歐陽(yáng)明高：氫能燃料電池更加適合長(zhǎng)途重載商用車

中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高

　　關(guān)于氫能燃料電池，這也是一個(gè)熱點(diǎn)。

　　首先，我們要肯定的是，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)取得重大技術(shù)進(jìn)步。我今年過完春節(jié)就到豐田去了，豐田對(duì)我們非常開放。因?yàn)楝F(xiàn)在我們清華豐田研究院馬上要成立，會(huì)在這方面進(jìn)行全方位的合作。

　　我的判斷是，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)三五年之后就會(huì)成熟。國(guó)內(nèi)雖然有差距，但是進(jìn)步很快，現(xiàn)在吸引資源很多，大家都到中國(guó)來(lái)了，所以前景是看好的，五年左右應(yīng)該會(huì)與國(guó)際先進(jìn)水平同步發(fā)展。

　　車載儲(chǔ)氫相對(duì)來(lái)說(shuō)問題多一點(diǎn)。

　　現(xiàn)在車載儲(chǔ)氫主要是70兆帕氫瓶，是轎車儲(chǔ)氫的主流技術(shù)。它的儲(chǔ)氫體積能量密度是多少呢?大概每升0.8個(gè)千瓦時(shí)。剛才我說(shuō)了，鋰離子電池也是一樣，鋰離子單體電池的體積比能量也是可以接近每升800瓦時(shí)。也就是說(shuō)，儲(chǔ)氫跟儲(chǔ)電的體積能量密度是大體相當(dāng)?shù)摹?/p>

　　當(dāng)然了，我剛才說(shuō)的是單體電池，如果是電池系統(tǒng)，差不多要降一半。但因?yàn)閮?chǔ)氫能量要比純電動(dòng)儲(chǔ)電能量大約要多一倍。為什么呢?因?yàn)槿剂想姵氐男适?0%左右，對(duì)純電動(dòng)講沒有這個(gè)問題，電池的電直接就到電機(jī)去了，所以儲(chǔ)電和儲(chǔ)氫還是相當(dāng)?shù)摹?/p>

　　這樣就有一個(gè)問題，燃料電池轎車的總體積是會(huì)大于純電動(dòng)的。因?yàn)槿剂想姵貏?dòng)力系統(tǒng)不光有儲(chǔ)氫瓶，還有燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)和輔助電池。所以燃料電池轎車的體積尤其對(duì)緊湊型轎車，這是一個(gè)挑戰(zhàn)。當(dāng)然，對(duì)SUV可能不是一個(gè)問題。

　　對(duì)重型卡車還有一個(gè)可能是采用液氫，但用到轎車上是很難的，因?yàn)檗I車經(jīng)常要放到地下車庫(kù)，液氫會(huì)有蒸發(fā)。

　　另外關(guān)于成本，目前儲(chǔ)一公斤氫的70兆帕IV型瓶約1000美元，算下來(lái)儲(chǔ)一個(gè)千瓦時(shí)氫能量大概200元人民幣，如果按照有效能量每千瓦時(shí)400元人民幣，這個(gè)跟十年前純電動(dòng)車發(fā)展初期的電池比大概1/8，跟現(xiàn)在的電池比大概是1/3，有成本優(yōu)勢(shì)。

　　所以，燃料電池汽車一次加氫續(xù)駛里程要比較長(zhǎng)，如果短了，成本肯定比純電動(dòng)高。轎車至少500公里之上，卡車至少要200公里以上才能平衡，所以它是適合長(zhǎng)途重載大型這樣的車，比如商用車。

　　中國(guó)燃料電池汽車主要就是做商用車，現(xiàn)在保有量3500輛，全球第一。

　　我們現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是氫能技術(shù)落后于燃料電池技術(shù)。氫能技術(shù)如堿性電解槽電解水制氫、壓縮制冷液化等都是很久以前發(fā)明的技術(shù)，成本偏高，效率偏低。這個(gè)在化工領(lǐng)域可以，到汽車領(lǐng)域就不太理想了，汽車是成本敏感型產(chǎn)品。

　　現(xiàn)在怎么來(lái)解決成本問題?就只能廢物利用，比如說(shuō)上不了網(wǎng)的風(fēng)電，利用不了的水電，把這些電用來(lái)制氫，或者是化工副產(chǎn)氫，這是經(jīng)濟(jì)可行的。

　　但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，我們還要發(fā)展新一代制氫技術(shù)，現(xiàn)在科學(xué)層面已經(jīng)有一些突破，但是估計(jì)需要10年新一代的高效低成本制氫、運(yùn)氫、儲(chǔ)氫的技術(shù)才會(huì)逐步成熟。中間這十年應(yīng)該是一個(gè)過渡。

　　為什么氫能這么熱?我給大家一個(gè)解釋。因?yàn)榛ば袠I(yè)、鋼鐵行業(yè)、能源行業(yè)、煤炭行業(yè)、石化行業(yè)都跟氫相關(guān)。鋼鐵煉焦有氫氣，化工氯堿生產(chǎn)副產(chǎn)氫氣，煤氣化產(chǎn)氫氣，石油煉油用氫氣等等。

　　而這些行業(yè)目前是國(guó)家供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革要壓產(chǎn)能的一些行業(yè)，這些行業(yè)大概比汽車行業(yè)要大3倍以上，也就是大概30萬(wàn)億的產(chǎn)值以上，僅化工和石化行業(yè)就約15萬(wàn)億的產(chǎn)值。這么大的產(chǎn)業(yè)，要尋求綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型升級(jí)的出路，氫是一個(gè)很自然的選擇。

　　總之，氫能產(chǎn)業(yè)鏈非常長(zhǎng)，利益相關(guān)者非常多，就業(yè)的人數(shù)眾多，當(dāng)然對(duì)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)是非常好的。

　　對(duì)未來(lái)燃料電池汽車發(fā)展展望，我仍然堅(jiān)持已有的判斷，2020年大概5000-10000輛，2025年，估計(jì)在5-10萬(wàn)輛。2030年目標(biāo)是達(dá)到100萬(wàn)輛，注意這是保有量不是當(dāng)年產(chǎn)量。

　　這是2016年節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖研究的結(jié)果，2019年正在開始新一輪技術(shù)路線圖修訂，我目前判斷這個(gè)數(shù)基本上還是這樣。要讓氫能大發(fā)展，我們不能僅僅定位在汽車行業(yè)，必須定位到整個(gè)能源化工領(lǐng)域，讓氫能在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用。

　　我們新能源汽車涉及三個(gè)大領(lǐng)域，混合動(dòng)力的核心還是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，本質(zhì)上是熱能工程領(lǐng)域(簡(jiǎn)稱熱工)，主要帶動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

　　這次會(huì)議的主題新能源汽車智慧能源更多側(cè)重智能純電動(dòng)力系統(tǒng)，本質(zhì)上屬于電力與電子工程領(lǐng)域(簡(jiǎn)稱電工)，它帶來(lái)的更多是對(duì)交通與電力行業(yè)顛覆性的變化。

　　氫能燃料電池本質(zhì)上屬于能源化工領(lǐng)域(簡(jiǎn)稱化工)，它是傳統(tǒng)能源化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與燃料電池這一能源領(lǐng)域新興高科技產(chǎn)業(yè)的有機(jī)融合。