第四屆國(guó)際氫能與燃料電池汽車大會(huì)上，參觀者在氫燃料電池汽車驅(qū)動(dòng)原理展臺(tái)前駐足觀看。

　　人民視覺(jué)

　　加氫三分鐘，續(xù)航700公里，真正實(shí)現(xiàn)零排放……近年來(lái)，作為新能源汽車的主要技術(shù)路徑之一，“氫汽車”正帶給人們無(wú)窮的想象空間。

　　前不久，我國(guó)金屬雙極板水冷電堆技術(shù)取得重要突破。北京嘉清新能源科技有限公司依托清華大學(xué)毛宗強(qiáng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出40千瓦車用金屬雙極板水冷電堆產(chǎn)品。第三方測(cè)試結(jié)果顯示，產(chǎn)品在體積功率密度、大電流持續(xù)穩(wěn)定放電能力、單位面積放電電流密度等關(guān)鍵指標(biāo)上，全面對(duì)標(biāo)國(guó)際一流產(chǎn)品，形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)體系。

　　那么，我國(guó)氫燃料電池汽車技術(shù)進(jìn)展如何?還有哪些瓶頸?未來(lái)前景怎樣?記者進(jìn)行了采訪。

　　加注時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)，氫能被業(yè)界視為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)理想的替代解決方案

　　氫能，被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，是一種二次能源。它的來(lái)源多樣，能實(shí)現(xiàn)終端零排放、環(huán)境友好;它的用途廣泛，除了發(fā)電、發(fā)熱，也是理想的交通替代能源。

　　上世紀(jì)70年代起，氫能的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)被國(guó)際社會(huì)矚目。一些國(guó)家積極開(kāi)發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術(shù)。近年來(lái)，我國(guó)也大力支持氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。將氫能應(yīng)用于汽車行業(yè)，打造氫燃料電池汽車，是各方深思熟慮的結(jié)果。

　　國(guó)際氫能協(xié)會(huì)副主席、清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院毛宗強(qiáng)教授介紹，氫燃料電池汽車加注時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)、零排放、無(wú)污染，被業(yè)界視為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)理想的替代解決方案。而且，氫能效能高且穩(wěn)定，僅少量水就能制備出可觀的氫氣，再轉(zhuǎn)換成電能，簡(jiǎn)單便利。

　　從技術(shù)原理看，氫燃料電池由電堆、電控、供氫裝置、供空氣裝置等部件組成。“電堆是組成燃料電池的最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的核心部件。電堆中的氫氣和氧氣相遇，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電。其中的技術(shù)難點(diǎn)在于，整個(gè)過(guò)程必須實(shí)現(xiàn)氣、水、熱、電、力這五個(gè)要素的相互協(xié)同，才能釋放出最大效能?！泵趶?qiáng)說(shuō)。

　　關(guān)于氫燃料電池，國(guó)際通常兩條技術(shù)路線并行：金屬雙極板水冷電堆和石墨雙極板水冷電堆。前者在低溫啟動(dòng)、體積與功率密度等方面具有優(yōu)勢(shì)，后者在可靠性、壽命和成本等方面有長(zhǎng)處，是目前燃料電池商用車的首選對(duì)象。

　　我國(guó)是世界上氫資源最豐富的國(guó)家，同時(shí)擁有最大的汽車市場(chǎng)。但氫燃料電堆技術(shù)距離世界領(lǐng)先水平，還有一定差距。

　　專家解釋，電堆關(guān)鍵技術(shù)主要由國(guó)際主流車企掌握?！半姸言O(shè)計(jì)技術(shù)門檻高，對(duì)材料、加工工藝等要求極高。想要發(fā)展得好，必須依靠自主創(chuàng)新?！泵趶?qiáng)說(shuō)，他率領(lǐng)的嘉清團(tuán)隊(duì)，就是通過(guò)提升電堆單位、縮小電堆體積等技術(shù)創(chuàng)新，降低電堆的成本，提升了電堆的體積功率密度。

　　尋找適合的商業(yè)化路徑也不容忽視。當(dāng)下，國(guó)內(nèi)氫能汽車多數(shù)采取“鋰電池+氫燃料電池”的電電混合模式，未來(lái)將向純氫燃料汽車方向發(fā)展。多家國(guó)內(nèi)企業(yè)大膽嘗試、持續(xù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)氫燃料電池在大巴車、物流車、重卡、專用車等不同應(yīng)用場(chǎng)景的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

　　氫燃料電池汽車的發(fā)展不僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，還依賴于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐

　　近年來(lái)，隨著技術(shù)成熟度提升，氫燃料電池技術(shù)路線逐漸受到關(guān)注，“氫汽車”發(fā)展也駛?cè)搿翱燔嚨馈薄?019年，氫能首次寫進(jìn)《政府工作報(bào)告》，要求“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”;有關(guān)部門密集出臺(tái)政策，引導(dǎo)并鼓勵(lì)氫能和氫燃料電池技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用;大部分省區(qū)市出臺(tái)氫能發(fā)展規(guī)劃，即將到來(lái)的2022年冬奧會(huì)也有望為產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新機(jī)遇……

　　在云浮(佛山)氫能標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)新研發(fā)中心主任趙吉詩(shī)看來(lái)，氫燃料電池技術(shù)已經(jīng)逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入期，前景廣闊?！皣?guó)內(nèi)氫燃料電池汽車的保有量已經(jīng)超過(guò)6000輛，通過(guò)這幾千輛車逐步做驗(yàn)證，有了支撐，就能促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、降低成本，為規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。”

　　然而，氫燃料電池汽車發(fā)展不僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，還依賴于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐，特別是上游的氫氣制取、儲(chǔ)運(yùn)以及加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施。“只有打造出‘制、儲(chǔ)、運(yùn)、加、用’一體化的產(chǎn)業(yè)鏈，才能進(jìn)一步推動(dòng)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化和氫能商業(yè)化。”趙吉詩(shī)強(qiáng)調(diào)。

　　在制氫方面，有電解水、煤制氫、天然氣制氫等主要方法。我國(guó)氫能來(lái)源廣泛，既有大量的工業(yè)副產(chǎn)氫氣，又有大量棄風(fēng)棄光電、低谷電等可供制氫的存量資源。氫制備出來(lái)后，需要運(yùn)輸至加氫站并貯存。我國(guó)普遍采用20兆帕的氣態(tài)高壓運(yùn)輸，經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)輸效率較低。

　　此外，我國(guó)長(zhǎng)期把氫歸于危化品管理，也在一定程度上制約了氫能的利用。趙吉詩(shī)說(shuō)：“認(rèn)可氫的能源屬性，按照車用能源進(jìn)行管理，才能進(jìn)一步滿足氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化的需要?！?/p>

　　作為氫燃料電池汽車的基礎(chǔ)設(shè)施，加氫站也需大量新建。據(jù)了解，從2006年第一座加氫站落地，我國(guó)已累計(jì)建成61座加氫站，僅去年一年，就建成30座加氫站。廣東國(guó)鴻氫能科技有限公司副總經(jīng)理燕希強(qiáng)介紹，建設(shè)一座日加氫能力在500—1000千克的加氫站，成本在1500萬(wàn)—2500萬(wàn)元。他建議，未來(lái)可采取加氫、加油、充電站混建的方式來(lái)逐步降低運(yùn)營(yíng)成本，擴(kuò)大加氫站建設(shè)規(guī)模。

　　國(guó)家層面也開(kāi)始重視氫燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)