邵志剛：氫燃料電池汽車大規模應用只是時間問題
時間:2018-07-04 15:01來源:中國能源報 作者:綜合報道
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保衛藍天行動升級，交通領域節能減排也在加強。近日召開的交通部6月新聞發布會傳出消息，將重點推進清潔能源在交通領域的應用，加大推廣新能源汽車。到2020年底以前，實現城市公交、出租車及城市配送等領域新能源車保有量60萬輛;僅京津冀及周邊地區，就將淘汰國三及以下中、重型柴油車100萬輛以上。
大規模應用只是時間問題
中國能源報：作為氫燃料電池汽車的主要優勢之一，節能環保特性如何體現?
邵志剛：車輛核心——氫燃料電池的運行原理，實際屬一種電化學反應，以氫能作為燃料，通過與空氣中的氧發生反應，即可將儲存在燃料中的化學能直接轉化為電能。簡而言之，燒的是氫、產生是電、排出是水。
從工作方式看，氫燃料電池又與汽車內燃機類似，只需保持氫能與氧氣的供應，即可源源不斷供應電能。相比我們日常所用電池，更像一個自主運行的小型發電廠，但因無需經過“燃燒”環節，氫燃料電池不會產生氮氧化物、硫氧化物等污染物，更不用擔憂尾氣排放，對環境十分友好。
與此同時，氫燃料電池的能量轉化效率很高，綜合能效效率可達80%，而燃油車目前只有20%左右。而據“十三五”規劃，鋰電池比容量到2020年要達300瓦時/公斤。實際上早在上世紀60年代，燃料電池就已實現了1000瓦時/公斤。從這一角度，氫燃料汽車的節能優勢也很突出。
因此，氫燃料電池汽車的應用已是大勢所趨，依托其零排放、無污染特性，未來可承擔交通領域減排重任。
中國能源報：氫燃料汽車在國內仍處于試水階段，什么時候才能真正發揮交通減排的作用?
邵志剛：的確，氫燃料電池汽車在我國還處商業化“前夜”，投用車輛仍以示范為主。但在資源能源利用、環境保護等多重壓力下，大規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不多“不降反升”的方向之一。另一方面，應用市場足夠大。統計顯示，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、軌道交通中應用。這也彌補了純電動汽車續航能力不足等問題，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、特種車等商業車，存在幾項“卡脖子”的環節尚待突破。隨著技術進步，預計再過10年左右就可達百萬量級。
注重研發也應兼顧規范管理
中國能源報：哪些“卡脖子”的技術制約了商業化進程?
邵志剛：現階段，仍存在成本偏高、可靠性和耐久性待提高、部分環節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。如何提升經濟性、降低使用成本是第一任務。
因電化學系統比較復雜，核心部件“電堆”的可靠性和耐久性也需完善。內燃機在汽車中已有100多年實踐，燃料電池剛應用了20多年。按照要求，到2025年，電堆系統的可靠性和經濟性要大幅提高，競爭力應可比傳統汽車、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化，本土化則是一項持久的基礎課題。比如因上下游產業鏈并未打通，一些關鍵部件、關鍵材料的生產只能依賴進口，國內很難找到符合要求的生產廠商，這就很受制約。
除電池本身，氫源也值得關注。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域，燃料汽車起步較晚。制氫環節目前已無障礙，但要大規模用于車輛，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90年代，就組織了幾百人隊伍、投資大量資金進行研發。全面商業化必然是一個周期長、投資大的過程。
首先要關注技術研發。各國目前進行示范的同時，不約而同將重點轉向應用基礎研究，希望通過探索燃料電池新材料、新過程等的基礎性問題，找到解決可靠性、耐久性的辦法。例如我們牽頭的聯合國內20余家單位正在承擔的國家重點研發計劃——“燃料電池基礎材料與過程機理研究”項目，就是針對這些問題開展的應用基礎研究，掌握新一代燃料電池所需的材料和部件的核心技術。
同時，還有上下游產業鏈的完善。實際很多時候，我們并不缺自主技術，而是因燃料電池生產起步晚、需求沒有跟上，這些技術多停留在高校、研究所研究階段，沒有形成批量生產，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能上升，一旦重視起來，3-5年即可布齊。
此外，要想大規模發展，還離不開標準、規范的制定實施。比如加氫站，目前就不像加油站管理得那么完備，甚至究竟由誰負責都未最終確定。太多的自由度，必將給燃料電池產銷帶來混亂，最終也將影響企業成本，走向標準化同樣應得到重視。
(責任編輯：王杰)
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