今年以來(lái)，一些國(guó)家和主要汽車(chē)企業(yè)紛紛發(fā)布停售燃油汽車(chē)時(shí)間表，新能源汽車(chē)成為未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。相對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)路線(xiàn)而言，效率更高、更節(jié)能環(huán)保的氫燃料電池汽車(chē)，被一些國(guó)家和企業(yè)認(rèn)為是未來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)方向。

近日，在廣東省佛山市舉行的第一屆中國(guó)(佛山)國(guó)際氫能與燃料電池技術(shù)及產(chǎn)品推介會(huì)上，展出了10款氫燃料電池汽車(chē)和諸多行業(yè)最新的技術(shù)成果，吸引了眾多投資者的關(guān)注。氫燃料電池技術(shù)革新速度已超出市場(chǎng)預(yù)期，在純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)取得突破之前，氫燃料電池汽車(chē)能否后來(lái)居上，實(shí)現(xiàn)“變道超車(chē)”?《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》記者對(duì)相關(guān)企業(yè)展開(kāi)了調(diào)研采訪(fǎng)。

與純電動(dòng)汽車(chē)形成有效互補(bǔ)

燃料電池技術(shù)與純電動(dòng)是兩個(gè)技術(shù)方向，一定程度上起到互補(bǔ)作用。但是，氫燃料電池技術(shù)的創(chuàng)新正成為全球能源技術(shù)革命的重要方向

“你們是今天來(lái)參觀(guān)的第三批客人。”自從國(guó)內(nèi)首個(gè)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)加氫站——佛山瑞暉加氫站9月份在佛山南海丹灶鎮(zhèn)落成，加氫站站長(zhǎng)李參成就成了大忙人，前來(lái)參觀(guān)的人絡(luò)繹不絕。這個(gè)加氫站投入運(yùn)營(yíng)，也意味著中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)在產(chǎn)業(yè)化道路上又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

遠(yuǎn)看這個(gè)加氫站和常見(jiàn)的加油站似乎并無(wú)太大差別，記者走近觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，加氫站沒(méi)有任何異味，且干凈、整潔。整個(gè)加氫站由前向后分為加注區(qū)、儲(chǔ)氫區(qū)、加壓區(qū)3個(gè)區(qū)域，在加注區(qū)和儲(chǔ)氫區(qū)之間由高中低3根不同壓力的管道連接。氫燃料電池汽車(chē)通過(guò)加注區(qū)的加氫機(jī)加氫，視車(chē)型不同僅需3至10分鐘便可加滿(mǎn)。

相對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)，大眾對(duì)于氫燃料電池汽車(chē)還知之甚少。國(guó)際能源署(IEA)發(fā)布的《氫能與燃料電池技術(shù)路線(xiàn)圖》顯示，氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置，而氫燃料電池汽車(chē)本質(zhì)上仍是電動(dòng)汽車(chē)，氫氣儲(chǔ)存在車(chē)上的高壓罐內(nèi)，通過(guò)燃料電池將氫能轉(zhuǎn)化成電能給汽車(chē)提供動(dòng)力。

在佛山市，記者乘坐氫燃料電池公交車(chē)后發(fā)現(xiàn)，與燃油車(chē)相比，該車(chē)動(dòng)力同樣充足，沒(méi)有明顯的噪音;與純電動(dòng)汽車(chē)相比，該車(chē)多了一個(gè)和燃油車(chē)類(lèi)似的排氣管，但是從中噴射出來(lái)的除了零污染的熱氣外，只有水，這種水的水質(zhì)甚至可以達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。此外，氫氣相較于電能更易儲(chǔ)存、更易運(yùn)輸，且充填效率與傳統(tǒng)汽油車(chē)相近，單次充填燃料后的續(xù)航里程也明顯大于純電動(dòng)車(chē)。

目前，氫燃料電池技術(shù)創(chuàng)新正成為全球能源技術(shù)革命的重要方向，在車(chē)用能源領(lǐng)域，氫能燃料電池被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛使用階段“零排放”、全生命周期“低排放”的重要技術(shù)方案，是未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。越來(lái)越多的車(chē)企加入到了氫燃料電池車(chē)的研發(fā)當(dāng)中，包括豐田、本田、現(xiàn)代等，這些車(chē)企生產(chǎn)的氫燃料電池車(chē)已經(jīng)量產(chǎn)，并投放到了世界多地市場(chǎng)。

“燃料電池與純電動(dòng)汽車(chē)兩種技術(shù)路徑不存在誰(shuí)好誰(shuí)壞的比較，燃料電池技術(shù)與純電動(dòng)兩個(gè)技術(shù)方向，會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間并存，不管是用戶(hù)的使用體驗(yàn)，還是配套基礎(chǔ)設(shè)施方面，都會(huì)形成互補(bǔ)的局面。”廣東泰羅斯動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)有限公司總經(jīng)理張銳明認(rèn)為。

國(guó)際氫能源委員會(huì)和麥肯錫發(fā)布的全球首份氫能源未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)調(diào)查報(bào)告顯示，到2030年，全球需要提供1000萬(wàn)輛至1500萬(wàn)輛燃料電池乘用車(chē)以及50萬(wàn)輛燃料電池卡車(chē)行駛所使用的氫氣。這無(wú)疑是個(gè)巨大的市場(chǎng)。

進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化“試水”階段

技術(shù)門(mén)檻高、前期投資大、研發(fā)成本高是發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)的難點(diǎn)所在。所以，在政策支持、技術(shù)攻關(guān)等方面還有很大的空間要改善

自從“十五”以來(lái)，我國(guó)連續(xù)4個(gè)五年計(jì)劃啟動(dòng)新能源汽車(chē)科技研發(fā)專(zhuān)項(xiàng)，統(tǒng)籌部署了純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池汽車(chē)為主的動(dòng)力系統(tǒng)和電池、電機(jī)、電控為核心技術(shù)的“三縱三橫”研發(fā)布局，其中，針對(duì)氫能及燃料電池持續(xù)開(kāi)展了大量技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用研究。

在政策助力下，中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)取得了明顯進(jìn)展。在第一屆中國(guó)(佛山)國(guó)際氫能與燃料電池技術(shù)及產(chǎn)品推介會(huì)上，記者看到，數(shù)款氫燃料電池交通工具參展，包括小型乘用車(chē)、公交車(chē)、中小型商用車(chē)、有軌電車(chē)等;與此同時(shí)，上游廠(chǎng)商也帶來(lái)了不少新產(chǎn)品。

“這是國(guó)內(nèi)展示車(chē)輛數(shù)量最多、車(chē)型最全的一次氫燃料電池車(chē)輛專(zhuān)業(yè)展覽。”全國(guó)氫能標(biāo)委會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)王賡說(shuō)。

記者統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在氫動(dòng)力戶(hù)外展區(qū)，共展出了氫燃料電池汽車(chē)9輛、機(jī)車(chē)1輛，包括中車(chē)青島四方的機(jī)車(chē)1輛、廣東泰羅斯汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)有限公司的大巴車(chē)2輛、上汽大通的寬體輕客FCV80汽車(chē)1輛、日本豐田Mirai小轎車(chē)1輛、佛山(云浮)產(chǎn)業(yè)基地提供的小轎車(chē)、物流車(chē)、客車(chē)等共5輛。其中，上汽大通的FCV80汽車(chē)為首款搭載了氫燃料電池的商業(yè)寬體輕客，車(chē)內(nèi)設(shè)有10余個(gè)座位，其儲(chǔ)氫罐可以裝下4.4公斤的高壓氫氣，實(shí)現(xiàn)430公里的續(xù)駛里程，一次加滿(mǎn)氫氣的時(shí)間在3至5分鐘。

在產(chǎn)業(yè)館，記者還了解到，沈陽(yáng)斯林達(dá)安科新技術(shù)有限公司的高壓儲(chǔ)氫容器制造技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。東方電氣已掌握包括核心發(fā)電部件膜電極、發(fā)電主體電堆、系統(tǒng)輔助部件及智能控制在內(nèi)的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)全套核心技術(shù)并擁有其獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

布局一定數(shù)量的加氫站是氫燃料電池汽車(chē)推廣的前提條件。為加快加氫站建設(shè)，在與推介會(huì)同期舉行的第二屆氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展國(guó)際交流會(huì)上，中石化、中石油宣布加氫加油合建站建設(shè)正式啟動(dòng)。其中，在佛山市南海區(qū)的合作項(xiàng)目將利用現(xiàn)有加油站增設(shè)加氫功能，可以有效、快速解決加氫站的規(guī)劃布局和建設(shè)問(wèn)題。

“當(dāng)前，不少?lài)?guó)內(nèi)廠(chǎng)商都已開(kāi)始布局氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，但是相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈離成熟還有一定距離，只能說(shuō)現(xiàn)在進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化‘試水’階段。”愛(ài)德曼氫能源裝備有限公司CEO龔靖坦言。

既然氫燃料電池汽車(chē)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，為什么多年來(lái)發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如純電動(dòng)汽車(chē)?“純電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料電池汽車(chē)的門(mén)檻完全不同，多數(shù)整車(chē)企業(yè)在氫燃料電池汽車(chē)方面沒(méi)有開(kāi)展實(shí)質(zhì)性研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備。”在龔靖看來(lái)，技術(shù)門(mén)檻高、前期投資大、研發(fā)成本高是發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)的難點(diǎn)所在。

有如動(dòng)力電池是純電動(dòng)汽車(chē)的“心臟”一樣，氫燃料電池是氫燃料電池汽車(chē)的核心設(shè)備，也是成本占比最高的部分。燃料電池的核心技術(shù)質(zhì)子交換反應(yīng)過(guò)程需要鉑族元素等催化劑實(shí)現(xiàn)。2007年，美國(guó)通用汽車(chē)公司曾投放了100臺(tái)Equinox燃料電池轎車(chē)，其中每臺(tái)車(chē)的鉑用量為80克左右，這使得整車(chē)價(jià)格相當(dāng)昂貴。

“由于技術(shù)的限制，目前燃料電池需要使用大量的金屬鉑，不僅價(jià)格昂貴，而且資源稀缺，我們正在努力減少鉑的使用量，所以技術(shù)方面還有很大的空間要改善。”龔靖說(shuō)。

氫燃料電池汽車(chē)推廣的另一大障礙就是高成本和耐久性問(wèn)題。氫燃料電池汽車(chē)價(jià)格一直居高不下，燃料電池系統(tǒng)的高成本增加了整臺(tái)汽車(chē)的成本;同時(shí)，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)作為車(chē)用的可靠性、耐久性都不如傳統(tǒng)的柴油、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，未來(lái)的主攻方向是如何在減小成本的同時(shí)延長(zhǎng)使用壽命。

不過(guò)，《氫能與燃料電池技術(shù)路線(xiàn)圖》指出，通過(guò)汽車(chē)動(dòng)力方案成本之間的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，與其他幾種汽車(chē)供能方式相比，燃料電池汽車(chē)的價(jià)格雖然目前很高，但未來(lái)有很大的下降空間，到2050年可以下降到現(xiàn)在價(jià)格的55%左右，與純電動(dòng)汽車(chē)相差無(wú)幾。

廣東省佛山市副市長(zhǎng)許國(guó)認(rèn)為，加氫基礎(chǔ)設(shè)施不足是當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的最大阻礙，理順和明確政府行政審批是我國(guó)加氫站建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。“具體行政操作層面，基本上是空白。加氫站的行業(yè)行政主管部門(mén)對(duì)規(guī)劃、立項(xiàng)、發(fā)放牌照的問(wèn)題都很不明確。可以說(shuō)，建設(shè)加氫站困難重重，只有地方大膽地先行先試。”許國(guó)說(shuō)。

加大基礎(chǔ)設(shè)施扶持力度

推動(dòng)加氫站科學(xué)合理布點(diǎn)和對(duì)加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)的行業(yè)監(jiān)管，在基礎(chǔ)設(shè)施、建設(shè)模式和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)等方面加強(qiáng)政策扶持

產(chǎn)業(yè)發(fā)展，基礎(chǔ)先行。要讓氫燃料電池汽車(chē)順利走向市場(chǎng)，首先得在加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上做文章。許國(guó)表示，政府需要持續(xù)加大對(duì)加氫站建設(shè)的扶持和推動(dòng)力度，研究制定加氫站發(fā)展的總體規(guī)劃布局，推動(dòng)加氫站科學(xué)合理布點(diǎn)和對(duì)加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)的行業(yè)監(jiān)管，鼓勵(lì)國(guó)有和社會(huì)資本參與加氫站的融資業(yè)務(wù)。

值得注意的是，加氫站建設(shè)模式將直接影響到加氫站基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)布局。近年來(lái)，國(guó)外因地制宜探索出多種有效建站模式，比如，北美地區(qū)有太陽(yáng)能現(xiàn)場(chǎng)制氫、加氫一體化的加氫站、移動(dòng)式加氫站等。“加氫加油合建站可以解決土地、審核等問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)全國(guó)快速布局。”在上海氫楓能源技術(shù)有限公司總經(jīng)理方沛軍看來(lái)，未來(lái)，合建站也是一個(gè)較好的發(fā)展思路。

事實(shí)上，加油、加氫、充電的合建模式非常適合在中國(guó)推廣。“現(xiàn)有加油站大多可增設(shè)加氫站，可在現(xiàn)有加油站基礎(chǔ)上直接增建加氫設(shè)備，把數(shù)量龐大完善的加油網(wǎng)絡(luò)快速升級(jí)為加氫網(wǎng)絡(luò)，混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、氫燃料電池汽車(chē)的需求都能得到滿(mǎn)足。”許國(guó)說(shuō)。

加氫價(jià)格也將會(huì)是影響消費(fèi)者選擇的主要因素。目前，我國(guó)氫氣的制備主要依靠化工廠(chǎng)的副產(chǎn)氫，但是存在提純和資源分布不均衡的問(wèn)題。電解水制氫可以獲得高純度的氫氣，但是成本高、能耗大。對(duì)此，北京中電豐業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司董事長(zhǎng)王德軍表示，現(xiàn)在我國(guó)棄水、棄風(fēng)、棄光情況嚴(yán)重，如果政府加大政策支持力度，鼓勵(lì)企業(yè)使用可再生能源過(guò)剩電力制氫儲(chǔ)能，不僅可以大幅降低制氫成本，還有利于清潔能源消納。

在標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)副主任陳洪俊透露，將創(chuàng)建綠色發(fā)展研究中心，推動(dòng)氫能?chē)?guó)家示范基地建設(shè)，推廣可復(fù)制的標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗(yàn)和模式，創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施模式，推行標(biāo)準(zhǔn)研制與研發(fā)同步。

對(duì)于氫燃料電池汽車(chē)的未來(lái)，科技部負(fù)責(zé)人表示，要深入開(kāi)展基礎(chǔ)研究，攻克關(guān)鍵技術(shù)，完善系統(tǒng)功能;提高產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)氫燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈體系的市場(chǎng)協(xié)同;強(qiáng)化跨產(chǎn)業(yè)、跨領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)協(xié)同應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車(chē)重大共性技術(shù)突破和工程化落地。