國際氫能燃料電池展獲悉，近日，中國氫能聯(lián)盟戰略指導委員會(huì )委員，中國工程院院士衣寶廉在公開(kāi)場(chǎng)合發(fā)表演講時(shí)指出：“氫能車(chē)只有降到30元以下才能與燃油車(chē)競爭。要實(shí)現無(wú)補貼的燃料電池車(chē)商業(yè)化，必須大幅度降低燃料電池發(fā)動(dòng)機的成本和氫氣的成本，同時(shí)降低加氫站的建設費用?！?/p>

中國氫能聯(lián)盟戰略指導委員會(huì )委員，中國工程院院士衣寶廉

衣寶廉院士進(jìn)一步解釋道：“燃料電池發(fā)動(dòng)機比較貴，導致燃料電池車(chē)的售價(jià)是燃油車(chē)的2倍多。如果是重載車(chē)，能達到燃油車(chē)3倍，鋰離子電池車(chē)的1.5倍。加氫站的建設費用在1200萬(wàn)~1500萬(wàn)，高壓加氫站建設費用達到2000萬(wàn)。如果政府不補貼，加氫站的加氫費用每公斤高達60~70元。要想把燃料電池車(chē)做到商業(yè)化程度，首先要降低電堆的成本，電堆的成本占燃料電池發(fā)動(dòng)機系統成本的一半左右?！?/p>

降低燃料電池成本有兩種途徑

衣院士認為，降低燃料電池成本有兩種途徑。第一個(gè)途徑是提高電堆的比功率?！熬盼濉遍_(kāi)始時(shí)，我國的電堆每平方厘米500毫安，到了“十一五和十二五”提到1安培，到“十三五”提到1.5安培到2安培，電堆的成本下降了1倍多?，F在人民寄希望于減少氧的傳質(zhì)阻力，同時(shí)把電堆的工作電流密度提4到5安培，即把電堆的成本再降一半，由現在的1000-1500元降到500-750元。

另外一個(gè)途徑是實(shí)現關(guān)鍵材料與部件的批量生產(chǎn)。據美國能源部測算，如果燃料電池產(chǎn)量達到1萬(wàn)輛的時(shí)候，成本能降到50%~60%。到2025年，如果既把電流密度提高，又實(shí)現了批量生產(chǎn)，電堆費用就可以降到500元以下，發(fā)動(dòng)機的系統成本可以降到1000元以下。

把燃料電池發(fā)動(dòng)機裝到車(chē)上，是按工況運行的。工況導致了電堆衰減，所以上世紀末運行的三臺大巴，壽命不到1個(gè)月。主要是由工況導致的電流波動(dòng)、電壓波動(dòng)、溫度波動(dòng)、濕度波動(dòng)、壓力波動(dòng)，加載、降載、停車(chē)、低溫停放和啟動(dòng)導致電堆衰減很快。

通過(guò)技術(shù)人員20多年的研究，在克服動(dòng)態(tài)工況方面已取得了突破，快速加載方面，采用混合動(dòng)力，同時(shí)限制高電位，解決啟動(dòng)與停車(chē)、氫腔積水、低溫儲存和啟動(dòng)等問(wèn)題，所以燃料電池能在近似穩定的條件下運行，壽命已經(jīng)達到了1.8萬(wàn)小時(shí);下一步還要進(jìn)一步改進(jìn)燃料電池電堆的氣體分配，提高單電池的一致性，將壽命提到3萬(wàn)小時(shí)，滿(mǎn)足重載車(chē)的要求。

提高燃料電池發(fā)動(dòng)機的性能有三大建議

對于如何提高燃料電池發(fā)動(dòng)機的性能，衣院士有三大建議。

第一方面，改進(jìn)組裝工藝，大幅度提高電堆一致性，讓電堆在更高的電流密度下穩定工作，進(jìn)而大幅度提高電堆的比功率，讓同一電堆輸出更多功率，達到大幅度降低電堆成本。

第二方面，研發(fā)抗毒的氫氧化電催化劑，讓燃料電池可以用粗氫做燃料(即可以用副產(chǎn)氫做燃料)，大幅度降低燃料電池車(chē)運行成本，達到能與燃油車(chē)或鋰離子電池車(chē)運行成本競爭。

第三方面，依據應用基礎研究結果，改進(jìn)電池系統與控制策略，提高燃料電池系統在工況運行下的可靠性與耐久性，達到保質(zhì)期的要求。

在最后的總結階段，衣院士表示：實(shí)現燃料電池關(guān)鍵材料和部件國產(chǎn)化、批量生產(chǎn)，同時(shí)提高電堆的比功率，就可以大幅度降低燃料電池發(fā)動(dòng)機成本，進(jìn)而降低燃料電池車(chē)的成本?？考夹g(shù)創(chuàng )新，提高工作電流密度和簡(jiǎn)化系統，采用超低鉑有序化電極大幅度降低鉑用量，將燃料電池車(chē)的成本降到鋰離子電動(dòng)車(chē)水平。

大力發(fā)展可再生能源，電解水制備綠氫，采用天然氣或純氫管網(wǎng)輸送氫氣，研發(fā)并使用抗毒氫氧化電催化劑，加氫站氫源成本降至30元/公斤以下，燃料電池車(chē)的運行費用就可以和燃油車(chē)相競爭。

實(shí)現高壓儲氫瓶和加氫機等國產(chǎn)化和批量生產(chǎn)，建油、氫、電合建站，就可大幅度降低加氫站的費用。在加氫站達到一定的密度，再示范商業(yè)化乘用車(chē)。

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