氫動(dòng)未來

許暉

正如中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)張進(jìn)華在開幕式致辭中所說的：“國(guó)際氫能與燃料電池汽車大會(huì)，目前已經(jīng)成為全世界氫能與燃料電池技術(shù)的開發(fā)者、燃料電池汽車制造商、氫能燃料電池領(lǐng)域投資者和政府政策的制定者交流的盛會(huì)。本次大會(huì)主要圍繞氫能燃料電池技術(shù)市場(chǎng)化應(yīng)用、燃料電池堆和關(guān)鍵零部件、制儲(chǔ)氫技術(shù)、加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、政策標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、市場(chǎng)投資等熱點(diǎn)話題展開交流。針對(duì)這些問題，期待聆聽與會(huì)專家的真知灼見，愿與國(guó)內(nèi)外同行一道竭盡心力，構(gòu)建交流合作平臺(tái)，聚焦產(chǎn)業(yè)融合與跨界協(xié)同，為全球氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力支持?！?p>

氫能與燃料電池技術(shù)市場(chǎng)化

當(dāng)前我國(guó)充分重視氫能燃料電池系統(tǒng)的開發(fā)、研究與應(yīng)用。本次氫能與燃料電池技術(shù)市場(chǎng)化分論壇作為重點(diǎn)論壇分為上下兩部分，分別由來自自于同濟(jì)大學(xué)的章桐教授與聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署燃料電池汽車專家John WALLACE主持。章桐教授從三個(gè)方面分析了“中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化之路”。首先，發(fā)展燃料電池汽車是中國(guó)汽車工業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的難得機(jī)遇，而全球正在面臨無碳化和可再生的挑戰(zhàn)，氫能正是能源架構(gòu)方案中重要的可行性方案之一。如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和能源架構(gòu)的發(fā)展，突破口就是把汽車工業(yè)的技術(shù)變革和能源產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型相結(jié)合起來，共謀發(fā)展。其次中國(guó)整個(gè)市場(chǎng)剛剛起步，雖然產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)部分百花齊放，但實(shí)際技術(shù)仍不成熟，運(yùn)營(yíng)方面也以商用車為主，燃料電池汽車的發(fā)展依然充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)。再次，國(guó)內(nèi)的示范運(yùn)行，需要將整車、動(dòng)力系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、關(guān)鍵材料都串起來，正向開發(fā)，最后反向驗(yàn)證，利用示范運(yùn)行使技術(shù)成熟化。關(guān)于技術(shù)成本則要做好長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的打算，必須降低成本，市場(chǎng)才會(huì)發(fā)展。隨后來自于世界各地與中國(guó)的行業(yè)老大以及技術(shù)專家，就車用燃料電池系統(tǒng)的性能、成本以及優(yōu)化展開了熱烈的討論，其中多數(shù)專家認(rèn)為，目前燃料電池的商業(yè)化落地更適合中重型卡車，優(yōu)先發(fā)展商用車型，對(duì)乘用車將起到示范積累，逐步解決成本及性能的問題。另外，來自于上海重塑能源科技有限公司董事長(zhǎng)兼CEO林琦提到，目前氫氣應(yīng)用的最大的瓶頸除了氫氣價(jià)格之外，行業(yè)還應(yīng)該關(guān)注到加氫站基礎(chǔ)設(shè)施的布局。

加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

正如上述所說，加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)屬于目前的瓶頸問題。本次專門針對(duì)該問題開設(shè)了對(duì)應(yīng)的分論壇。由德國(guó)尤里希研究中心電化學(xué)過程工程研究所主任Detlef STOLTEN和北京低碳清潔能源研究院院長(zhǎng)助理，新能源中心主任繆平共同主持。DetlefSTOLTEN表示，基礎(chǔ)建設(shè)是氫能源等新能源的重中之重，但成本并不完全是其障礙，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的成本不能單算造假，需結(jié)合布局合理性，目前德國(guó)15%的加氫基礎(chǔ)設(shè)施即可服務(wù)于75%的對(duì)應(yīng)車輛。未來成本會(huì)隨著時(shí)間而逐步降低，決策者應(yīng)該針對(duì)未來能源系統(tǒng)之中的站皮做出投資平衡，在減排的同時(shí)讓整個(gè)能源功率達(dá)到提高。最終可能面對(duì)的將會(huì)是含有氫能在內(nèi)的多種新能源，譬如風(fēng)能、太陽能等齊頭并進(jìn)，共同服務(wù)于節(jié)能減排的社會(huì)責(zé)任。

繆平主任所帶來的低碳院內(nèi)部報(bào)告，分析了國(guó)家的制氫能力，同時(shí)評(píng)價(jià)了制氫和加注全生命周期。其認(rèn)為在制氫方式的選擇上面，盡管使用可再生能源是全球的最終目標(biāo)，但是隨著目前所提倡的使用棄電、棄水、棄風(fēng)比例越來越低，有可能滿足不了未來氫能發(fā)展的需求。為此繆平主任建議電解水企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，這樣只需要25%的棄風(fēng)、棄水、棄電來制氫加起來的總量將會(huì)達(dá)到380萬噸制氫能力，足以滿足十四五期間甚至十五五期間氫能發(fā)展的需求。由此可見，多形式并軌發(fā)展的制氫來源，應(yīng)該成為發(fā)展的重點(diǎn)。

制儲(chǔ)氫技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

“制儲(chǔ)氫技術(shù)作為關(guān)系到整個(gè)氫能以及燃料電池產(chǎn)業(yè)的核心問題，是決定氫能可否于在來大規(guī)模推廣的關(guān)鍵因素。只有將制儲(chǔ)氫的規(guī)模做大，成本才有可能下降，才能讓其廣泛普及并惠及大眾?！痹谥苾?chǔ)氫技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用分論壇上，來自于上海交大的鄒建新教授作為主持人如是說到。

現(xiàn)在社會(huì)上很多人由于缺乏專業(yè)知識(shí)，對(duì)氫的理解還停留在易燃易爆，甚至錯(cuò)誤認(rèn)為與氫彈有關(guān)。這實(shí)際上是科普上沒有做好。為此，來自于北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所副總工程師劉玉濤為與會(huì)代表上了一場(chǎng)精彩的液氫安全方面知識(shí)科普課。盡管液氫是很危險(xiǎn)的介質(zhì)，但是嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)有的安全標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用是可以做到安全可控的。液氫的危險(xiǎn)性并不比高壓氫氣及液化天然氣的危險(xiǎn)性高，從試驗(yàn)與分析的結(jié)果，甚至偏安全，用氫安全知識(shí)的普及，有助于消除召開主管部門和公眾對(duì)用氫安全的擔(dān)憂，從而促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

對(duì)比液氫在制儲(chǔ)環(huán)節(jié)的危險(xiǎn)性，目前行業(yè)內(nèi)有著另外一種儲(chǔ)氫方式，即鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)。上海交大鄒建新教授作為氫儲(chǔ)（上海）能源科技有限公司首席技術(shù)官，詳細(xì)介紹了鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，他認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)更大的加氫能力有助于降低經(jīng)濟(jì)成本，而固態(tài)儲(chǔ)氫同時(shí)具有占地面積小和安全兩種優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該將其運(yùn)用在車載上，這樣可以有效緩解目前所使用的高壓液氫制備所需大量的能耗，也避免了高壓壓縮運(yùn)輸?shù)奈ｋU(xiǎn)。

燃料電池堆和關(guān)鍵零部件

有了制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫以及加氫的前期準(zhǔn)備，實(shí)際上氫能最終成為大眾所能直接使用的清潔能源，同樣離不開將其轉(zhuǎn)換為能量輸出的燃料電池堆和關(guān)鍵零部件。在該分論壇上。十六位來自于該領(lǐng)域的各國(guó)技術(shù)專家發(fā)表了專題報(bào)告。分別從中國(guó)膜電極技術(shù)進(jìn)展、國(guó)產(chǎn)電堆產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展、燃料電池金屬雙極板涂層、氫能產(chǎn)品測(cè)試、車用燃料電池技術(shù)研究發(fā)展、渦輪增壓到電動(dòng)增壓再到驅(qū)動(dòng)電氣技術(shù)、氫燃料電池空氣凈化及背壓控制、熱血測(cè)試在燃料電池中的應(yīng)用等各項(xiàng)話題展開技術(shù)分享與討論。

其中，來自于武漢理工大學(xué)的潘牧教授，在其《中國(guó)膜電極技術(shù)進(jìn)展》的演講中，以一個(gè)科研人員的身份，為大家展示了中國(guó)在膜電極方面長(zhǎng)期發(fā)展的具體情況。潘教授認(rèn)為，膜電極作為新能源汽車動(dòng)力來源不可或缺的關(guān)鍵零部件，技術(shù)一直在向極致推進(jìn)，近期多起的三元鋰電池汽車事故，最大的問題可能出現(xiàn)在其所使用的的鋰電池膜越來越薄，導(dǎo)致短路與穿孔進(jìn)而造成燃燒。氫能所使用的膜電極并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的加工部件，是需要從技術(shù)上下大力氣，并且嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的?，F(xiàn)在但就膜電極而言，就有三個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。如果希望在中國(guó)搞膜電極的生產(chǎn)或膜電極的制造，希望廣大從業(yè)者能真正理解并讀懂中國(guó)膜電極的標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上更加理性。其后，來自于美國(guó)戈?duì)柟镜娜蚣夹g(shù)經(jīng)理劉文針對(duì)膜方面技術(shù)作出了更為專業(yè)的技術(shù)解答。膜做得越薄，成本會(huì)越低，但并不是說越薄越好，沒有相對(duì)應(yīng)技術(shù)的加固層和化學(xué)添加劑研究為其保駕護(hù)航，是無法把機(jī)械耐久性和化學(xué)耐久性做好，如何將產(chǎn)品成本和性能抗衡提高到一個(gè)新的臺(tái)階，是整個(gè)燃料電池堆和關(guān)鍵零部件生產(chǎn)商需要正確面對(duì)的學(xué)科問題。

政策、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、檢測(cè)技術(shù)

沒有規(guī)矩，不成方圓。如何讓氫能成為安全、可持續(xù)、環(huán)保、可循環(huán)的全生態(tài)能源，并能夠真正讓百姓用得起來，是中國(guó)發(fā)展氫能的目的。讓產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展，離不開國(guó)家相關(guān)部門在政策、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)以及檢測(cè)技術(shù)上的把關(guān)與監(jiān)督。為此，來自世界各國(guó)以及中國(guó)本土相關(guān)部門的代表，在本針對(duì)這項(xiàng)問題的分論壇上展開了積極的對(duì)話與真誠的合作意向。其中國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新管理司副司長(zhǎng)李玉冰認(rèn)為。氫能作為一種綠色、高效的二次能源，是全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要方向，氫燃料電池以及氫燃料電池汽車的研發(fā)與商業(yè)化應(yīng)用在國(guó)際上迅速發(fā)展，在制氫、儲(chǔ)氫、加氫等環(huán)節(jié)持續(xù)創(chuàng)新。中國(guó)非常重要?dú)淠芗叭剂想姵仄嚨陌l(fā)展，在技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面都具有一定的規(guī)模

總而言之，氫能作為清潔能源，正是世界各國(guó)趨之若鶩的能源發(fā)展方向。有關(guān)部門針對(duì)氫能與燃料電池汽車從政策、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)以及檢測(cè)技術(shù)上的日臻完善，才能讓它能為人民所放心使用。

技術(shù)展覽遍地開花

作為本次大會(huì)的一大亮點(diǎn)，技術(shù)展覽可謂遍地開花。上百家企業(yè)廠家?guī)砹撕w氫能與燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的新技術(shù)、新產(chǎn)品，展館內(nèi)觀展嘉賓絡(luò)繹不絕，充分體現(xiàn)了氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿颓熬?。作為氫燃料電池主流?yīng)用領(lǐng)域，氫燃料電池整車必不可少，在本次FCVC技術(shù)展覽中，共有13家車企亮相，這其中不發(fā)包括本田汽車、豐田汽車、上汽集團(tuán)、中國(guó)一汽等大咖企業(yè)。特別需要提及的是，加拿大作為走在世界氫能利用技術(shù)前沿的發(fā)達(dá)國(guó)家，本次大會(huì)邀請(qǐng)到巴拉德、Hydrogenics、瑞必科和GreenlightInnovation這4家加拿大企業(yè)以展團(tuán)形式出席展會(huì)。比以往展會(huì)更為精彩的是，本次技術(shù)展覽并不只是單純的“展”，而是將各種技術(shù)演進(jìn)放在了展場(chǎng)，令參觀者能從中實(shí)時(shí)汲取到更多的養(yǎng)分。進(jìn)一步促進(jìn)展商和觀眾的互動(dòng)交流。

在這里面，戈?duì)柟荆℅ore）更是現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布了全新質(zhì)子交換膜新品。眾所周知，燃料電堆占據(jù)整個(gè)燃料電池系統(tǒng)成本的近50%，質(zhì)子交換膜作為關(guān)鍵材料之一，其性能的提升、耐久性的加強(qiáng)對(duì)降低系統(tǒng)全生命周期總擁有成本、加速燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程至關(guān)重要。本次戈?duì)柸乱淮|(zhì)子交換膜產(chǎn)品更輕薄，性能更出色。特別是在低濕度環(huán)境下，經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，該質(zhì)子交換膜阻抗更小，其超薄設(shè)計(jì)使得水汽傳導(dǎo)更快，從而能夠提升整個(gè)電堆的運(yùn)行性能。戈?duì)柟鹃L(zhǎng)期以來將一直積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)推陳出新，不斷創(chuàng)造出越來越薄的質(zhì)子膜，目前已經(jīng)擁有從15微米到10微米，甚至8微米的產(chǎn)品，并且一直保持著極佳的產(chǎn)品性能，為氫能領(lǐng)域發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。

結(jié)語：

當(dāng)前，能源產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)迎來百年未遇的大變革時(shí)代，在各國(guó)政府積極推動(dòng)下，在各大能源企業(yè)、車企的集體發(fā)力下，全球氫能和燃料電池汽車創(chuàng)新熱度不斷提升，市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初步進(jìn)入市場(chǎng)導(dǎo)入期?！艾F(xiàn)在的燃料電池是叫好不叫座，這正是一個(gè)發(fā)展機(jī)遇，叫座了可能你就沒座了，現(xiàn)在正是民企進(jìn)入燃料電池競(jìng)爭(zhēng)的好時(shí)機(jī)。“這句來自全國(guó)政協(xié)顧主席萬鋼的名言，一語中的地指明了中國(guó)氫能與燃料電池汽車的發(fā)展方向。