氫燃料電池深度思考的10個問題

從技術角度來看，氫燃料電池遠優于動力電池，包括：氫燃料電池使用時無污染，即使拆卸后也無污染，但拆卸時有污染；“氫燃料電池的充油時間是3分鐘和5分鐘，大車頂是10分鐘和20分鐘，純電動汽車至少需要80%的半小時；

里程可以跑300公里、500公里、700公里，甚至現在1000公里、2000公里的重型卡車都可以跑，但純電動不行。然而1.為什么沒有人制造氫燃料電池？每個人都說氫燃料電池很好，但很少有人用它創業，因為氫燃料電池有很多公認的問題。易保聯（中國科學院院士，燃料電池研究的先驅之一）分析說，這純粹是工業化的原因。王朝云說，如果你尋求短期利益最大化，你不會想到氫燃料電池。純電動路線的真正問題是，許多企業有著強烈的野心和短期利益。事實上，這只是一個令人感興趣的問題。一開始你的生活可能很艱難，但三五年后就能解決。2.國產氫燃料電池的壽命是否太短？首先是中國生產的燃料電池壽命短。2014年，易保聯院士接受采訪，問他中國與國外的燃料電池差距在哪里。易保聯院士當時表示，世界上燃料電池的使用壽命是5000小時，但在中國仍然是2000或3000小時。如果我們只站在堆棧的角度，而不考慮系統，或者相反，只做系統，不做堆棧，這可能就是結果。但把這兩者放在一起就會改變。當電壓變化較大時，電池組的使用壽命會受到影響。然而，如果有合適的場景，并且電壓變化得到很好的控制，使用壽命就會延長。最初，學院和大學是機構，研究機構是研究機構。如果你不告訴我，我就不會告訴你。然而，在兩者開放后，這個問題可以得到很大改善，2000年將變成5000年。3.催化劑中的鉑含量高嗎？在氫燃料發電過程中，需要含鉑催化劑，但鉑是一種價格昂貴的貴金屬。目前，豐田的燃料電池汽車Mirai每輛車使用20克鉑，約為0.17克/千瓦。根據美國能源部的計劃，到2020年，燃料電池汽車中的鉑使用量預計將降至0.125克/兆瓦。氫氣明天能達到什么水平？目前，反應器中使用的鉑含量并不比傳統的汽車尾氣三元催化劑中使用的多多少。因為一克鉑只有三四百美元，多幾克不比幾百美元多嗎？這并不可怕。在降低成本方面，還有其他更大空間的選擇。例如，如果你買一臺空氣壓縮機，它將花費18萬至23萬元。如果你現在制作前10套，你可以把它們控制在3萬元以內。與如今幾十萬元的總成本相比，鉑金的成本只占很小的比例。五年后，降低鉑金成本才會變得重要。“但真正到了五年，他們掌握的大華技術就可以完全實現了。”4。關于氫氣瓶，35兆帕足夠嗎？目前，中國氫氣行業生產的氫氣瓶大多為35兆帕，但豐田等公司已達到70兆帕。這會成為一個障礙嗎？35MPa的氫氣瓶已經能夠滿足商業要求。這就是我們最初選擇商用車的原因。正如鋰電池在過去從商用車開始一樣，這也是同樣的原因。現在的體量還是比較大的，商用車的行駛路徑也比較規律。（35MPa氫瓶）目前不是問題，包括這些技術的商業化在內的技術進步需要通過商業化來解決。中國還沒有70兆帕的氫氣瓶，主要依靠進口。70兆帕的氫氣瓶也面臨著標準規定的問題。根據國家質量監督檢驗檢疫總局2017年6月27日發布的復函，根據我國《氣瓶安全技術監督條例》，氣瓶公稱工作壓力的適用范圍為0.2 MPa-35 MPa。我國鋁合金內襯碳纖維全纏繞氣瓶制造技術相對成熟，國家氣瓶標準化技術委員會組織制定了氫動力汽車鋁合金內襯炭纖維全纏繞瓶國家標準，并形成草案供審查。然而，制造70MPa非金屬碳纖維全纏繞g……

氣瓶仍然是空白的，沒有技術機構對70MPa的氫氣瓶進行氫循環疲勞試驗。5.氫氣供應充足嗎？中國科學院院士易保聯在接受中央電視臺采訪時表示，中國化工的副產品氫氣加上可再生能源的氫氣生產，足以滿足中國氫燃料電池汽車的發展。我問王朝云，他是否驗證了易寶蓮院士的判斷。王朝云舉了一個例子，“離我不超過60公里的地方有一家氯堿化工廠，每年副產氫氣超過1萬噸……這1萬噸氫氣至少可以供應6000多輛商用車，滿負荷運行一年。”他說，“這只是一個例子。我們在（從安徽）去上海的路上也看到過。晚上，蘭火在化工廠院子里燒了，所以它就燒了。”可再生能源發電，因為上網不方便，所以有各種儲能利用方案。氫氣生產合適嗎？用鋰電池儲存能量不是更經濟嗎？盡管這兩種方法沒有可比性，但直觀的制氫更經濟有效。一方面，氫是一種高能儲能工具。另一方面，只要氫氣瓶不泄漏，就可以永久儲存。電池放置很長一段時間后，就會沒電。此外，仍然存在難以回收使用過的電池的問題。6.運輸氫氣困難嗎？如果氫氣產能存量充足且足夠分散，不需要遠距離運輸氫氣，外界對氫氣運輸難度的懷疑會破滅嗎？王朝云則不那么樂觀，“只是一步一步。讓我們先解決氫氣的問題，然后再涉及（氫氣的長途運輸問題）。但我認為隨著時間的推移，這些事情可以像加油站一樣解決，現在高壓儲運技術已經成熟。”7。氫氣的儲存足夠安全嗎？毫無疑問，氫氣的能量密度很高，但能量密度越高，失去控制的風險就越大。氫燃料電池如何消除人們的疑慮？例如，物質A和物質B必須很好地配位，然后才能發生反應。H2O，兩個氫（原子）加一個氧（原子），可以放在一起產生水。如果H很多，O很少，那么反應的結果只是與O的部分反應，沒有O的部分會流失。但鋰電池組是匹配的，放在籃子里，所以它一穿透就會燃燒爆炸，氫瓶打碎后氫就會流失，所以更安全。“當然，氫氣對任何人來說都不安全，所以我們必須注意安全。例如，氫氣泄漏后，在封閉的空間里，氧氣也是充足的，遇到明火時仍然會爆炸。加氫站的頂部是空的。即使發生泄漏，也不要讓它形成封閉的空腔。建造加氫站有距離要求。”在中國，它是從住宅區開始建造的，但在日本，它是直接在住宅區建造的。8.能否建造加氫站？明天，氫能公司將在魯安建造一個加氫站，其中一個已經開工。王朝云介紹，第一座加氫站的建設加上研發、設計和設備成本，不包括土地成本，總計920萬。“如果我以后再做五次，就會控制在600-800萬，如果國家補貼6700萬，這不是問題。”王朝云介紹，早期一個加氫站的設計加氫能力可以滿足100輛商用車。9.氫燃料電池的產業鏈是否完整？中國的氫燃料電池產業化尚未開始，是否形成了完整的產業鏈？在明日氫能官網，公司產品生產介紹稱，燃料電池系統研發制造基地已經建成（部分在建），擁有雙極板、MEA、堆、壓縮機等全產業鏈關鍵核心技術，氫氣循環裝置和燃料電池系統的集成與控制。此外，下圖顯示了該公司的產品線。在燃料電池子系統中，所有的氫能明天都必須自己完成，組件級別的核心部件應該……

明天也將由他們自己完成。誠然，中國還沒有形成氫燃料電池的產業鏈，但它有條件自己做到這一點。如果我們在十年或二十年前不能做到這一點，中國的技術就不可能實現。我們現在能做什么？中國也可以做30兆帕、35兆帕和70兆帕的氫瓶。剩下的困難是什么？催化劑、含鉑催化劑和非鉑催化劑，中國自己做到了，他也做到了。以雙極板為例。實驗室中使用的數十種、數百種金屬雙極板屬于試制產品，生產不連續，產量低，成本高。但從實驗室到工廠，都需要工藝開發，需要一群人的能力和技術。自2002年以來，在過去的14或15年里，該國布局了許多氫燃料相關企業。對于每一個系統，在工業化時都有必要再加一把火。當水燃燒到60度和70度時，它會開始燃燒，在80度、90度和100度時會開始起泡。還沒到起泡的時候，但水已經在升溫了。10.氫燃料電池汽車不需要向前發展嗎？此前，有媒體稱，氫燃料電池已經進入產業導入期。這個判斷的依據是什么？從我們小企業的角度來看，只要我們達到三五千臺，我們就會盈利。對我來說，制作三五千套只是近幾年、一年、兩年和三年的事情。氫燃料電池汽車遲早會朝著積極的方向發展。但目前，與現代和大眾一樣，如果燃料電池的尺寸與發動機相同，并放置在發動機艙中，就沒有必要重新設計。這只是氫瓶的位置，等等，它已經被修改了。由于高能量密度，燃料電池對整車的設計幾乎沒有挑戰。目前，非正向開發修改可以滿足商業應用的需要。技術的工業化并不意味著領先半步。技術不能一買就用。它需要被消化、吸收和重新開發。應該有一群人參與進來，流血、流汗、哭泣。這是一個再創造的過程，買不到，再多的錢也買不到。我們目前還沒有留下八字，只有一筆，這意味著條件不夠。我們沒有足夠的條件，但我們有必要的條件，這意味著這條路肯定可以走下去。如果你不離開，其他人就會離開。如果你今天不離開，你明天就要離開。如果中國不出國，它就會去，日本、德國和北歐國家也會去。只剩下一個充分條件了，那就是餡餅在哪里？我們必須自己創造。從技術角度來看，氫燃料電池遠優于動力電池，包括：氫燃料電池使用時無污染，即使拆卸后也無污染，但拆卸時有污染；“氫燃料電池的充油時間是3分鐘和5分鐘，大車頂是10分鐘和20分鐘，純電動汽車至少需要80%的半小時；

里程可以跑300公里、500公里、700公里，甚至現在1000公里、2000公里的重型卡車都可以跑，但純電動不行。然而1.為什么沒有人制造氫燃料電池？每個人都說氫燃料電池很好，但很少有人用它創業，因為氫燃料電池有很多公認的問題。易保聯（中國科學院院士，燃料電池研究的先驅之一）分析說，這純粹是工業化的原因。王朝云說，如果你尋求短期利益最大化，你不會想到氫燃料電池。純電動路線的真正問題是，許多企業有著強烈的野心和短期利益。事實上，這只是一個令人感興趣的問題。一開始你的生活可能很艱難，但三五年后就能解決。2.國產氫燃料電池的壽命是否太短？首先是中國生產的燃料電池壽命短。2014年，易保聯院士接受采訪，問他中國與國外的燃料電池差距在哪里。易保聯院士當時表示，世界上燃料電池的使用壽命是5000小時，但在中國仍然是2000或3000小時。如果我們只站在堆棧的角度，而不考慮系統，或者相反，只做系統，不做堆棧，這可能就是結果。但把這兩者放在一起就會改變。當電壓變化較大時，電池組的使用壽命會受到影響。然而，如果有合適的場景，并且電壓變化得到很好的控制，使用壽命就會延長。最初，學院和大學是機構，研究機構是研究機構。如果你不告訴我，我就不會告訴你。然而，在兩者開放后，這個問題可以得到很大改善，2000年將變成5000年。3.催化劑中的鉑含量高嗎？在氫燃料發電過程中，需要含鉑催化劑，但鉑是一種價格昂貴的貴金屬。目前，豐田的燃料電池汽車Mirai每輛車使用20克鉑，約為0.17克/千瓦。根據美國能源部的計劃，到2020年，燃料電池汽車中的鉑使用量預計將降至0.125克/兆瓦。氫氣明天能達到什么水平？目前，反應器中使用的鉑含量并不比傳統的汽車尾氣三元催化劑中使用的多多少。因為一克鉑只有三四百美元，多幾克不比幾百美元多嗎？這并不可怕。在降低成本方面，還有其他更大空間的選擇。例如，如果你買一臺空氣壓縮機，它將花費18萬至23萬元。如果你現在制作前10套，你可以把它們控制在3萬元以內。與如今幾十萬元的總成本相比，鉑金的成本只占很小的比例。五年后，降低鉑金成本才會變得重要。“但真正到了五年，他們掌握的大華技術就可以完全實現了。”4。關于氫氣瓶，35兆帕足夠嗎？目前，中國氫氣行業生產的氫氣瓶大多為35兆帕，但豐田等公司已達到70兆帕。這會成為一個障礙嗎？35MPa的氫氣瓶已經能夠滿足商業要求。這就是我們最初選擇商用車的原因。正如鋰電池在過去從商用車開始一樣，這也是同樣的原因。現在的體量還是比較大的，商用車的行駛路徑也比較規律。（35MPa氫瓶）目前不是問題，包括這些技術的商業化在內的技術進步需要通過商業化來解決。中國還沒有70兆帕的氫氣瓶，主要依靠進口。70兆帕的氫氣瓶也面臨著標準規定的問題。根據國家質量監督檢驗檢疫總局2017年6月27日發布的復函，根據我國《氣瓶安全技術監督條例》，氣瓶公稱工作壓力的適用范圍為0.2 MPa-35 MPa。我國鋁合金內襯碳纖維全纏繞氣瓶制造技術相對成熟，國家氣瓶標準化技術委員會組織制定了氫動力汽車鋁合金內襯炭纖維全纏繞瓶國家標準，并形成草案供審查。然而，制造70MPa非金屬碳纖維全纏繞g……

氣瓶仍然是空白的，沒有技術機構對70MPa的氫氣瓶進行氫循環疲勞試驗。5.氫氣供應充足嗎？中國科學院院士易保聯在接受中央電視臺采訪時表示，中國化工的副產品氫氣加上可再生能源的氫氣生產，足以滿足中國氫燃料電池汽車的發展。我問王朝云，他是否驗證了易寶蓮院士的判斷。王朝云舉了一個例子，“離我不超過60公里的地方有一家氯堿化工廠，每年副產氫氣超過1萬噸……這1萬噸氫氣至少可以供應6000多輛商用車，滿負荷運行一年。”他說，“這只是一個例子。我們在（從安徽）去上海的路上也看到過。晚上，蘭火在化工廠院子里燒了，所以它就燒了。”可再生能源發電，因為上網不方便，所以有各種儲能利用方案。氫氣生產合適嗎？用鋰電池儲存能量不是更經濟嗎？盡管這兩種方法沒有可比性，但直觀的制氫更經濟有效。一方面，氫是一種高能儲能工具。另一方面，只要氫氣瓶不泄漏，就可以永久儲存。電池放置很長一段時間后，就會沒電。此外，仍然存在難以回收使用過的電池的問題。6.運輸氫氣困難嗎？如果氫氣產能存量充足且足夠分散，不需要遠距離運輸氫氣，外界對氫氣運輸難度的懷疑會破滅嗎？王朝云則不那么樂觀，“只是一步一步。讓我們先解決氫氣的問題，然后再涉及（氫氣的長途運輸問題）。但我認為隨著時間的推移，這些事情可以像加油站一樣解決，現在高壓儲運技術已經成熟。”7。氫氣的儲存足夠安全嗎？毫無疑問，氫氣的能量密度很高，但能量密度越高，失去控制的風險就越大。氫燃料電池如何消除人們的疑慮？例如，物質A和物質B必須很好地配位，然后才能發生反應。H2O，兩個氫（原子）加一個氧（原子），可以放在一起產生水。如果H很多，O很少，那么反應的結果只是與O的部分反應，沒有O的部分會流失。但鋰電池組是匹配的，放在籃子里，所以它一穿透就會燃燒爆炸，氫瓶打碎后氫就會流失，所以更安全。“當然，氫氣對任何人來說都不安全，所以我們必須注意安全。例如，氫氣泄漏后，在封閉的空間里，氧氣也是充足的，遇到明火時仍然會爆炸。加氫站的頂部是空的。即使發生泄漏，也不要讓它形成封閉的空腔。建造加氫站有距離要求。”在中國，它是從住宅區開始建造的，但在日本，它是直接在住宅區建造的。8.能否建造加氫站？明天，氫能公司將在魯安建造一個加氫站，其中一個已經開工。王朝云介紹，第一座加氫站的建設加上研發、設計和設備成本，不包括土地成本，總計920萬。“如果我以后再做五次，就會控制在600-800萬，如果國家補貼6700萬，這不是問題。”王朝云介紹，早期一個加氫站的設計加氫能力可以滿足100輛商用車。9.氫燃料電池的產業鏈是否完整？中國的氫燃料電池產業化尚未開始，是否形成了完整的產業鏈？在明日氫能官網，公司產品生產介紹稱，燃料電池系統研發制造基地已經建成（部分在建），擁有雙極板、MEA、堆、壓縮機等全產業鏈關鍵核心技術，氫氣循環裝置和燃料電池系統的集成與控制。此外，下圖顯示了該公司的產品線。在燃料電池子系統中，所有的氫能明天都必須自己完成，組件級別的核心部件應該……

明天也將由他們自己完成。誠然，中國還沒有形成氫燃料電池的產業鏈，但它有條件自己做到這一點。如果我們在十年或二十年前不能做到這一點，中國的技術就不可能實現。我們現在能做什么？中國也可以做30兆帕、35兆帕和70兆帕的氫瓶。剩下的困難是什么？催化劑、含鉑催化劑和非鉑催化劑，中國自己做到了，他也做到了。以雙極板為例。實驗室中使用的數十種、數百種金屬雙極板屬于試制產品，生產不連續，產量低，成本高。但從實驗室到工廠，都需要工藝開發，需要一群人的能力和技術。自2002年以來，在過去的14或15年里，該國布局了許多氫燃料相關企業。對于每一個系統，在工業化時都有必要再加一把火。當水燃燒到60度和70度時，它會開始燃燒，在80度、90度和100度時會開始起泡。還沒到起泡的時候，但水已經在升溫了。10.氫燃料電池汽車不需要向前發展嗎？此前，有媒體稱，氫燃料電池已經進入產業導入期。這個判斷的依據是什么？從我們小企業的角度來看，只要我們達到三五千臺，我們就會盈利。對我來說，制作三五千套只是近幾年、一年、兩年和三年的事情。氫燃料電池汽車遲早會朝著積極的方向發展。但目前，與現代和大眾一樣，如果燃料電池的尺寸與發動機相同，并放置在發動機艙中，就沒有必要重新設計。這只是氫瓶的位置，等等，它已經被修改了。由于高能量密度，燃料電池對整車的設計幾乎沒有挑戰。目前，非正向開發修改可以滿足商業應用的需要。技術的工業化并不意味著領先半步。技術不能一買就用。它需要被消化、吸收和重新開發。應該有一群人參與進來，流血、流汗、哭泣。這是一個再創造的過程，買不到，再多的錢也買不到。我們目前還沒有留下八字，只有一筆，這意味著條件不夠。我們沒有足夠的條件，但我們有必要的條件，這意味著這條路肯定可以走下去。如果你不離開，其他人就會離開。如果你今天不離開，你明天就要離開。如果中國不出國，它就會去，日本、德國和北歐國家也會去。只剩下一個充分條件了，那就是餡餅在哪里？我們必須自己創造。

標簽：豐田大眾現代開拓者

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