保衛(wèi)藍天行動升級，交通領(lǐng)域節(jié)能減排也在加強。近日召開的交通部6月新聞發(fā)布會傳出消息，將重點推進清潔能源在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，加大推廣新能源汽車。到2020年底以前，實現(xiàn)城市公交、出租車及城市配送等領(lǐng)域新能源車保有量60萬輛;僅京津冀及周邊地區(qū)，就將淘汰國三及以下中、重型柴油車100萬輛以上。

新舊車輛替換，在中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所燃料電池研究部部長邵志剛看來，無疑是綠色交通領(lǐng)域的一大“重頭戲”。尤其以無污染、高效率著稱的氫燃料電池汽車，同時兼顧長短途、乘用及商用運輸，必將大有可為。

大規(guī)模應(yīng)用只是時間問題

中國能源報：作為氫燃料電池汽車的主要優(yōu)勢之一，節(jié)能環(huán)保特性如何體現(xiàn)?

邵志剛：車輛核心——氫燃料電池的運行原理，實際屬一種電化學(xué)反應(yīng)，以氫能作為燃料，通過與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，即可將儲存在燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。簡而言之，燒的是氫、產(chǎn)生是電、排出是水。

從工作方式看，氫燃料電池又與汽車內(nèi)燃機類似，只需保持氫能與氧氣的供應(yīng)，即可源源不斷供應(yīng)電能。相比我們?nèi)粘Ｋ秒姵兀褚粋€自主運行的小型發(fā)電廠，但因無需經(jīng)過“燃燒”環(huán)節(jié)，氫燃料電池不會產(chǎn)生氮氧化物、硫氧化物等污染物，更不用擔(dān)憂尾氣排放，對環(huán)境十分友好。

與此同時，氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率很高，綜合能效效率可達80%，而燃油車目前只有20%左右。而據(jù)“十三五”規(guī)劃，鋰電池比容量到2020年要達300瓦時/公斤。實際上早在上世紀(jì)60年代，燃料電池就已實現(xiàn)了1000瓦時/公斤。從這一角度，氫燃料汽車的節(jié)能優(yōu)勢也很突出。

因此，氫燃料電池汽車的應(yīng)用已是大勢所趨，依托其零排放、無污染特性，未來可承擔(dān)交通領(lǐng)域減排重任。

中國能源報：氫燃料汽車在國內(nèi)仍處于試水階段，什么時候才能真正發(fā)揮交通減排的作用?

邵志剛：的確，氫燃料電池汽車在我國還處商業(yè)化“前夜”，投用車輛仍以示范為主。但在資源能源利用、環(huán)境保護等多重壓力下，大規(guī)模推廣只是時間問題。目前有個“流行”說法是：氫燃料電池汽車的使用，國際上還要看中國。

一方面，我國支持力度空前，政策補貼也是目前為數(shù)不多“不降反升”的方向之一。另一方面，應(yīng)用市場足夠大。統(tǒng)計顯示，2017年全國汽車總量達3000萬左右，工信部也已將“禁售燃油車”列入計劃，未來替代規(guī)模可期。此外，氫燃料電池更適用于長距離行駛，以及在重型汽車、軌道交通中應(yīng)用。這也彌補了純電動汽車續(xù)航能力不足等問題，有其獨特的市場空間。

目前，我國氫燃料電池汽車仍多用于客車、特種車等商業(yè)車，存在幾項“卡脖子”的環(huán)節(jié)尚待突破。隨著技術(shù)進步，預(yù)計再過10年左右就可達百萬量級。

注重研發(fā)也應(yīng)兼顧規(guī)范管理

中國能源報：哪些“卡脖子”的技術(shù)制約了商業(yè)化進程?

邵志剛：現(xiàn)階段，仍存在成本偏高、可靠性和耐久性待提高、部分環(huán)節(jié)依賴進口等主要瓶頸。

首先是成本。截至目前，氫燃料電池汽車的造價仍是鋰電池汽車的1.5-2倍，相比燃油車更是高達3-4倍。如何提升經(jīng)濟性、降低使用成本是第一任務(wù)。

因電化學(xué)系統(tǒng)比較復(fù)雜，核心部件“電堆”的可靠性和耐久性也需完善。內(nèi)燃機在汽車中已有100多年實踐，燃料電池剛應(yīng)用了20多年。按照要求，到2025年，電堆系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性要大幅提高，競爭力應(yīng)可比傳統(tǒng)汽車、電動汽車。

如果說上述兩項是前提，解決后即可進入初步商業(yè)化，本土化則是一項持久的基礎(chǔ)課題。比如因上下游產(chǎn)業(yè)鏈并未打通，一些關(guān)鍵部件、關(guān)鍵材料的生產(chǎn)只能依賴進口，國內(nèi)很難找到符合要求的生產(chǎn)廠商，這就很受制約。

除電池本身，氫源也值得關(guān)注。我國是全球最大的用氫大戶，但此前主要用在石油化工等領(lǐng)域，燃料汽車起步較晚。制氫環(huán)節(jié)目前已無障礙，但要大規(guī)模用于車輛，如何找到安全而合理的儲氫、運氫方式，還存在難度。

中國能源報：基于這些瓶頸，可從哪些方面入手完善?

邵志剛：像日本豐田公司，早在上世紀(jì)90年代，就組織了幾百人隊伍、投資大量資金進行研發(fā)。全面商業(yè)化必然是一個周期長、投資大的過程。

首先要關(guān)注技術(shù)研發(fā)。各國目前進行示范的同時，不約而同將重點轉(zhuǎn)向應(yīng)用基礎(chǔ)研究，希望通過探索燃料電池新材料、新過程等的基礎(chǔ)性問題，找到解決可靠性、耐久性的辦法。例如我們牽頭的聯(lián)合國內(nèi)20余家單位正在承擔(dān)的國家重點研發(fā)計劃——“燃料電池基礎(chǔ)材料與過程機理研究”項目，就是針對這些問題開展的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，掌握新一代燃料電池所需的材料和部件的核心技術(shù)。

同時，還有上下游產(chǎn)業(yè)鏈的完善。實際很多時候，我們并不缺自主技術(shù)，而是因燃料電池生產(chǎn)起步晚、需求沒有跟上，這些技術(shù)多停留在高校、研究所研究階段，沒有形成批量生產(chǎn)，無形中增加進口依賴，這也是成本長期偏高的原因之一。不過隨著燃料電池產(chǎn)能上升，一旦重視起來，3-5年即可布齊。

此外，要想大規(guī)模發(fā)展，還離不開標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制定實施。比如加氫站，目前就不像加油站管理得那么完備，甚至究竟由誰負(fù)責(zé)都未最終確定。太多的自由度，必將給燃料電池產(chǎn)銷帶來混亂，最終也將影響企業(yè)成本，走向標(biāo)準(zhǔn)化同樣應(yīng)得到重視。