對于內燃機汽車，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電池車的車輪，效率約為28%－30%。內燃機已經發展一百多年，體系完善，能提高1%的效率都很不容易，而氫燃料電池車的效率比內燃機汽車高出一倍。
2018年，有望成為氫燃料電池起飛的元年。
目前，科技部和工信部都表態將出臺相關支持政策，國家能源投資集團牽頭成立中國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟（下稱“中國氫能戰略聯盟”）。
清華大學核能與新能源技術研究院教授、國際氫能協會副主席、中國首個國家973氫能項目首席科學家毛宗強根據互聯網公開資料統計，僅2017年氫燃料電池投資項目（2020年投產）就達1000多億，產能為17萬套氫燃料電池發動機。
英國石油公司（BP）在3月15日發布的能源技術展望報告預測，未來5-10年間氫燃料發動機的制造成本會逐步下降到與汽油發動機持平的價格，氫燃料汽車的成本下浮空間最大。
那么，氫燃料電池汽車未來發展究竟如何？就此問題，21世紀經濟報道記者專訪了毛宗強教授。
加氫站掣肘
《21世紀》：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。如果用可再生能源制氫，比如風電、光伏，甚至是電解水制氫，也都需要耗能，因此只能從大概上去考慮。
目前，有一個比較的指標。豐田公司曾測算過，對于內燃機汽車，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電池車的車輪，效率約為28%－30%。內燃機已經發展100多年，體系完善，能提高1%的效率都很不容易，而氫燃料電池車的效率比內燃機汽車高出一倍。
因此，從長遠看，氫燃料電池汽車是個很好的解決方案。
《21世紀》：全球各大車企紛紛投資電動汽車，為什么氫燃料電池汽車只有日本豐田等少數幾家車企投資？
毛宗強：這觸及到實際問題，即氫燃料電池汽車的產業化問題。
現在能對氫燃料電池汽車產業化的車企僅3家，韓國現代在2013年就實現批量出口北歐，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，但還沒有產業化，也沒有商業銷售，主要問題是成本降不下來。
比如，奔馳1995年制造出第一輛燃料電池汽車NECARI，那輛車很大、很笨，但以后每年都不斷改進，技術完全滿足實際駕駛需要。奔馳曾經用3輛氫燃料電池小轎車全球環演過，引起轟動，但產業化卻遲遲沒有動靜，原因就是成本。而豐田等車企能夠量產，離不開先進工藝、經驗、技術和設備，使其生產成本得到很好的控制。
但為何氫燃料電池汽車銷售數量并不大？主要制約因素就是加氫站。目前加氫站數量太少，全球范圍內售賣或租賃的氫燃料電池汽車只有6000多輛。
目前，多個國家的政府和企業都在大力規劃、積極投資建設加氫站，一旦過了拐點，我認為加氫站數量就會井噴，可以想見再過幾年，氫燃料電池汽車的銷量將相當可觀。
《21世紀》：你怎么看燃料電池汽車和電動汽車之間的關系？未來的發展路徑，是否是氫燃料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，氫燃料電池汽車和純電動汽車都是電動汽車范疇，氫燃料電池也是發電，通過電機驅動車行駛。但氫燃料電池汽車是自帶氫氣來發電，電動車直接用電池攜帶的電能推動發電機驅動車輪。
目前，兩種車是兄弟關系，未來也是兄弟關系。不過從長遠來看，氫燃料電池汽車可能后勁更足。五年內，氫燃料電池汽車的規模小一點，電動車大一點，再往后形勢可能顛倒。像日本，小轎車的氫燃料電池系統輸出功率已經能做到114kw。
尤其是隨著汽車無人駕駛的實現，使氫燃料電池車會更有前景。因為無人駕駛技術需要很多傳感器和變送器，這些要消耗不少電能，對已經有“里程焦慮”的純電池電動車來說，加重了它的負擔。
部分中國企業進場
《21世紀》：目前，我國氫能發展進度如何？
毛宗強：在國內，氫能作為工業產品應用已經有很長時間。
制氫方面，我國是產氫大國，貢獻了全球6000萬噸產氫量中的2200萬噸，占比達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主要來源。
儲運氫一般有液氫儲氫、高壓儲氫、固態儲氫、有機液體儲氫等幾種方法。
首先看液氫儲氫，國內主要用在航天上，尚未民用，而國外已有少量民用。
高壓儲氫方面，中國制作出一種加氫站用的氫氣罐，壓力最高、容積最大。內筒由不銹鋼制成，外纏鋼帶以提高抗壓強度，這是中國對國際氫能的貢獻。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作用（氫脆），因此直徑不超過0.6m。而國內氫氣罐用不會產生氫脆反應的不銹鋼或鋁做內筒，外纏鋼帶，可以做到1.1m。
我國制作的25兆帕車載氣罐因質量好、價格便宜已出口美國，35兆帕的可以批量生產，70兆帕僅有樣品，而國外已有產品。
在固態儲氫上，全球年產1.5萬噸鑭鎳儲氫合金，中國占1萬噸，日本占5000噸。
而有機液體儲氫，比如苯和氫合成環己烷后再脫氫，我國也有一定研究。
國內的氫燃料電池技術可以說差臨門一腳。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，主要原因是投資不夠，企業上手晚，若假以時日，我認為比肩國際水平是沒問題的。
應用方面也存在一定差距，比如分布式電站做得少，氫燃料電池性能不是特別好。比如，日本家用熱電聯供燃料電池的壽命已達到9萬小時。
《21世紀》：我國“九五”、“十五”期間就曾發展過氫燃料電池，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。我國發展氫燃料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，美國把氫能經費砍了一半。美國不搞，我國的發展也緩慢下來。
其次，我國研發以高校、科學院（如大連化物所）研發為主，經費少，成果轉化難。國外則以企業為主，經費多，而且商業目的明確，從科研、樣機到產品，企業一步步朝前走。
《21世紀》：近期氫燃料電池汽車這塊兒，有關部門和企業有不少表態和行動，這意味著什么呢？
毛宗強：說明大家逐漸認識到事情的重要性。從日本、韓國來看，氫燃料電池汽車的商業化路線是沒問題的。等到2018年、2019年，許多國外廠家也紛紛進場的話，中國如果不行動起來，可能丟失這個機會。
我贊同“彎道超車”的提法，但現實并不太樂觀。目前氫燃料電池汽車在國內的現狀是投資多，但局面比較混亂。
那么要怎么把握機會呢？現在很多企業紛紛投資：最開始是民企入場，特別廣東、江蘇那邊的非常積極。現在央企也紛紛進場，比如最近國家能源投資集團牽頭成立中國氫能戰略聯盟。我認為，氫燃料電池汽車起飛的風口到了。
《21世紀》：你認為制約國內氫燃料電池汽車發展的最主要因素是什么？
毛宗強：也是加氫站。國內加氫站審批手續繁雜，而像美國加州有專門的加氫站申請文件，想辦加氫站，從政府網站下載文件，一步步做下來就可以。所以我一直呼吁國內審批規范，相關部門有規可依，參與者有路可走。
最新數據顯示，我國有12座加氫站，但沒有一座是真正公開服務的，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。
|
|
BACK TOP
