再生能源富余區(qū)域。對燃料電池汽車而言，最好是低成本、高安全儲氫瓶能夠覆蓋的里程范圍，能夠在冬天利用燃料電池的余熱給車內(nèi)供暖。同時，地方政府和大型國有能源企業(yè)要有意愿建設(shè)加氫站。主要合適的車型是卡車、公路客車和重載貨車等。

(作者系中國科學(xué)院院士，本報記者趙廣立整理)