突破加氢瓶颈产业化有望实现

　　近年，在燃料电池汽车领域，以戴姆勒、丰田、尼桑、本田等为代表的国际车企持续发力，燃料电池技术取得突破性进展。在燃料电池性能、寿命、成本等方面取得突破后，商品化之路正在逐渐铺开。但我国燃料电池车保有量有限，加氢站等基础设施建设滞后，已经掣肘该产业发展，突破加氢瓶颈或可有效促进我国燃料电池车产业迎头赶上。

　　1月18~19日，APEC2016燃料电池国际论坛在北京召开。与会专家、企业代表不仅对氢燃料电池汽车产业的发展现状及规划进行了介绍，也对国内外加氢站的发展状况进行详细阐述和分析。

　　与会代表普遍认为，全球能源紧缺和环境污染，已成为人类生存和发展面临的两大挑战，以化石能源为主的传统能源发展方式难以为继，人类必须寻找新的能源替代方式。氢能和燃料电池作为实现能源清洁化、是燃料低碳化发展的重要途径。由于技术进步、规模经济以及市场竞争，燃料电池成本在逐渐降低，未来有望助推汽车产业再次腾飞。

　　韩国现代动力公司高级研究员Jungik KIM表示，石器时代结束并不是因为缺少石块，石油时代结束也不是因为缺少石油。中国工程院院士、中国燃料电池技术学术带头人之一衣宝廉表示，得益于各国政府对燃料电池汽车产业持续不断的研发经费支持和对其应用市场的政策支持，燃料电池技术已经取得突破性进展。在实现性能提升、寿命延长、成本下降后，燃料电池汽车已发展到可初步进行商业化应用的阶段。

　　技术先进，产业滞后

　　国际燃料电池研究起始于1990年前后，直到2005年各国仍在努力提高燃料电池的性能和寿命；从2005年~2012年，各国都在解决燃料电池装车的问题，提高功率密度以使其实现与内燃机相当；从2012年至今，各国主要在解决降低成本、批量生产和加氢站的相关问题。“我们发展燃料电池车不比国外晚。”衣宝廉告诉记者，“我国燃料电池车的部分性能跟国际水平比较接近，可靠性和耐久性与国际水平有较大差距。”

　　尽管技术较国外差距较小，衣宝廉仍指出国内燃料电池产业方面的一些问题。第一，在燃料电池的材料方面，我国已经达到甚至超过国际水平，但我国现在还没有进入产业化阶段，原因是没有市场，没有产业链支撑；第二，我国电堆的可靠性和耐久性不如国外，评价以指标为主，评价装置太少；第三，我国需要开展超低铂、非铂催化剂的电极开发和试验运行，进一步降低Pt用量，达到汽车尾气净化器的水平。

　　中科院大连化物所研究员孙公权认为，燃料电池汽车作为高新科技产业，需要强调自主研发，同时也要加强国际交流合作，在一些设备装置上可以互通有无，减少因某项技术或者材料缺失导致整体水平停滞不前的情况发生。衣宝廉赞同孙公权的看法，他表示国外在空气压缩机、70MPa储氢瓶的研发制造上具有先进的技术，国内企业可通过合资方式将这些国内技术水平暂时落后的项目引进。但衣宝廉强调，在电堆等核心技术领域，必须与国外展开竞争。

　　产业化需扫多方障碍

　　实现国内燃料电池汽车产业化，不能一蹴而就。新源动力股份有限公司总工程师、副总经理侯中军告诉记者，国内车企在燃料电池汽车技术路线选择上可能还有犹豫。部分车企出于基础设施短缺和兼容国内燃料特点的考虑，倾向甲醇燃料的燃料电池技术。

　　这一点，加拿大巴拉德公司总裁Randall MacEwen在中国推广燃料电池产品时有深刻感受。“如果采用甲醇裂解重整制氢，然后供给燃料电池使用，首先就是在整个发动机系统中增加了一套化学反应装置，这增加了不稳定性。”侯中军说，“国内储氢瓶技术在高速发展，未来使用储氢瓶为燃料电池供给能源是最终选择。”“单算燃料电池成本，相对锂离子电池稍高。”侯中军补充表示，“从整个系统而言，燃料电池汽车成本比较高。”但是降低成本等属于技术问题，他认为技术问题并不算是产业化进程中的大问题，真正的难点在于基础设施建设。

　　燃料电池的基础设施建设涉及安全、防护、高压等多方面的要求，建造成本远超充电站成本。另外，侯中军表示，催化剂铂并不是限制燃料电池汽车发展的因素，首先铂可以循环利用，现有汽车尾气处理装置的铂可以回收使用，同时未来燃料电池汽车的铂用量会进一步下降，非铂催化剂也在研发之中。

　　在产业化过程中，公众教育是不可或缺的一环。日本尼桑公司高级研究员Tokuya Hasegawa表示，要从成本、安全、环保等方面告诉消费者，燃料电池汽车相当安全，没有必要有顾虑。

　　基础设施瓶颈或将突破

　　现在国内仅有的四个加氢站加氢压力全部是35MPa，国外基本上都是70MPa加氢站，相同大小氢瓶由于加氢压力不一样，储氢量相对少一半，导致国内产品普遍在续驶里程上有一定欠缺。

　　加氢站的关键设备有三个，储氢罐、压缩机和加氢器，另外需要控制和安防系统，“三设备一系统”构成整个加氢站最大的设备成本和制造成本。同济大学教授、上海氢能利用工程技术研究中心副主任张存满表示，我国从25MPa突破到45MPa，“十三五”期间将突破到90MPa，现在70MPa企业标准已开始制定，相信国家标准马上就会跟进。“因为高压标准在国外有很好的借鉴经验，我觉得这只是时间问题。”

　　燃料电池不仅作为汽车发动机使用，在现阶段，固体氧化物燃料电池（SOFC）还可以作为电动汽车充电桩的电源使用。清华大学热能工程系教授韩敏芳向记者表示，充电基础设施短缺一直是我国电动汽车发展的软肋之一，因为充电桩建设涉及土地、消防、安监、电力等诸多方面的限制，发展速度相对受到一定的制约。如果使用碳基SOFC用于充电桩电源使用，一方面兼容目前的燃料类型，一方面可以离网为电动汽车充电，技术上完全可行。