氫燃料電池或迎來發展機遇

“氫能是多種能源傳輸、融合和互動的紐帶，是未來清潔低碳能源系統的核心之一。氫燃料電池技術正成為全球能源技術革命的重要方向，也是各國未來能源戰略的重要組成部分。”張金華，中國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長在中國燃料電池百人會分論壇上表示。

《“十三五”國家新興戰略產業發展規劃》明確強調，要系統推進燃料電池汽車的研發和產業化，這表明了國家對燃料電池汽車發展的支持和肯定。論壇上，多位燃料電池領域的行業專家從成本、技術和產業前景等方面對氫燃料電池汽車的發展進行了探討。為氫能產業奠定基礎，首先要回答的問題是：插電式和純電動是推動新能源汽車發展的關鍵。有必要制造氫燃料電池嗎？張金華認為，氫燃料電池由于其連續里程、加氫速度和成本優勢，在重載、長途和大型車輛中肯定會有重要應用。“2020年后，特別是財稅政策調整后，這一趨勢將更加明顯。”另一方面，氫能產業的規模擴張也為氫燃料電池的發展奠定了基礎。據中國工程院院士甘勇介紹，目前，山東省與高速服務區相結合的加氫站網絡已經開始布局，中國氫谷已經建成，設立500萬元人民幣的中國氫能谷創新發展基金，建設氫能運營示范區。現在，頂層設計已經開始。“這不是一個企業作為主體，而是一個整體規劃，讓氫能和燃料電池企業能夠健康發展。”甘勇介紹，山東的高速公路完全被兩家國有企業占據，120個高速公路服務站可以設立加氫站，因此氫回收，可以系統地進行儲存和運輸。這為專門用于物流的氫燃料電池汽車的開發創造了條件。氫能是一種無污染、零排放的綠色能源，但如何制造氫氣是影響能源結構的關鍵。中國工程院院士杜向晚曾表示，要大規模使用氫氣，首先必須解決大規模制氫的問題。如果氫是通過高碳排放產生的，這顯然違背了使用氫的初衷。要發展氫能，我們首先必須有足夠的可再生能源。中國工程院院士顧大釗表示，如果將神華能源現有的煤氣化設施全部用于生產氫氣，每年可生產400萬噸氫氣，可為4000萬輛燃料電池乘用車供應氫氣。為了解決煤炭制氫會產生大量二氧化碳的問題，神華在鄂爾多斯成功開展了30萬噸二氧化碳的CCS（二氧化碳捕獲和儲存），不存在技術問題。清華大學教授李建秋預測，到2020年，國內燃料電池汽車將達到1萬輛左右。清華大學的下一步是在基礎設施中發展氫電互動，并在氫能豐富的城市推廣燃料電池汽車。此外，李建秋希望各地因地制宜，在氫資源豐富、氫基礎設施較好的地方推廣。技術爭議和人才缺乏“氫燃料電池的工作原理是氫氣和氧氣轉化為水來釋放電力，但轉換過程需要適當的壓力。”武漢理工大學教授潘木說，燃料電池在什么壓力下運行有兩條技術路線：一條是在高壓下，它需要兩個大氣壓到三個大氣壓；

另一種是低壓的技術路線，幾乎接近大氣壓。“高壓系統的化學反應是峰值壓力越高，化學反應越快，功率越高。豐田的Mirai采用了這項技術。低壓系統反應較慢，體積更大，但也帶來了結構簡單的優勢。”潘木說。這兩條路線之間也存在技術爭議。在2000年至2010年的燃料電池汽車發展過程中，由于缺乏高壓風扇技術，中國放棄了高壓路線。“高壓系統需要一個高壓壓縮機，這個壓縮機足夠小，可以安裝在車里。這是一項非常困難的技術。”潘木說，近年來，國家示范車都是通過低壓技術路線制造的。“從長遠來看，不可能使用低壓路線將燃料電池安裝到汽車和乘用車中，必須開發高壓路線。”除了技術路線，氫燃料電池行業的另一個瓶頸是人才。早在兩年前，李建秋就向北京市科委提出建議，希望在科委的支持下，支持高校催化劑材料項目，“讓老師把學生帶出來”。“目前有一些項目專門支持高校做機理分析和反應堆設計。雖然課題不大，不可能實現工業化，但主要目標是讓這些大學為行業培養人才。”李建秋說，過去，汽車系培訓的人員主要是發動機、變速箱、變速器和底盤，但現在動力學專業的學生也需要增加電化學領域的專業知識，包括催化劑載體、膜和膜電極。在支持政策研究的優勢與瓶頸并存的情況下，如何推動氫燃料電池的發展？2017年，科技部委托中國汽車工程學會組織國內相關企業研究機構開展氫燃料電池配套政策研究。“技術是關鍵。”張金華表示，在出臺扶持政策建議時，要創新研發組織模式，突破關鍵核心技術。技術的不斷創新和突破是推動氫燃料電池技術進入市場的核心動力，也是培育和發展燃料電池汽車的首要任務。產業鏈培育仍是一項重要任務。“除了關鍵零部件外，產業鏈嚴重缺乏。因此，要抓住關鍵領域，填補短板環節，培育壯大產業鏈。”張金華說。此外，要大力推進示范應用，有序推進示范應用。“我們也不主張大家急于在有資源優勢和應用需求的地區進行系統論證，以驗證技術商業模式。”張金華說，建立氫能供應體系也需要科學布局、因地制宜，以及基于資源特征和優勢開發氫能供應模型。“中國肯定會在氫燃料電池在交通領域的應用中發揮至關重要的作用。如果中國這樣做，將促進世界的發展。如果中國的氫燃料電池不能在交通領域形成主流技術，世界的步伐可能會被推遲。 “張金華表示，要大力推進國際化，整合國際資源。中國需要國際資源的合作和支持來推動燃料電池的應用。據張金華介紹，中國汽車工業協會于2017年發起成立了國際氫燃料電池協會作為一個覆蓋氫燃料電池整個產業鏈并促進燃料電池商業化的非政府國際組織。它是在中國發起的，但不限于中國。希望對燃料電池技術和工業化感興趣的專家和機構團結起來，共同推動技術和工業化的發展。標準和法規也是氫燃料電池行業中非常重要的制約因素。目前，重新……

從車輛到關鍵部件的標準和規范都不完善，尤其是從制氫、儲氫到加氫站，程序也不明確。加氫站嚴重短缺。目前，全國各地都在建設加氫站，標準法規的突破非常重要。最后，我們應該加強公眾宣傳和教育。“加強宣傳非常重要。現在一些官員仍然認為氫氣和不安全是平等的，普及科學非常重要。”張金華說。“氫能是多種能源傳輸、融合和互動的紐帶，是未來清潔低碳能源系統的核心之一。氫燃料電池技術正成為全球能源技術革命的重要方向，也是各國未來能源戰略的重要組成部分。”張金華，中國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長在中國燃料電池百人會分論壇上表示。

《“十三五”國家新興戰略產業發展規劃》明確強調，要系統推進燃料電池汽車的研發和產業化，這表明了國家對燃料電池汽車發展的支持和肯定。論壇上，多位燃料電池領域的行業專家從成本、技術和產業前景等方面對氫燃料電池汽車的發展進行了探討。為氫能產業奠定基礎，首先要回答的問題是：插電式和純電動是推動新能源汽車發展的關鍵。有必要制造氫燃料電池嗎？張金華認為，氫燃料電池由于其連續里程、加氫速度和成本優勢，在重載、長途和大型車輛中肯定會有重要應用。“2020年后，特別是財稅政策調整后，這一趨勢將更加明顯。”另一方面，氫能產業的規模擴張也為氫燃料電池的發展奠定了基礎。據中國工程院院士甘勇介紹，目前，山東省與高速服務區相結合的加氫站網絡已經開始布局，中國氫谷已經建成，設立500萬元人民幣的中國氫能谷創新發展基金，建設氫能運營示范區。現在，頂層設計已經開始。“這不是一個企業作為主體，而是一個整體規劃，讓氫能和燃料電池企業能夠健康發展。”甘勇介紹，山東的高速公路完全被兩家國有企業占據，120個高速公路服務站可以設立加氫站，因此氫回收，可以系統地進行儲存和運輸。這為專門用于物流的氫燃料電池汽車的開發創造了條件。氫能是一種無污染、零排放的綠色能源，但如何制造氫氣是影響能源結構的關鍵。中國工程院院士杜向晚曾表示，要大規模使用氫氣，首先必須解決大規模制氫的問題。如果氫是通過高碳排放產生的，這顯然違背了使用氫的初衷。要發展氫能，我們首先必須有足夠的可再生能源。中國工程院院士顧大釗表示，如果將神華能源現有的煤氣化設施全部用于生產氫氣，每年可生產400萬噸氫氣，可為4000萬輛燃料電池乘用車供應氫氣。為了解決煤炭制氫會產生大量二氧化碳的問題，神華在鄂爾多斯成功開展了30萬噸二氧化碳的CCS（二氧化碳捕獲和儲存），不存在技術問題。清華大學教授李建秋預測，到2020年，國內燃料電池汽車將達到1萬輛左右。清華大學的下一步是在基礎設施中發展氫電互動，并在氫能豐富的城市推廣燃料電池汽車。此外，李建秋希望各地因地制宜，在氫資源豐富、氫基礎設施較好的地方推廣……

結構。技術爭議和人才缺乏“氫燃料電池的工作原理是氫氣和氧氣轉化為水來釋放電力，但轉換過程需要適當的壓力。”武漢理工大學教授潘木說，燃料電池在什么壓力下運行有兩條技術路線：一條是在高壓下，它需要兩個大氣壓到三個大氣壓；

另一種是低壓的技術路線，幾乎接近大氣壓。“高壓系統的化學反應是峰值壓力越高，化學反應越快，功率越高。豐田的Mirai采用了這項技術。低壓系統反應較慢，體積更大，但也帶來了結構簡單的優勢。”潘木說。這兩條路線之間也存在技術爭議。在2000年至2010年的燃料電池汽車發展過程中，由于缺乏高壓風扇技術，中國放棄了高壓路線。“高壓系統需要一個高壓壓縮機，這個壓縮機足夠小，可以安裝在車里。這是一項非常困難的技術。”潘木說，近年來，國家示范車都是通過低壓技術路線制造的。“從長遠來看，不可能使用低壓路線將燃料電池安裝到汽車和乘用車中，必須開發高壓路線。”除了技術路線，氫燃料電池行業的另一個瓶頸是人才。早在兩年前，李建秋就向北京市科委提出建議，希望在科委的支持下，支持高校催化劑材料項目，“讓老師把學生帶出來”。“目前有一些項目專門支持高校做機理分析和反應堆設計。雖然課題不大，不可能實現工業化，但主要目標是讓這些大學為行業培養人才。”李建秋說，過去，汽車系培訓的人員主要是發動機、變速箱、變速器和底盤，但現在動力學專業的學生也需要增加電化學領域的專業知識，包括催化劑載體、膜和膜電極。在支持政策研究的優勢與瓶頸并存的情況下，如何推動氫燃料電池的發展？2017年，科技部委托中國汽車工程學會組織國內相關企業研究機構開展氫燃料電池配套政策研究。“技術是關鍵。”張金華表示，在出臺扶持政策建議時，要創新研發組織模式，突破關鍵核心技術。技術的不斷創新和突破是推動氫燃料電池技術進入市場的核心動力，也是培育和發展燃料電池汽車的首要任務。產業鏈培育仍是一項重要任務。“除了關鍵零部件外，產業鏈嚴重缺乏。因此，要抓住關鍵領域，填補短板環節，培育壯大產業鏈。”張金華說。此外，要大力推進示范應用，有序推進示范應用。“我們也不主張大家急于在有資源優勢和應用需求的地區進行系統論證，以驗證技術商業模式。”張金華說，建立氫能供應體系也需要科學布局、因地制宜，以及基于資源特征和優勢開發氫能供應模型。“中國肯定會在氫燃料電池在交通領域的應用中發揮至關重要的作用。如果中國這樣做，將促進世界的發展。如果中國的氫燃料電池不能在交通領域形成主流技術，世界的步伐可能會被推遲。 “張金華表示，要大力推進國際化，整合國際資源。中國需要國際資源的合作和支持來推動燃料電池的應用。據張金華介紹，中國汽車工業協會于2017年發起成立了國際氫燃料電池協會作為一個覆蓋氫燃料電池整個產業鏈并促進燃料電池商業化的非政府國際組織。它是在中國發起的，但不限于中國。希望對燃料電池技術和工業化感興趣的專家和機構團結起來，共同推動技術和工業化的發展。標準和法規也是氫燃料電池行業中非常重要的制約因素。目前，重新……

從車輛到關鍵部件的標準和規范都不完善，尤其是從制氫、儲氫到加氫站，程序也不明確。加氫站嚴重短缺。目前，全國各地都在建設加氫站，標準法規的突破非常重要。最后，我們應該加強公眾宣傳和教育。“加強宣傳非常重要。現在一些官員仍然認為氫氣和不安全是平等的，普及科學非常重要。”張金華說。

標簽：北京豐田漢

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