■歐陽明高
近兩年，氫燃料電池技術取得了重大突破，電動汽車產業(yè)化更是達到爆發(fā)節(jié)點。但氫燃料電池技術突破的節(jié)點比動力電池足足晚了十多年。
燃料電池是氫能產業(yè)的一部分，也是先導、引領甚至核心部分。現在，燃料電池已經進入成本下降的快速通道。
目前，氫燃料電池汽車已經進入大規(guī)模商業(yè)示范階段。北京冬奧會就是全球最大的一次燃料電池汽車示范，約投入1000多輛燃料電池車，背后是30多個加氫站。
此外，財政部等5部委開展的氫燃料電池汽車示范工程也已啟動，多個城市開展以燃料電池商用車為主體的多元場景商業(yè)化示范。
把握五年窗口期
中國氫燃料電池汽車技術路線圖的原規(guī)劃是，2025年氫燃料電池汽車保有量為5萬~10萬輛；2030~2035年保有量增加到80萬~100萬輛。這是以商用車為主體，我仍然維持這一預測。
至于燃料電池轎車，不太可能與純電動轎車相競爭。現在，純電動轎車市場已經爆發(fā)，中長期看，電能不太可能改變?yōu)闅淙剂稀５切阅茌^好的氫燃料電池轎車仍有局部市場，今后5年仍有可能賣出1萬輛，畢竟此類轎車擁有不少粉絲。
總體來看，氫燃料電池汽車的關鍵期是未來5年，到2025年就可做出明確判斷。今后5年，整個商用車電動化會呈現出多元化趨勢。到2025年，商用車電動化長期路線圖也會相當明確。
觀察純電動汽車普及的地圖可以發(fā)現，該市場大都集中在長城以南、中部及東部，其他地方相對很少，而那里就是氫燃料電池汽車的潛在發(fā)展區(qū)域。我們要努力利用這五年的窗口期，把氫能燃料電池車做起來。
從戰(zhàn)略視角看問題
應當注意的是，純電動只需要動力電池單點的突破，而氫燃料電池汽車不僅需要燃料電池技術，還涉及氫能的制、儲、運、加及車載儲氫問題。因此，必須從氫能的戰(zhàn)略角度看問題。
第一，要清潔低碳、主攻“綠氫”，牢記發(fā)展氫能的初心和使命。有的人反問我：“純電動車為何不一上來就說‘綠電’？”原因有二：一是時代不同了，當時還沒有“雙碳”目標；二是純電動汽車與“綠電”是互動關系——光伏風電等波動性強、儲能難，綠電規(guī)模上不去，而純電動車大發(fā)展可以直接提供電池儲能，電動車越多、綠電就越多，綠電越多、電動車就越綠色，二者是互動增強的關系。
從“碳中和”與新能源革命的角度，可再生能源的載體就兩個——電和氫，二者在動力和儲能應用方面是互補的。儲能方面，氫能是集中式、長周期、大規(guī)模儲能；電池是分布式、短周期、小規(guī)模儲能。氫能的合理性主要取決于可再生能源大規(guī)模、長周期的能量儲存和多元化利用需求。
氫能的關鍵是成本，這取決于“綠電”成本。如果“綠電”低于0.15元/千瓦時，氫能就可體現出經濟性。但這在東部、中部、南部都不易實現，而在新疆、青海、西藏、內蒙古、四川等大規(guī)?？稍偕茉椿貏t容易實現，所以，要盡可能在這些地方發(fā)展氫能。
我國在“綠氫”方面有很大潛力，燃料電池也會拉動相應制造設備即電解槽技術的發(fā)展。有的燃料電池甚至既可發(fā)電又能制氫。我們應該利用四川的水電、新疆的光伏、內蒙古的風電等低成本“綠電”大規(guī)模制氫。
第二，要創(chuàng)新引領、自立自強，實現氫能科技的新突破。氫能與燃料電池不同于電能與動力電池，其鏈條長、難點多，急需在制氫、儲氫、運氫、加氫、車載儲氫、燃料電池動力、氫儲能系統(tǒng)全鏈條技術上取得新突破。
這里要強調三個方面。一是當務之急要突破產業(yè)化“卡脖子”問題，如催化劑、質子膜、碳紙、高強度碳纖維、安全閥、加氫站離子壓縮機等，這些很多仍需進口。二是針對氫安全技術要建立測試評價規(guī)范、安全監(jiān)控平臺、開展安全操作培訓等。三是加強攻關中長期氫能前沿科技，如既可發(fā)電、又可制氫的可逆型固態(tài)氧化物燃料電池/電解裝置等。
第三，市場主導、政府引導，遵循新興產業(yè)發(fā)展規(guī)律。政府不可能像補貼純電動車那樣對氫能汽車進行全面補貼，只能選擇重點。氫能產業(yè)發(fā)展與純電動汽車產業(yè)類似，從孕育期到導入期、成長期再到爆發(fā)式增長期，都需要經歷一個艱難的過程。
目前，氫能汽車正處于產品導入期，即將進入成本快速下降的產業(yè)成長期，我們應該有信心。但相比電池產業(yè)，氫能全產業(yè)鏈具有更大的復雜性和更加激烈的中外技術競爭性，我們不能盲目樂觀，必須努力攻堅克難。
今后5年，政府的支持和引導非常重要，尤其在產業(yè)鏈的聚合、應用場景的規(guī)劃等方面。但地方政府也要因地制宜、量力而行、放長線釣大魚，如果急功近利將欲速不達，最后就是一地雞毛。
氫能產業(yè)還需要堅持市場主導。長城以北、西部和西北部冬季溫度低、能源基地多，同時對于可再生能源的集中度高，具有氫能生產和利用的場景，非常適合氫能全產業(yè)鏈發(fā)展。所以，今后5~10年，氫能市場的突破口就在可再生能源富余區(qū)域。對燃料電池汽車而言，最好是低成本、高安全儲氫瓶能夠覆蓋的里程范圍，能夠在冬天利用燃料電池的余熱給車內供暖。同時，地方政府和大型國有能源企業(yè)要有意愿建設加氫站。主要合適的車型是卡車、公路客車和重載貨車等。
（作者系中國科學院院士，本報記者趙廣立整理）
《中國科學報》 (2022-03-09 第3版 領域)
