“氫能是多能源傳輸和融合交互的紐帶，是未來清潔低碳能源系統的核心之一。氫能燃料電池技術正成為全球能源技術革命的重要方向和各國未來能源戰略的重要組成部分。”中國電動汽車百人會燃料電池分論壇上，中國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長張進華如是說。

《 “十三五”國家新興戰略產業發展規劃》中明確強調，要系統推進燃料電池汽車研發與產業化，這表明了國家對于燃料電池汽車發展的支持和肯定。論壇上，多位燃料電池領域的行業專家從成本、技術、產業前景等方面探討了氫燃料電池汽車的發展。

氫能產業打下基礎

氫能燃料電池首先需要回答的疑問是，推動新能源汽車發展重點是插電式和純電動，還有必要做氫能燃料電池嗎？張進華認為，氫能燃料電池由于續時里程、加氫速度、成本優勢，決定它在重載、長距離、大型的車輛中一定會有重要應用。“2020年后，特別是財稅政策調整后，這種趨勢會更加明顯。”

另一方面，氫能產業的規模擴大也為氫燃料電池發展打下基礎。據中國工程院院士干勇介紹，目前山東結合高速服務區的全省的加氫站網絡已經開始布局，并開始打造中國氫谷，并設立500萬元的中國氫谷創新發展基金打造氫能源的運營示范區規劃，現在已經開始頂層設計。“這不是以一家企業為主體，而是一個整體的規劃，這樣氫能源和燃料電池的企業才能健康發展。”

據干勇介紹，山東的高速公路由兩家國有企業完全占有，120個高速公路服務站都可以建立加氫站，所以回收氫、儲氫和運氫可以系統進行。這為發達的物流專用的氫燃料電池車創造了條件。

氫能是無污染、零排放的綠色能源，但拿什么來制氫才是能影響能源結構的關鍵。中國工程院院士杜祥琬曾表示，要規模用氫，首先要解決規模制氫的問題。如果用高碳排放的方式制氫，顯然違背了用氫的初心。要發展氫能，首先要有足夠的可再生能源。

中國工程院院士顧大釗介紹，神華能源現有的煤氣化設施，如果全部用來制氫，每年可生產氫氣400萬噸，可以為4000萬輛燃料電池乘用車供氫。為了解決煤制氫會產生大量二氧化碳的問題，神華在鄂爾多斯已經成功進行了30萬噸二氧化碳的CCS（二氧化碳的捕捉和封存），技術上沒有問題。

清華大學教授李建秋預測，到2020年國內的燃料電池汽車大概是萬輛級的規模，下一步清華大學要開展的工作，主要是在基礎設施當中氫電互動跟車輛端的氫電互動協同發展，在氫能源比較富足的城市推廣燃料電池汽車。此外，李建秋希望各個地方要因地制宜，在有氫氣富余的地方、氫基礎設施比較好的地方推廣。

技術之爭與人才缺失

“氫燃料電池工作原理就是氫氣和氧氣變成水放出電來，但是轉換過程需要有合適的壓力。”武漢理工大學教授潘牧表示，燃料電池在什么壓力下進行運轉，目前有兩種技術路線：一個是高壓下，需要兩個大氣壓到三個大氣壓；另外一個就是低壓，幾乎接近常壓的技術路線。

“高壓的系統化學反應是峰壓越高化學反應速度越快、功率越高，豐田的Mirai就采用了這樣的技術。低壓系統反應慢一點，體積大一些，但是也帶來了結構簡單的優點。”潘牧表示。

而兩種路線也存在技術之爭。中國在2000年到2010年十年間的燃料電池汽車發展中，由于缺乏高壓風機技術，而放棄了高壓路線。“高壓系統需要高壓壓縮機，要足夠小以便裝在汽車里面，這是非常難的技術。”潘牧說，近幾年國家示范車輛都是用的低壓技術路線來做，“從長期來看，要把燃料電池裝到小轎車、乘用車里去，用低壓路線是不行的，必須開發高壓路線”。

技術路線之外，氫燃料電池行業的另一個瓶頸是人才。早在兩年前李建秋就向北京市科委建議，希望通過科委支持，支持高校催化劑材料項目立項，“讓老師把學生帶出來”。

“目前，已有專門支持高校做機理分析和電堆設計的項目立項。課題雖然不大，也不可能做到產業化，但主要的目標是讓這些高校為行業培養人才。”李建秋表示，以前汽車系培養的人主要是以發動機、變速箱、傳動、底盤這方面的人為主，但是現在搞動力學的學生也需要增加電化學這一領域的專業知識，具體包括催化劑載體、膜和膜電極等。

扶持政策研究

優勢與瓶頸并存的情況下，如何推進氫燃料電池的發展？2017年，科技部委托中國汽車工程學會組織國內相關企業研究機構，開展了氫能燃料電池扶持政策研究工作。

“技術是關鍵。”張進華介紹扶持政策建議時說，要創新研發組織模式，突破關鍵核心技術。技術持續創新和突破是推動氫能燃料電池技術進入市場的核心驅動力，是培育和發展燃料電池汽車首要任務。

產業鏈培育仍然是重要的任務。“產業鏈缺失嚴重，除了關鍵零部件，輔件都嚴重缺失，因此，要抓關鍵領域，補短板環節，培育壯大產業鏈。”張進華表示。

另外，要大力推進示范應用，以點帶面，有序推進示范應用。“我們也不主張大家一窩蜂全上，在有資源優勢和應用需求的區域開展系統的示范，驗證技術商業模式。”張進華說，建立氫能供給系統，也需要科學布局、因地制宜，根據資源特色和優勢，制定氫能供給模式。

“對于氫能燃料電池在交通領域的應用，中國一定會起至關重要的作用，如果中國做起來，那將推動全球的發展。如果中國的氫能燃料電池在交通領域不能形成主流技術，全球有可能步伐延遲。”張進華說，要大力推進國際化，整合對接國際資源。中國要推動燃料電池的應用需要國際資源的合作與支持。

張進華介紹，中國汽車工業協會2017年發起成立了國際氫能燃料電池協會，該協會定位于覆蓋氫燃料電池全產業鏈、推進燃料電池商業化的非政府國際組織，在中國發起，但不限于中國。希望有志于燃料電池技術、產業化方面工作的專家和機構聯合起來，共同推進技術和產業化的發展。

標準法規也是氫燃料電池產業非常重要的制約因素。目前從車輛到關鍵零部件本身法規標準不健全，特別是從制氫、儲氫到加氫站，程序不明確。加氫站嚴重欠缺，目前加氫站都是各地在做，標準法規的突破至關重要。

最后，還要加強公眾宣傳教育。“加強宣傳至關重要，現在有些官員仍然認為氫與不安全畫等號，進行科學普及至關重要。”張進華表示。（來源：中國科學報  貢曉麗 ）