氫能及燃料電池產業迎來“新舞臺”

首批國家燃料電池汽車示範應用城市羣獲批

氫能及燃料電池產業迎來“新舞臺”

□ 本報記者 王薛淄

9月2日，廣東省發改委發佈消息，財政部、工業和信息化部、科技部、國家發革委、國家能源局（以下簡稱“五部委”）正式批覆燃料電池汽車示範應用廣東城市羣爲首批示範城市羣，加上此前北京、上海相繼發佈消息，以京津冀、長三角、珠三角爲核心的首批國家燃料電池汽車示範應用城市羣正式明確。

首批示範城市羣的明確，不僅爲我國氫能及燃料電池汽車產業提供了“舞臺”，也爲氫燃料電池汽車推廣應用及電堆技術攻關創造了機遇。9月5日，在第十七屆中國汽車產業發展（泰達）國際論壇上，中國工程院院士衣寶廉表示：“燃料電池汽車的產業化是氫能應用的突破口，我們要堅持自主創新，突破卡脖子技術，實現關鍵材料與部件的批量生產，大幅度降低燃料電池車、加氫站建設和氫源的成本，儘快實現燃料電池汽車的產業化。”

“安全”“減碳”屬性讓燃料電池受熱捧

燃料電池主要是由電解質膜、電催化劑、擴散層和雙極板等關鍵材料構成，其發電原理是燃料箱中的氫氣進入燃料電池堆後，氫氣與通過進氣口收集的氧氣發生電化學反應，這一過程產生的電能直接驅動電機或儲存在電池中供未來使用，不僅轉化效率高，而且更加安全，如果燃料電池堆發生故障，只要把氫源切斷，就不會產生燃燒和爆炸。“把燃料電池發動機裝到車上，用氫瓶來代替油箱，用燃料電池發動機來代替內燃機，得到的好處就是沒有帶污染的尾排，尾排僅僅是水。”對於燃料電池在助力實現碳達峰碳中和目標願景方面，衣寶廉用簡單的比喻進行說明。

作爲能源轉型和汽車行業轉型的有效降碳路徑，氫燃料電池如今站上了產業風口，不僅頻頻現身於不少地區的產業規劃路線圖中，更引發了資本市場的追逐熱捧。但是燃料電池要想產業化還必須攻克兩大難點。一是燃料電池發動機貴，一輛燃料電池車的售價是燃油車的2倍到3倍，是鋰離子電池車的1.5到2倍；二是加氫站建設費用比較高，每個加氫站需1200萬元到1500萬元。車輛在加氫站加氫的費用也比較高，達到60—80元。“只有降到30元以下才能和燃油車競爭。因此要實現無補貼的燃料電池商業化，必須大幅度降低燃料電池發動機的成本和氫氣成本，同時降低加氫站的建設費用。”衣寶廉補充道。

核心零部件實現自主化 成本有了明顯降幅

事實上，近年來，氫燃料電池汽車技術攻關取得一定成果，我國部分企業在燃料電池核心零部件上實現了自主化，且幾乎所有零部件成本都有了明顯的降幅。

而在五部委聯合發佈《關於啓動燃料電池汽車示範應用工作的通知》中，記者也看到，《通知》明確考覈評價結果將量化爲綜合評分。考覈內容包括“燃料電池汽車推廣應用”“關鍵零部件研發產業化”和“氫能供應”三部分。多位專家一致認爲，考覈最終是爲了實現氫能自主技術進步，進而初步構建車用氫能和燃料電池汽車產業體系。

國家燃料電池汽車及動力系統工程技術研究中心副主任馬天才在接受媒體採訪時舉例說明，“五年前每千瓦電堆成本大約在1萬元，現在這一數字降至2000元—3000元；燃料電池價格總體下降幅度超過60%。此外，目前國內不論電堆還是燃料電池系統，國產化率基本達到90%，一些輔助系統的性價比甚至明顯超過國外。以目前的技術進步和基礎設施建設速度，2025年燃料電池總成本降至每千瓦2000元的目標不難實現，到2030年氫燃料電池汽車價格可能與燃油車接近。”

燃料電池汽車加速產業化

“我們解決了卡脖子技術，實現了批量生產，我們還要創新驅動來解決燃料電池的技術發展，實現燃料電池乘用車的商業化。”在新示範政策引領下的燃料電池汽車產業化突破路徑上，衣寶廉指出可以從三個方面實現燃料電池關鍵材料和部件的產業化並批量生產，同時提高電堆的比功率就可以大幅度降低燃料電池發動機的成本，進而降低燃料電池車的成本。

首先，靠技術創新，簡化電堆結構和電池系統，採用超低鉑有序化電極化大幅度降低鉑用量，將燃料電池車的成本降到鋰離子電動車水平，並實現乘用車商業化。其次，大力發展可再生能源電解水製備綠氫，採用天然氣或純氫管網輸送氫氣，加氫站加的氫可降至每公斤30元以下，車的運行費用就可以和燃油車競爭了。最後，實現氫氣壓縮機，高壓儲氫瓶和加氫機等國產化和批量生產，建油、氫、電合建站，就可以大幅度降低加氫站的建設費用，待加氫站達到一定密度，再示範商業化乘用車。

縱觀全球其他各國氫能及燃料電池汽車市場發展的步驟，基本分爲四步：示範、規模化、多元化、廣泛推廣，我國在“十四五”的開端邁出了氫能市場發展的第一步，這一步勢必要走得紮實有力。