國際氫能展訊：讀者田世艷：氫能源還有多久會(huì )在新能源汽車(chē)中普及?以何種形式?需要突破哪些關(guān)鍵技術(shù)?

衣寶廉：要實(shí)現碳達峰碳中和目標，必須大力發(fā)展可再生能源。由于可再生能源的隨機性、波動(dòng)性、季節性，必須大力發(fā)展儲能，確保電網(wǎng)的穩定運行。利用可再生能源電解水制綠氫，是最廉價(jià)的儲能方式，同時(shí)還可以實(shí)現可再生能源再分配，解決可再生能源地區分布不均的問(wèn)題并發(fā)展氫—電供能體系。氫能還可以用于難脫碳的交通、冶金、建筑等領(lǐng)域脫碳(編者注：人們生活與生產(chǎn)過(guò)程中，需要能源，如果能源中不含碳，就是脫碳，如用氨做能源;難脫碳是指用不含碳能源比較困難，又不適于用電，如汽車(chē)、飛機、冶金等)。其中，燃料電池車(chē)的商業(yè)化是氫能應用的突破口。

北京冬奧會(huì )期間千輛級燃料電池車(chē)的示范運行，證明燃料電池特別適合寒冷冬季運行，也證明了燃料電池車(chē)的五大優(yōu)點(diǎn)：

1.比能量高，特別適用重載和長(cháng)途車(chē)。

2.燃料電池發(fā)動(dòng)機的發(fā)電電堆與儲氫罐是分開(kāi)的，只要加強氫的檢測與控制，就不會(huì )產(chǎn)生燃燒與爆炸?，F在全世界有八萬(wàn)多輛燃料電池車(chē)在運行，還沒(méi)有一輛車(chē)發(fā)生燃燒和爆炸的情況。

3.加氫與加油速度在同一數量級(編者注：即加氫時(shí)間與加油時(shí)間基本相等)。

4.冬季續駛里程不縮短，沒(méi)有里程焦慮。燃料電池發(fā)動(dòng)機廢熱還可為車(chē)輛供暖。

5.續駛里程、駕駛舒適性可以和燃油車(chē)媲美。

目前為止，由于下述三點(diǎn)不足，燃料電池車(chē)還沒(méi)有實(shí)現商業(yè)化，只能靠政府補貼或獎勵進(jìn)行示范運行。

1.由于燃料電池電堆和系統制備費用高，導致燃料電池車(chē)的售價(jià)是燃油車(chē)的兩倍多。

2.由于綠氫制備和儲運費用高，燃料電池車(chē)的運行費用也遠高于燃油車(chē)。

3.加氫站的建設費用也是加油站和充電站的好幾倍。

為實(shí)現燃料電池車(chē)的無(wú)補貼運行，需要在國家政策的支持和引導下，科技部門(mén)和企業(yè)合力攻關(guān)。

首先，應降低電堆與系統成本。

1.突破卡脖子技術(shù)并實(shí)現批量生產(chǎn)。如研發(fā)、制備高活性，低鉑的電催化劑并進(jìn)行批量生產(chǎn);空壓機、氫氣壓縮機研制與批量生產(chǎn);70兆帕儲氫瓶試制與批量生產(chǎn)等。目前燃料電池車(chē)用的四型儲氫瓶就是70兆帕。

2.科技創(chuàng )新，提高電堆額定工況的工作電流密度，即提升車(chē)用燃料電池電堆比功率。由現在每平方厘米1.5～2安培提高到4～5安培。

3.提高發(fā)動(dòng)機系統的可靠性與耐久性。特別是電堆運行時(shí)膜電極三合一的水含量測量與平衡控制;改進(jìn)電堆組裝工藝，提高電堆內單池性能的一致性等。使燃料電池發(fā)動(dòng)機壽命達到用戶(hù)保質(zhì)期的要求。

預計到2030年，在上述工作基礎上，燃料電池發(fā)動(dòng)機成本可由現在每千瓦3000元左右降到500～1000元。

其次，要降低氫源的費用。

1.從長(cháng)遠來(lái)看：東北、西北和西南的可再生能源制氫，可用管道或天然氣管網(wǎng)輸送氫到中、東部。沿海城市，海上風(fēng)電制氫，建氫氣輸送管道輸送到中心加氫站。

2.從近期來(lái)看：優(yōu)先利用副產(chǎn)氫，先凈化應用。同時(shí)開(kāi)展抗毒氫氧化電催化劑的研發(fā)與生產(chǎn)，就可以直接利用廉價(jià)的副產(chǎn)氫。

無(wú)副產(chǎn)氫地區，可開(kāi)展天然氣、煤層氣裂解制綠氫和碳材料，給燃料電池車(chē)供氣。

最后，要降低加氫站建設費用。

在氫源附近建設中心加氫站，中心站配備氫壓縮機，也就是氫的分配站。依托中心加氫站，建不配置氫氣壓縮機的油氫合建站，大幅度降低加氫站的建設費用。運輸氫氣的列管運氫車(chē)可采用三型或四型高壓氫氣瓶。

到2023年10月，我國氫燃料電池汽車(chē)累計銷(xiāo)售18197輛，僅次于韓國的3.4萬(wàn)輛，已成為全球第二大燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)。我國累計建成加氫站417座，數量位居全球首位。

但目前燃料電池車(chē)仍處在大規模示范階段，只有當氫源和燃料電池車(chē)售價(jià)降到與燃油車(chē)差不多的程度、氫能高速公路聯(lián)網(wǎng)、市內加氫站實(shí)現基本普及，燃料電池轎車(chē)才可能進(jìn)入尋常百姓家。按現在燃料電池車(chē)的成本與氫源的售價(jià)下降速度，以及加氫站的建設速度，預計2030年前后，燃料電池轎車(chē)能進(jìn)入尋常百姓家。

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