氫燃料電池汽車可以取代電動汽車了嗎？

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“氫燃料電池汽車終究會替代電動汽車。”

來自於美國市場調研及咨詢公司Information Trends, LLC於11月發布的報告《燃料電池汽車：全球市場分析》顯示，從1968年第一輛氫燃料電池車問世到今年9月，全球已售出超過5500輛燃料電池汽車。今年前三季度的銷量將近2400輛，幾乎占到了累計銷量的半壁江山。

燃料電池車所用燃料包括氫氣、甲醇或天然氣等，目前氫燃料電池汽車已逐步成為眾多車企發展的新重點。該報告稱，預計到今年底，氫燃料電池汽車全球累計銷量將輕鬆突破6000輛。

盡管燃料電池汽車在全球約300萬輛的新能源汽車中占比不到1%，但燃料電池汽車仍然是近期最受關注的產業之一。美國工程院和能源部的數據顯示，2025年氫燃料電池將處於支配地位，到2045年，氫燃料電池汽車市場占有率將達到95%。

科技部部長萬鋼在日前召開的第十九屆中國科協年會上表示，氫具有來源廣泛、大規模穩定儲存、持續供應、遠距離運輸、快速補充等特點，在未來車用能源中，氫燃料與電力將並存互補，共同支撐新能源汽車產業發展。

氫燃料電池汽車即以氫為主要能量作為移動的汽車。在催化劑的作用下，氫氣和氧氣混合後發生化學反應並產生電流，由此驅動電動機帶動汽車行駛。

“中國政府對氫能發展的支持力度和中國市場的潛力是其他國家沒有的。” 愛德曼氫能源裝備有限公司CEO龔靖，在11月初佛山舉行的“氫能周”期間向界面新聞記者表示，“燃料電池將是中國（汽車產業）實現彎道超車的一個方向。”

2016年，發改委、能源局等聯合發布《能源技術革命創新行動計劃（2016-2030年）》將 “氫能與燃料電池技術創新”列為能源技術革命重點創新行動的15項具體任務之一，氫能產業正式被納入中國國家能源戰略。



《節能與新能源汽車技術線路圖》提出，到2020年，生產1000輛燃料電池汽車並進行示範運行；到2025年，制氫、加氫等配套基礎設施基本完善，燃料電池汽車實現區域小規模運行；到了2030年，燃料汽車的銷售規模將達到百萬輛的級別。

《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書（2016）》預計，到2020年，中國燃料電池車輛將達到1萬輛；到2030年，燃料電池車輛保有量達到200萬輛。屆時，中國有望成為全球最大的燃料電池汽車市場。

與電動汽車相比，氫燃料電池汽車載運行過程中不會產生污染，同時，其續航里程和充電時間方面也具有明顯優勢。

隨著規模效應與技術優化，燃料電池電堆成本可以從目前380美元/千瓦，下降至40-50美元/千瓦甚至更低，2030年燃料電池汽車成本有望接近燃油車水平。

目前，氫燃料電池汽車續航里程可以達到500-600公里，燃料加註僅需3分鐘。豐田在今年東京車展上發布的Fine-Comfort Ride氫燃料電池概念車，續航里程已達到1000公里。

“氫燃料電池汽車只能算是邁出了產業化的第一步。”龔靖稱，“電堆原材料的國產化還不成熟，燃料電池的配套設備生產與國際也有所差距。”清華大學汽車工程系教授陳全世在“2017全球未來出行高層論壇”上表示，氫燃料電池的核心技術，燃料電池反應堆（電堆）技術難關有待克服。

成立於2016年的愛德曼氫能源裝備有限公司，是一家從事電堆研發及生產的中德合資企業。今年11月，該公司與東風汽車公司合作的燃料電池廂式運輸車入選《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄（2017年第11批）》。

單體燃料電池由正極（氧化劑電極）、負極（燃料電極）和電解質組成。除了電池本體，燃料電池的正常運轉還需要一套輔助系統，包括反應劑供給系統、排熱系統、排水系統、電性能控制系統及安全裝置。輔助系統同樣占到燃料電池系統總成本的近一半。

“我們目前主要使用進口的材料，因為他們的技術更成熟。” 龔靖頗為無奈的表示，進口材料也意味著高成本。據她介紹，膜電極的成本占到燃料電池總成本的60%左右，是減低成本的關鍵。

“作為一個投入市場的產品，性價比非常重要，所以像膜、催化劑這種原材料和氫氣泵、加濕器這些配套設施制造，我們希望中國企業國產化進程再快一點，成本能降得再低一點。”龔靖向界面新聞記者表示。

另一方面，沒有批量化生產也是中國氫燃料電池汽車成本居高不下的重要原因。“關鍵輔助部件一旦實現自動化、批量化生產，成本就會下降若干倍。”新研氫能源科技有限公司CTO、IEC國際標準召集人齊誌剛此前曾表示。降低催化劑鉑（Pt）的使用量也是研究方向之一。

受政策鼓勵影響，包括上汽、一汽和東風在內的多家車企開始計劃、生產燃料電池專用車。早在幾年前已推出氫燃料電池乘用車的豐田，在10月底完成了首個在華加氫站，並開始動力實證試驗。

根據去年底發布的新能源汽車推廣補貼政策，氫燃料電池汽車的補貼金額高達30萬-50萬元/輛，多數地方政府對燃料電池車的補貼也保持與國家補貼1:1的額度。

以上汽大通於11月發布首款氫燃料電池輕客FCV80為例，標價130萬元，主要針對城市小型公交、園區班車和城市物流需求，該車享受100萬元的政府補貼，購買者只需支付30萬元。

“考慮到電動汽車補貼下滑，氫燃料電池汽車現階段仍享受高補貼，一定程度上提高了氫燃料電池汽車的競爭力。”一位投資界人士在參加“氫能周”展會時向界面新聞記者表示。

FCV80上市後的表現也印證了他的觀點。據上汽大通介紹，FCV80已經獲得了100台的訂單。

“汽車成本、氫氣制備及儲運、加氫站建設，是擺在燃料電池汽車前的三座大山。” 中國工程院院士衣寶廉公開表示。

據國際氫能源委員會估計，到2030年，全球氫能產業投資總額將達到2800億美元。其中，大約60%的投資將用於提高氫氣的生產、儲存和分配效率，30%投入到系列開發、生產線和新的商業模式中。約200億美元將用於建造全球範圍內的氫能源燃料電池充電設施，約15000個充電站。

在氫氣制備方面，北京中電豐業技術開發有限公司董事長王德軍表示，目前國內制氫方法主要有電解水制氫、水煤氣法制氫、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫和化工業副產氫一種。“其中，考慮到環保和成本問題，天然氣轉換制氫和化工業副產氫的性價比較高。”

“在棄風、棄光、棄水情況較為嚴重的地方，發展電解水制氫也是一個（解決）方法。”他表示，一般情況下，每立方米氫氣電耗為4.5-5度左右。“利用低價可再生能源電制氫，能有效降低制氫成本。”

加氫站等基礎設施的不完善是制約氫能及氫燃料電池汽車發展的另一個重要原因。

中國正在運營的加氫站只有七座，分別位於北京、上海、鄭州、大連、佛山、雲浮和常州。

衣寶廉表示，有限的加氫站數量制約了國內氫燃料電池汽車的發展，乘用車嚴重依賴於能源補給，現階段氫燃料電池只能在商用車上先進行試運營。

“理順和明確政府行政審批是中國加氫站建設的當務之急。在行政操作的探索方面，需要地方大膽先行先試。”佛山市副市長、佛山對口幫扶雲浮指揮部總指揮許國在“氫能周”上表示，政府需要持續加大對加氫站建設的扶持和推動力度，研究制定加氫站發展總體規劃布局，推動加氫站科學合理布點對加氫站建設運營的行業監管。

在加氫站建設模式探索方面，中石化廣東石油分公司和中石油廣東分公司與佛山市、雲浮市展開戰略合作。通過在原有加油站基礎上增設加氫功能，將其合建為加氫加油合建站。

中國標準化研究院資源與環境分院副院長、全國氫能標委會秘書長王賡表示，利用現有加油站改造為加氫加油合建站的建設方法可以有效、快速解決加氫站的規劃布局和建設問題，具有示範推廣的現實意義。

此外，與幾萬元的電動汽車充電樁不同，加氫站的建設成本約1000萬元左右。

上海氫楓能源技術有限公司總經理方沛軍在接受界面新聞記者採訪時表示 ：“在加快加氫站建設方面，資金是大問題，這需要政府和大企業共同參與解決。”

上海氫楓主要從事加氫站投資建設和運營，運營和在建的加氫站12座。據其運營團隊統計，截止到11月30日上午，累計加氫16603.44公斤，累計加註車次1838次。

目前，對於符合國家技術標準且加氫能力不少於200公斤的新建燃料電池加氫站，國家將直接給與400萬元/座的“獎勵”。“這筆獎勵會在加氫站運行一段時間後發放。”一位加氫站工作人員表示。

“等到氫能應用的價格、效率達到企業和用戶都可以接受的水平，用戶使用習慣有所改變的時候，氫能才能真正實現產業化。”制氫企業米頓羅工業設備（上海）有限公司產品銷售經理盧哲嵩向界面新聞記者表示。“用戶習慣也非常重要，人們要接受氫能，願意使用氫能應用，才會產生需求，推動產業發展。”

中國能源網