燃料电池的美与距离

陈秀娟

从技术开发到商业化导入，燃料电池汽车什么时候才能来到我们身边？

7月2日，由中国电动汽车百人会主办、中国电器工业协会协办的“燃料电池技术在中国的应用与产业化学术沙龙”上，业内专家对燃料电池在中国的发展现状给出了这样的判断：

随着这几年我国在燃料电池方面的投入不断加大，目前已初步掌握了整车、动力系统与关键部件的核心技术，基本建立了具有自主知识产权的燃料电池轿车与燃料电池城市客车动力系统技术平台，也初步形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC变换器、驱动电机、供氢系统等关键零部件的配套研发体系。但与先进国家相比，我国在燃料电池技术方面的发展相对迟缓，显现出一定的差距。

众多专家一致认为：燃料电池技术在国内正处于一个从纯粹的研发向商业化的转折期，但从研究的角度还任重道远。

性能已不是问题

关于燃料电池汽车开发的必要性，工信部装备司副司长瞿国春在沙龙现场表示：“作为我们汽车行业的管理部门、产业部门，我们会全力支持燃料电池技术在中国应用和产业化，国务院发布了中国制造2025，制造业由大变强必须抢占制高点。我们也希望通过我们的技术研发生产出自己的燃料电池汽车，早日能够在中国使用，最后让广大老百姓受益。”

与传统的内燃机汽车相比而言，燃料电池汽车在耐久性上有着自己的特点。在清华大学教授李建秋看来，燃料电池汽车完全可以跟内燃机汽车PK。“目前，燃料电池汽车的加氢时间，5公斤3分钟加满，对轿车来讲，1公斤氢气就可以跑100公里。除了成本之外，其他关键的性能完全可以跟内燃机车PK了。”

李建秋表示。“客车方面也是一样的，国际上比较主流的几个客车企业在研制的或者已经在示范的燃料电池客车，其耐久性有的已经做到了1万多小时。”

中国电动汽车百人会学术委员会委员、中国工程院院士衣宝廉也表达了类似的观点：“燃料电池的寿命，大巴车已经超过了1万小时，小轿车已经超过了5千小时，达到了国家对汽车的要求。”

燃料电池汽车的成本相比纯电动汽车和内燃机汽车是否具有优势呢？对此，清华大学教授李建秋给记者算了一笔账。“从终端用户来讲，一个燃料电池的轿车，按照100公里一公斤氢气来讲，费用大概20块钱，比内燃机按照2020年我们国家百公里油耗5升的标准便宜一半左右，但是比纯电动稍微贵一点点。”也就是说，燃料电池汽车的燃料费用会介于纯电动和内燃机车之间。

现状与瓶颈

有资料显示：目前在国际上已有丰田、现代、通用、日产、奔驰在开发相应的燃料电池轿车。去年7月，日本的丰田汽车正式发布了燃料电池汽车（FCV）的预售价格，这是全球第一款实现量产，并将正式推向市场的燃料电池汽车，在业内引起关注。

而在国内汽车企业中，目前只有上汽在开发做燃料电池汽车。“目前包括荣威750和荣威950，最主要的是我们燃料电池产业链的基本雏形已经建立起来了。”上汽集团燃料电池整车项目总工程伟说，“在整个基础设施、法律法规包括市场认可还没有成熟的条件下，乘用车主要还是以技术升级和产业链建设为主。”对于未来，程伟表示：“我们希望有更多的整车企业或者同行参与到燃料电池汽车开发中来，拉动整个燃料电池汽车的产业链”。

那么，目前燃料电池汽车在产业化进程中又面临着哪些瓶颈与挑战？

中国电动汽车百人会学术委员会委员、中国工程院院士衣宝廉指出，从国际上来看，燃料电池车已经进入一个商业化的导入期，燃料电池车用的主要问题已经基本解决。“燃料电池车大规模商业化的问题有两个，一个是加氢站的建设，一个是进一步提高燃料电池的可靠性和耐久性，同时降低Pt（金属铂，后文简称“Pt”）的用量，使Pt的用量能跟汽车尾气净化器的贵金属用量差不多，这样才能实现全面商业化。”衣宝廉院士表示，“现在燃料电池车还不能像燃油车那样一分钟一辆在生产线上进行生产，所以整车和各个关键零部件生产线的建立还是很艰巨的一个任务。”

武汉理工大学教授潘牧也表达了类似的观点，在他看来，目前氢燃料电池处于技术开发向商业运行的转折期，氢燃料电池的技术路线已比较明晰，材料、设计、制造均较为成熟，性能可以接受，接下来需要努力提高其寿命，用先进的材料、技术以及规模制造来解决成本问题。

联合国开发计划署（UNDP）副国别主任何佩德也指出，目前在中国氢燃料电池及加氢站建设均有一定发展，但要实现商业化则面临很大挑战，一方面是技术挑战，另外在政策法规、运行、维护及盈利等方面仍需要进一步探索和不断规范。

商业化至少五年后

那么，燃料电池汽车究竟何时才能走向商业化？衣宝廉院士认为：“5年之内我认为没有国家的补助是没办法搞的，5年以后国家的补助能不能撤销我还不好说，但是盈利肯定在5年之后，燃料电池车盈利的空间是很小的，但是可以保成本。”衣宝廉院士表示。

对于如何进行下一步的发展，衣宝廉认为技术突破是关键。“在国家的大力支持下，在我们跟世界先进技术合作下，在2020年-2025年间去突破这些关键技术，使燃料电池车能进入S型曲线的起始阶段，而燃料电池汽车大幅度的上升我认为要在2025年-2030年之间，我们的开发是不能间断的。”衣宝廉表示。

在国际上，丰田、现代、通用、日产、奔驰都开发了相应的燃料电池轿车，而在国内还很少见，但是本次沙龙上的专家们基本都比较看好燃料电池汽车的前景。“可以看到这些车的最高车速、加速性能跟传统的内燃机车没有什么区别，而且最近这些年一辆车的Pt用量在逐步的下降，100多千瓦的发动机已经到20克了。”李建秋对燃料电池汽车的前景充满了信心。

“美国能源部估计的燃料电池汽车的整车成本在2020年大概不到3万美元，所以我认为燃料电池的整车成本在里程五六百公里的情况下跟内燃机的车是可以比较的。”李建秋进一步表示。

总体看来，要推进燃料电池汽车发展，最关键的便是将相关技术进行大集成。“丰田一下子可以向全球免费开放4560项专利，就是由于丰田把燃料电池相关的技术做了大集成，而中国目前不具备这样的企业。大家需要一起努力，把相关技术集成。”中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高总结时表示。