【熱評】燃料電池汽車的現實依然“骨感”

2017-10-26 10:20:27 中國科學報　點擊量：評論 (0)

今年7月，沃爾沃汽車正式向全球媒體發出聲明：從2019年開始，沃爾沃將不再生產純內燃機驅動的汽車，只生產純電動和混合動力汽車。這是第一個明確聲明要脫離純內燃機車型的傳統汽車制造商。在近日舉辦的2017燃料電

今年7月，沃爾沃汽車正式向全球媒體發出聲明：從2019年開始，沃爾沃將不再生產純內燃機驅動的汽車，只生產純電動和混合動力汽車。“這是第一個明確聲明要脫離純內燃機車型的傳統汽車制造商。”在近日舉辦的2017燃料電池汽車產業發展高峰論壇暨中國國際氫能及燃料電池技術應用論壇上，清華大學汽車系教授張劍波表示。

“在汽車電動化的歷程中，中國的表現也非常搶眼。”張劍波說，2016年中國電動汽車的銷售量占據世界銷售量的一半。在中國大力推廣應用新能源汽車的環境下和全球低碳環保、節能減排的共識下，氫燃料電池汽車因為能夠完全實現零污染、零排放，被不少國家、車企及學者認為是“終極新能源汽車解決方案”。

當下，電動汽車銷售量不斷增長，燃料電池汽車的表現如何?據張劍波介紹，燃料電池汽車的主要市場在美國和日本，在大規模商業應用層面，美國、德國、日本等國家先后推出數量不等的燃料電池汽車和商用車，多以測試性質的使用、小規模示范性質商業應用為主。在我國，由于燃料電池汽車的普及需要大量加氫站、儲氫站、制氫站以及龐大技術支持設施的建設，短期內難以進行大規模私人用車市場推廣。“燃料電池汽車的理想很豐滿，現實仍然很骨感。”

氫能源和燃料電池技術是未來能源戰略發展的重要方向之一。圖片來源：百度圖片

輕的是燃料，重的是產業

作為地球上最輕、最豐富的元素，氫能源被認為是取之不盡、用之不竭的終極能源，氫燃料電池也被認為是新能源汽車的終極產品。“將燃油車、鋰電池車和燃料電池車相比的話，燃料電池車的優點就是續時里程長、功率大，動力性能好，燃料加注時間短，特別適合于大卡車、公交車。”中國工程院院士衣寶廉說。

但是要全部實現以上理想狀態并不容易，“要提高電池性能就要在電池制備過程中添加鉑金，這樣耐久性提高了，但成本也隨之提高了。”中國運載火箭技術研究院十五所研究員、航天新長征電動汽車技術有限公司首席專家靳殷實說。

氫源、加氫站可能面臨的問題更大。“加氫站本身的技術安全性沒有問題，問題是它的商業模式，成本太高，維護起來還非常耗費零部件和人力成本”。靳殷實分析指出，加氫站估算要回收成本的話大概需要幾十年甚至上百年，“氫氣的原材料價格不會定得太高，早期用氫量也有限，所以加氫站回收成本慢，大家的積極性就很受影響”。

而從商業模式考慮，燃料電池和鋰電池有很大的不同。就進入門檻來看，燃料電池要高得多，強電系統也復雜得多。從產業鏈來看，燃料電池要經過很多中間環節，包括氫氣制備、儲存、運輸、加儲等等，產業鏈非常長。

另外，來自競爭技術，也就是純電動汽車的迅猛發展，對燃料電池原來的設想也構成了一些沖擊。無線充電、超快式充電、持續里程增加等鋰電池的技術突破，似乎正在削弱燃料電池的優勢。

靳殷實同時指出，每項技術都有各自的技術優勢及瓶頸，燃料電池要保持優勢，就要加快技術突破的步伐。目前，已有多家汽車公司對燃料電池情有獨鐘，將其作為終極的環境友好型汽車進行研發，“這跟準入門檻比較高有關系，如果燃料電池是將來的技術，那么傳統的汽車公司可以繼續獨享這種壟斷的利潤，如果鋰電池汽車大家都能做，壟斷性利潤就很難保證”。

福田汽車集團就聯合多家科研院所，用5年時間研發出具備批量生產和商業化應用能力的原創燃料電池核心技術、整車以及配套支持設備。2017年4月上海車展，福田歐輝燃料電池大巴正式上市發售，并斬獲首批訂單。據了解，福田歐輝多款燃料電池大巴將于2022年服務北京—張家口冬奧會。

打造核心產業鏈

關于目前燃料電池技術的發展，同濟大學副教授張智明認為，首先要建立自主研發的核心產業鏈，這樣才可以大幅度降低電池的成本，“從充電管理到空壓機、加濕器、管路、輕循環系統、電堆等的應用，都要有自己的技術研發”。

“促進燃料電池發展的基礎設施還遠遠不足，政府應該做相關規劃，搭建基礎設施，提高加氫補貼，讓企業好進入。”張智明說。

此外，制定標準，增加我國在燃料電池汽車領域的話語權;向國外的整車企業、電堆生產企業積極尋求合作，共同開發加快產業鏈的建設和建成等，都是積極推進燃料電池發展的措施。

“任何一個先進材料從實驗室出來到小規模示范再到產業化應用都需要十年以上的時間，短時間內很難完成。”衣寶廉表示，燃料電池車要能夠大規模示范，仍有很長的路要走。

衣寶廉建議，燃料電池車的可靠性和耐久性要達到要求，就要嚴格按照車用燃料電池的相關標準，保障使用安全。作為一種易燃易爆的危險品，它是無色無味的。但是由于氫氣很輕，擴散速度非常快，向上擴散的速度是每秒20米，如果在室外很快就能擴散，危險性降低。如果在封閉的空間使用氫氣，就要按照規程的要求強迫通風，要有通風裝置、氫氣檢測裝置來保證安全。

此外，專家建議，車的售價應在政府補貼以后與鋰電池車和燃油車接近，還要保障充足的氫燃料供給;燃料電池生產企業和燃料電池大規模示范運營單位都應該做到有一定盈利，只有實現盈利，到“十四五”才能減少補貼，逐漸取消補貼。

迎來政策利好

燃料電池汽車作為新能源汽車的一大類型，氫能源和燃料電池技術是未來能源戰略發展的重要方向之一。“這在國際上已經形成共識，在日本、歐美等國家和地區，燃料電池技術以及汽車其他相關技術的發展，正在全面展開，我國也緊隨其后，制定了相應的技術路線。”北京理工大學電動車輛國家工程實驗室副教授孫立清說。

“十三五”規劃制定以來，國務院在《國家中長期科學技術發展規劃綱要》，以及《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012~2020)》中特別對燃料電池汽車技術進行了規劃和部署。

中國燃料電池汽車不斷迎來政策利好，據中國電工技術學會副秘書長韓毅介紹，在《中國制造2025》《能源技術革命創新行動計劃》《國家創新驅動發展戰略綱要》，以及《節能與新能源汽車技術路線圖》等文件中，均提出將氫能、燃料電池技術、燃料電池汽車等作為重點發展任務。

根據2017年4月工業和信息化部、國家發展改革委、科技部聯合印發的《汽車產業中長期發展規劃》，2020~2030 年，中國燃料電池汽車將迎來三大時間節點：2020 年，在特定地區的公共服務車輛領城進行小規模示范應用;2025 年，私人用車和公共服務用車領城批量應用，規模不低于1萬輛;2030年，在私人乘用車、大型商用車領域進行規模化推廣，不低于10萬輛。

科技部部長萬鋼曾在國際研討會上指出，氫能燃料電池目前在壽命、可靠性、使用性能上基本達到車輛使用要求，我國必須加強協同創新，加快推動氫能燃料電池產業全面發展。

“從萬鋼部長的講話中不難解讀出中國新能源汽車發展的一大重要趨勢，即氫燃料電池汽車將成重要發展方向。”韓毅認為，“中國氫燃料電池汽車正駛入發展的快車道”。

原標題:燃料電池汽車的現實依然“骨感”