2018年，有望成為氫燃料動力電池起飛的元年嗎？

二月十一日，“我國氫能源及燃料動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”由國家科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)與信息化部、國務(wù)院國資委、國家能源局、我國工程院等單位的指導(dǎo)下，由國家能源投資集團有限責(zé)任公司牽頭，聯(lián)合我國鋼研、一汽集團、上汽集團等17家大型公司、知名高校和研究機構(gòu)成立。

工信部部長苗圩在當(dāng)日出席我國氫能源及燃料動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立大會時指出，氫燃料動力電池汽車會與純電動汽車長期并存互補。工信部下一步將完善頂層設(shè)計，加強技術(shù)攻關(guān)，開展示范運行，并優(yōu)化發(fā)展環(huán)境。

清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授、國際氫能協(xié)會副主席毛宗強根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)公開資料統(tǒng)計，僅2017年氫燃料動力電池投資項目（2020年投產(chǎn)）就達(dá)1000多億，產(chǎn)量為17萬套氫燃料動力電池發(fā)動機。

英國石油公司（BP）三月十五日公布的能源技術(shù)展望報告預(yù)測，未來5-10年間氫燃料發(fā)動機的制造成本會逐步下降到與汽油發(fā)動機持平的價格，氫燃料汽車的成本下浮空間最大。

不過，追溯歷史，不難發(fā)現(xiàn)，和近五年來一日千里的動電池相比，氫燃料動力電池的推廣速度可以說慢如蝸牛，不過去年開始加速。

根據(jù)美國市場調(diào)研及咨詢公司InformationTrendsLLC在2017年十一月公布的報告《燃料動力電池汽車：全球市場分析》，從1968年第一輛氫燃料動力電池車問世到2017年九月，全球已售出超過5500輛燃料動力電池汽車。2017前三季度的銷量將近2400輛，幾乎占到了累計銷量的半壁江山。

那么，氫燃料動力電池汽車未來發(fā)展究竟如何？就此問題，記者專訪了毛宗強教授。

加氫站掣肘

氫燃料汽車真的比其他類型的汽車更清潔嗎？

毛宗強：目前全球96%-97%的氫來自于化石燃料。假如用可再生能源制氫，比如風(fēng)電、光伏，甚至是電解水制氫，也都要耗能，因此只能從大概上去考慮。

目前，有一個比較的指標(biāo)。豐田公司曾測算過，關(guān)于內(nèi)燃機汽車，從油井、油箱再到車輪，效率為14%左右。而從油井制氫再到氫燃料動力電池車的車輪，效率約為28%－30%。內(nèi)燃機已經(jīng)發(fā)展100多年，體系完善，能提高1%的效率都很不容易，而氫燃料動力電池車的效率比內(nèi)燃機汽車高出一倍。

人類不斷朝前進步，但發(fā)展新東西都是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上的，那就總會有各種各樣的問題，不過隨著慢慢發(fā)展會越來越完善。從長遠(yuǎn)看，燃料動力電池汽車是個很好的解決方法。

全球各大車企紛紛投資電動汽車，為何氫燃料動力電池汽車只有日本豐田等少數(shù)幾家車企投資？

毛宗強：這觸及到實際問題，即氫燃料動力電池汽車的產(chǎn)業(yè)化問題。

現(xiàn)在能對氫燃料動力電池汽車產(chǎn)業(yè)化的車企僅3家，韓國現(xiàn)代在2013年就實現(xiàn)批量出口北歐，另外兩家是日本的豐田和本田。

戴姆勒、福特、通用等車企雖然很早就開始研發(fā)，但還沒有產(chǎn)業(yè)化，也沒有商業(yè)銷售，重要問題是成本降不下來。

比如，奔馳1995年制造出第一輛燃料動力電池汽車NECARI，那輛車很大、很笨，但以后每年都不斷改進，技術(shù)完全滿足實際駕駛要。奔馳曾經(jīng)用3輛氫燃料動力電池小轎車全球環(huán)演過，引起轟動，但產(chǎn)業(yè)化卻遲遲沒有動靜，原因就是成本。而豐田等車企能夠量產(chǎn)，離不開先進工藝、相關(guān)經(jīng)驗、技術(shù)和設(shè)備，使其生產(chǎn)成本得到很好的控制。

但為何氫燃料動力電池汽車銷售數(shù)量并不大？重要制約因素就是加氫站。目前加氫站數(shù)量太少，全球范圍內(nèi)售賣或租賃的氫燃料動力電池汽車只有6000多輛。

目前，多個國家的政府和公司都在大力規(guī)劃、積極投資建設(shè)加氫站，一旦過了拐點，我認(rèn)為加氫站數(shù)量就會井噴，可以想見再過幾年，氫燃料動力電池汽車的銷量將相當(dāng)可觀。

你怎么看燃料動力電池汽車和電動汽車之間的關(guān)系？未來的發(fā)展路徑，是否是氫燃料動力電池汽車會與純電動汽車長期并存？

毛宗強：實際上從大類來講，氫燃料動力電池汽車和純電動汽車都是電動汽車范疇，氫燃料動力電池也是發(fā)電，通過電機驅(qū)動車行駛。但氫燃料動力電池汽車是自帶氫氣來發(fā)電，電動汽車直接用電池攜帶的電能推動發(fā)電機驅(qū)動車輪。

目前，兩種車是兄弟關(guān)系，未來也是兄弟關(guān)系。我很贊成“電電混合”這條路。和電動汽車相比，燃料動力電池汽車有差距，但這種情況下還想發(fā)展燃料動力電池汽車，采取這種我國路線，很實際。

不過從長遠(yuǎn)來看，氫燃料動力電池汽車可能后勁更足。五年內(nèi)，氫燃料動力電池汽車的規(guī)模小一點，電動汽車大一點，再往后形勢可能顛倒。像日本，小轎車的氫燃料動力電池系統(tǒng)輸出功率已經(jīng)能做到114kw。

尤其是隨著汽車無人駕駛的實現(xiàn)，使氫燃料動力電池車會更加有前景。因為無人駕駛技術(shù)要很多傳感器和變送器，這些要消耗不少電能，對已經(jīng)有“里程焦慮”的純電池電動汽車來說，加重了它的負(fù)擔(dān)。

彎道超車？現(xiàn)實不樂觀

目前，我國氫能發(fā)展進度如何？

毛宗強：在國內(nèi)，氫能作為工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用已經(jīng)有很長時間。

制氫方面，我國是產(chǎn)氫大國，貢獻(xiàn)了全球6000萬噸產(chǎn)氫量中的2200萬噸，占比達(dá)34%。制氫來源和國際差不多，絕大部分來自化石能源。又因為我國煤炭含量豐富，因此煤制氫成為化石能源制氫的重要來源。

儲運氫一般有液氫儲氫、高壓儲氫、固態(tài)儲氫、有機液體儲氫等幾種方法。

首先看液氫儲氫，國內(nèi)重要用在航天上，尚未民用，而國外已有少量民用。

高壓儲氫方面，我國制作出一種加氫站用的氫氣罐，壓力最高、容積最大。內(nèi)筒由不銹鋼制成，外纏鋼帶以提高抗壓強度，這是我國對國際氫能的貢獻(xiàn)。國際上做高壓容器氫氣罐一般用鋼錠鍛造制成，而且要用特別耐氫氣的鋼，因為氫氣對一般碳鋼有脆化用途（氫脆），因此直徑不超過0.6m。而國內(nèi)氫氣罐用不會出現(xiàn)氫脆反應(yīng)的不銹鋼或鋁做內(nèi)筒，外纏鋼帶，可以做到1.1m。

我國制作的25兆帕車載氣罐因質(zhì)量好、價格便宜已出口美國，35兆帕的可以批量生產(chǎn)，70兆帕僅有樣品，而國外已有產(chǎn)品。

在固態(tài)儲氫上，全球年產(chǎn)1.5萬噸鑭鎳儲氫合金，我國占1萬噸，日本占5000噸。

而有機液體儲氫，比如苯和氫合成環(huán)己烷后再脫氫，我國也有一定研究。

國內(nèi)的氫燃料動力電池技術(shù)可以說差臨門一腳。零部件制造水平不差，催化劑、膜都能做。但是組裝起來性能差一點，重要原因是投資不夠，公司上手晚，若假以時日，我認(rèn)為比肩國際水平是沒問題的。

應(yīng)用方面也存在一定差距，比如分布式電站做得少，氫燃料動力電池性能不是特別好。比如，日本家用熱電聯(lián)供燃料動力電池的壽命已達(dá)到9萬小時。

你曾經(jīng)是我國首個國家973氫能項目首席科學(xué)家。我國“九五”、“十五”期間就曾發(fā)展過氫燃料動力電池，為何這么多年進展好像不大？

毛宗強：通俗來講，就是“起了個大早，趕了個晚集”。

大致來說有這么幾個因素。我國發(fā)展氫燃料動力電池車的步驟最初是跟著國外走。在2009年、2010年左右，時任美國能源部長朱棣文的力推下，美國把氫能經(jīng)費砍了一半。美國不搞，我國的發(fā)展也緩慢下來。

其次，我國研發(fā)以高校、科學(xué)院（如大連化物所）研發(fā)為主，經(jīng)費少，成果轉(zhuǎn)化難。國外則以公司為主，經(jīng)費多，而且商業(yè)目的明確，從科研、樣機到產(chǎn)品，公司一步步朝前走。

近期氫燃料動力電池汽車這塊兒，有關(guān)部門和公司有不少表態(tài)和行動，這意味著什么呢？

毛宗強：說明大家逐漸認(rèn)識到事情的重要性。從日本、韓國來看，氫燃料動力電池汽車的商業(yè)化路線是沒問題的。等到2018年、2019年，許多國外廠家也紛紛進場的話，我國假如不行動起來，可能丟失這個機會。

我贊同“彎道超車”的提法，但現(xiàn)實并不太樂觀。目前氫燃料動力電池汽車在國內(nèi)的現(xiàn)狀是投資多，但局面比較混亂。

你認(rèn)為制約國內(nèi)氫燃料動力電池汽車發(fā)展的最重要因素是什么？

毛宗強：也是加氫站。國內(nèi)加氫站審批手續(xù)繁雜，而像美國加州有專門的加氫站申請文件，想辦加氫站，從政府網(wǎng)站下載文件，一步步做下來就可以。所以我一直呼吁國內(nèi)審批規(guī)范，相關(guān)部門有規(guī)可依，參與者有路可走。

最新數(shù)據(jù)顯示，我國有12座加氫站，但沒有一座是真正公開服務(wù)的，都是各單位自建自用的。另外，在建19座，計劃選地的超過300座。