產(chǎn)業(yè)化“試水” 氫燃料電池汽車(chē)駛向何方

       今年以來(lái)，一些國家和主要汽車(chē)企業(yè)紛紛發(fā)布停售燃油汽車(chē)時(shí)間表，新能源汽車(chē)成為未來(lái)發(fā)展的主要趨勢。相對純電動(dòng)汽車(chē)路線(xiàn)而言，效率更高、更節能環(huán)保的氫燃料電池汽車(chē)，被一些國家和企業(yè)認為是未來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)方向。

       近日，在廣東省佛山市舉行的第一屆中國(佛山)國際氫能與燃料電池技術(shù)及產(chǎn)品推介會(huì )上，展出了10款氫燃料電池汽車(chē)和諸多行業(yè)最新的技術(shù)成果，吸引了眾多投資者的關(guān)注。氫燃料電池技術(shù)革新速度已超出市場(chǎng)預期，在純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)取得突破之前，氫燃料電池汽車(chē)能否后來(lái)居上，實(shí)現“變道超車(chē)”？《經(jīng)濟日報》記者對相關(guān)企業(yè)展開(kāi)了調研采訪(fǎng)。

　　與純電動(dòng)汽車(chē)形成有效互補

燃料電池技術(shù)與純電動(dòng)是兩個(gè)技術(shù)方向，一定程度上起到互補作用。但是，氫燃料電池技術(shù)的創(chuàng )新正成為全球能源技術(shù)革命的重要方向

“你們是今天來(lái)參觀(guān)的第三批客人�！弊詮膰鴥仁讉�(gè)商業(yè)化運營(yíng)加氫站——佛山瑞暉加氫站9月份在佛山南海丹灶鎮落成，加氫站站長(cháng)李參成就成了大忙人，前來(lái)參觀(guān)的人絡(luò )繹不絕。這個(gè)加氫站投入運營(yíng)，也意味著(zhù)中國氫燃料電池汽車(chē)在產(chǎn)業(yè)化道路上又邁出了堅實(shí)的一步。

遠看這個(gè)加氫站和常見(jiàn)的加油站似乎并無(wú)太大差別，記者走近觀(guān)察發(fā)現，加氫站沒(méi)有任何異味，且干凈、整潔。整個(gè)加氫站由前向后分為加注區、儲氫區、加壓區3個(gè)區域，在加注區和儲氫區之間由高中低3根不同壓力的管道連接。氫燃料電池汽車(chē)通過(guò)加注區的加氫機加氫，視車(chē)型不同僅需3至10分鐘便可加滿(mǎn)。

相對于純電動(dòng)汽車(chē)，大眾對于氫燃料電池汽車(chē)還知之甚少。國際能源署(IEA)發(fā)布的《氫能與燃料電池技術(shù)路線(xiàn)圖》顯示，氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應直接轉換為電能的發(fā)電裝置，而氫燃料電池汽車(chē)本質(zhì)上仍是電動(dòng)汽車(chē)，氫氣儲存在車(chē)上的高壓罐內，通過(guò)燃料電池將氫能轉化成電能給汽車(chē)提供動(dòng)力。

在佛山市，記者乘坐氫燃料電池公交車(chē)后發(fā)現，與燃油車(chē)相比，該車(chē)動(dòng)力同樣充足，沒(méi)有明顯的噪音；與純電動(dòng)汽車(chē)相比，該車(chē)多了一個(gè)和燃油車(chē)類(lèi)似的排氣管，但是從中噴射出來(lái)的除了零污染的熱氣外，只有水，這種水的水質(zhì)甚至可以達到飲用標準。此外，氫氣相較于電能更易儲存、更易運輸，且充填效率與傳統汽油車(chē)相近，單次充填燃料后的續航里程也明顯大于純電動(dòng)車(chē)。

目前，氫燃料電池技術(shù)創(chuàng )新正成為全球能源技術(shù)革命的重要方向，在車(chē)用能源領(lǐng)域，氫能燃料電池被認為是實(shí)現車(chē)輛使用階段“零排放”、全生命周期“低排放”的重要技術(shù)方案，是未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)競爭的制高點(diǎn)。越來(lái)越多的車(chē)企加入到了氫燃料電池車(chē)的研發(fā)當中，包括豐田、本田、現代等，這些車(chē)企生產(chǎn)的氫燃料電池車(chē)已經(jīng)量產(chǎn)，并投放到了世界多地市場(chǎng)。

“燃料電池與純電動(dòng)汽車(chē)兩種技術(shù)路徑不存在誰(shuí)好誰(shuí)壞的比較，燃料電池技術(shù)與純電動(dòng)兩個(gè)技術(shù)方向，會(huì )在相當長(cháng)的一段時(shí)間并存，不管是用戶(hù)的使用體驗，還是配套基礎設施方面，都會(huì )形成互補的局面�！睆V東泰羅斯動(dòng)力汽車(chē)系統有限公司總經(jīng)理張銳明認為。

國際氫能源委員會(huì )和麥肯錫發(fā)布的全球首份氫能源未來(lái)發(fā)展趨勢調查報告顯示，到2030年，全球需要提供1000萬(wàn)輛至1500萬(wàn)輛燃料電池乘用車(chē)以及50萬(wàn)輛燃料電池卡車(chē)行駛所使用的氫氣。這無(wú)疑是個(gè)巨大的市場(chǎng)。

　　進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化“試水”階段

技術(shù)門(mén)檻高、前期投資大、研發(fā)成本高是發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)的難點(diǎn)所在。所以，在政策支持、技術(shù)攻關(guān)等方面還有很大的空間要改善

自從“十五”以來(lái)，我國連續4個(gè)五年計劃啟動(dòng)新能源汽車(chē)科技研發(fā)專(zhuān)項，統籌部署了純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池汽車(chē)為主的動(dòng)力系統和電池、電機、電控為核心技術(shù)的“三縱三橫”研發(fā)布局，其中，針對氫能及燃料電池持續開(kāi)展了大量技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化示范應用研究。

在政策助力下，中國氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)取得了明顯進(jìn)展。在第一屆中國(佛山)國際氫能與燃料電池技術(shù)及產(chǎn)品推介會(huì )上，記者看到，數款氫燃料電池交通工具參展，包括小型乘用車(chē)、公交車(chē)、中小型商用車(chē)、有軌電車(chē)等；與此同時(shí)，上游廠(chǎng)商也帶來(lái)了不少新產(chǎn)品。

“這是國內展示車(chē)輛數量最多、車(chē)型最全的一次氫燃料電池車(chē)輛專(zhuān)業(yè)展覽�！比珖鴼淠軜宋瘯�(huì )秘書(shū)長(cháng)王賡說(shuō)。

記者統計發(fā)現，在氫動(dòng)力戶(hù)外展區，共展出了氫燃料電池汽車(chē)9輛、機車(chē)1輛，包括中車(chē)青島四方的機車(chē)1輛、廣東泰羅斯汽車(chē)動(dòng)力系統有限公司的大巴車(chē)2輛、上汽大通的寬體輕客FCV80汽車(chē)1輛、日本豐田Mirai小轎車(chē)1輛、佛山(云浮)產(chǎn)業(yè)基地提供的小轎車(chē)、物流車(chē)、客車(chē)等共5輛。其中，上汽大通的FCV80汽車(chē)為首款搭載了氫燃料電池的商業(yè)寬體輕客，車(chē)內設有10余個(gè)座位，其儲氫罐可以裝下4.4公斤的高壓氫氣，實(shí)現430公里的續駛里程，一次加滿(mǎn)氫氣的時(shí)間在3至5分鐘。

在產(chǎn)業(yè)館，記者還了解到，沈陽(yáng)斯林達安科新技術(shù)有限公司的高壓儲氫容器制造技術(shù)已經(jīng)達到了國際先進(jìn)水平，填補了國內空白。東方電氣已掌握包括核心發(fā)電部件膜電極、發(fā)電主體電堆、系統輔助部件及智能控制在內的燃料電池動(dòng)力系統全套核心技術(shù)并擁有其獨立的自主知識產(chǎn)權。

布局一定數量的加氫站是氫燃料電池汽車(chē)推廣的前提條件。為加快加氫站建設，在與推介會(huì )同期舉行的第二屆氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際交流會(huì )上，中石化、中石油宣布加氫加油合建站建設正式啟動(dòng)。其中，在佛山市南海區的合作項目將利用現有加油站增設加氫功能，可以有效、快速解決加氫站的規劃布局和建設問(wèn)題。

“當前，不少?lài)鴥葟S(chǎng)商都已開(kāi)始布局氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，但是相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈離成熟還有一定距離，只能說(shuō)現在進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化‘試水’階段�！睈�(ài)德曼氫能源裝備有限公司CEO龔靖坦言。

既然氫燃料電池汽車(chē)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，為什么多年來(lái)發(fā)展速度遠遠不如純電動(dòng)汽車(chē)？“純電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料電池汽車(chē)的門(mén)檻完全不同，多數整車(chē)企業(yè)在氫燃料電池汽車(chē)方面沒(méi)有開(kāi)展實(shí)質(zhì)性研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化準備�！痹邶従缚磥�(lái)，技術(shù)門(mén)檻高、前期投資大、研發(fā)成本高是發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)的難點(diǎn)所在。

有如動(dòng)力電池是純電動(dòng)汽車(chē)的“心臟”一樣，氫燃料電池是氫燃料電池汽車(chē)的核心設備，也是成本占比最高的部分。燃料電池的核心技術(shù)質(zhì)子交換反應過(guò)程需要鉑族元素等催化劑實(shí)現。2007年，美國通用汽車(chē)公司曾投放了100臺Equinox燃料電池轎車(chē)，其中每臺車(chē)的鉑用量為80克左右，這使得整車(chē)價(jià)格相當昂貴。

“由于技術(shù)的限制，目前燃料電池需要使用大量的金屬鉑，不僅價(jià)格昂貴，而且資源稀缺，我們正在努力減少鉑的使用量，所以技術(shù)方面還有很大的空間要改善�！饼従刚f(shuō)。

氫燃料電池汽車(chē)推廣的另一大障礙就是高成本和耐久性問(wèn)題。氫燃料電池汽車(chē)價(jià)格一直居高不下，燃料電池系統的高成本增加了整臺汽車(chē)的成本；同時(shí)，燃料電池動(dòng)力系統作為車(chē)用的可靠性、耐久性都不如傳統的柴油、汽油發(fā)動(dòng)機，未來(lái)的主攻方向是如何在減小成本的同時(shí)延長(cháng)使用壽命。

不過(guò)，《氫能與燃料電池技術(shù)路線(xiàn)圖》指出，通過(guò)汽車(chē)動(dòng)力方案成本之間的對比可以發(fā)現，與其他幾種汽車(chē)供能方式相比，燃料電池汽車(chē)的價(jià)格雖然目前很高，但未來(lái)有很大的下降空間，到2050年可以下降到現在價(jià)格的55%左右，與純電動(dòng)汽車(chē)相差無(wú)幾。

廣東省佛山市副市長(cháng)許國認為，加氫基礎設施不足是當前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的最大阻礙，理順和明確政府行政審批是我國加氫站建設的當務(wù)之急�！熬唧w行政操作層面，基本上是空白。加氫站的行業(yè)行政主管部門(mén)對規劃、立項、發(fā)放牌照的問(wèn)題都很不明確�？梢哉f(shuō)，建設加氫站困難重重，只有地方大膽地先行先試�！痹S國說(shuō)。

　　加大基礎設施扶持力度

推動(dòng)加氫站科學(xué)合理布點(diǎn)和對加氫站建設運營(yíng)的行業(yè)監管，在基礎設施、建設模式和標準建設等方面加強政策扶持

產(chǎn)業(yè)發(fā)展，基礎先行。要讓氫燃料電池汽車(chē)順利走向市場(chǎng)，首先得在加氫站等基礎設施建設上做文章。許國表示，政府需要持續加大對加氫站建設的扶持和推動(dòng)力度，研究制定加氫站發(fā)展的總體規劃布局，推動(dòng)加氫站科學(xué)合理布點(diǎn)和對加氫站建設運營(yíng)的行業(yè)監管，鼓勵國有和社會(huì )資本參與加氫站的融資業(yè)務(wù)。

值得注意的是，加氫站建設模式將直接影響到加氫站基礎設施網(wǎng)絡(luò )布局。近年來(lái)，國外因地制宜探索出多種有效建站模式，比如，北美地區有太陽(yáng)能現場(chǎng)制氫、加氫一體化的加氫站、移動(dòng)式加氫站等�！凹託浼佑秃辖ㄕ究梢越鉀Q土地、審核等問(wèn)題，可以實(shí)現全國快速布局�！痹谏虾�氫楓能源技術(shù)有限公司總經(jīng)理方沛軍看來(lái)，未來(lái)，合建站也是一個(gè)較好的發(fā)展思路。

事實(shí)上，加油、加氫、充電的合建模式非常適合在中國推廣�！艾F有加油站大多可增設加氫站，可在現有加油站基礎上直接增建加氫設備，把數量龐大完善的加油網(wǎng)絡(luò )快速升級為加氫網(wǎng)絡(luò )，混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、氫燃料電池汽車(chē)的需求都能得到滿(mǎn)足�！痹S國說(shuō)。

加氫價(jià)格也將會(huì )是影響消費者選擇的主要因素。目前，我國氫氣的制備主要依靠化工廠(chǎng)的副產(chǎn)氫，但是存在提純和資源分布不均衡的問(wèn)題。電解水制氫可以獲得高純度的氫氣，但是成本高、能耗大。對此，北京中電豐業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司董事長(cháng)王德軍表示，現在我國棄水、棄風(fēng)、棄光情況嚴重，如果政府加大政策支持力度，鼓勵企業(yè)使用可再生能源過(guò)剩電力制氫儲能，不僅可以大幅降低制氫成本，還有利于清潔能源消納。

在標準建設方面，國家標準化管理委員會(huì )副主任陳洪俊透露，將創(chuàng )建綠色發(fā)展研究中心，推動(dòng)氫能?chē)�家示范基地建設，推廣可復制的標準、經(jīng)驗和模式，創(chuàng )新標準實(shí)施模式，推行標準研制與研發(fā)同步。

對于氫燃料電池汽車(chē)的未來(lái)，科技部負責人表示，要深入開(kāi)展基礎研究，攻克關(guān)鍵技術(shù)，完善系統功能；提高產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)氫燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈體系的市場(chǎng)協(xié)同；強化跨產(chǎn)業(yè)、跨領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)協(xié)同應用，實(shí)現燃料電池汽車(chē)重大共性技術(shù)突破和工程化落地。