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清華大學教授、中國首個國家973氫(qīng)能項目(mù)首席科(kē)學家(jiā)毛宗強: 2017年項目(mù)投資超千億 氫燃料電池站(zhàn)上起飛“風口”

來源: 更新:2018-04-04 00:00:00 作者: 瀏覽:2804次
 對於內燃機汽車,從油井、油箱再到車輪,效率為14%左右。而從(cóng)油井(jǐng)製氫再到氫燃料電池車的車輪,效率約為28%-30%。內燃機已經發展一百多年(nián),體係完善,能提高1%的效率都很不容易,而氫燃料電池車的效率比內燃機汽車高出一倍。

2018年,有望成為氫燃(rán)料電(diàn)池起飛的元年。

目(mù)前,科技部和工信部都表態將(jiāng)出台相關支持(chí)政策,國家能源投資集團(tuán)牽頭成立中國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟(下稱(chēng)“中國氫能戰略聯盟”)。

清華大學(xué)核能(néng)與(yǔ)新能源技術研究院教授、國際氫能協會副主席、中國首個國家973氫能項目首席科學家毛宗強根據互聯網公開資料統計,僅2017年氫燃料電池投資項目(2020年投產)就達1000多億,產能為17萬套氫燃料(liào)電池發動機。

英國(guó)石油(yóu)公司(BP)在3月(yuè)15日發布的能源技術展望報告預測,未來5-10年間氫燃(rán)料發動機(jī)的製造成本會逐步下降到與汽油(yóu)發動機持平(píng)的價格,氫(qīng)燃料汽車的成(chéng)本下浮空間最大。

那麽,氫燃料電池汽車未來發展究竟如何?就(jiù)此(cǐ)問題(tí),21世紀經濟(jì)報道記者專訪了毛宗強教授。

加氫站掣肘

《21世紀》:氫燃料汽車真的比其他(tā)類型的汽車更清潔嗎(ma)?

毛(máo)宗強:目前全球96%-97%的氫來自於化(huà)石燃料。如果用可再生(shēng)能源製氫,比如風電、光伏,甚至是電解水製氫,也都需要耗能,因此隻能從大概上去(qù)考慮(lǜ)。

目前,有一個比較的指標。豐田(tián)公(gōng)司曾測算過,對於內燃機汽車,從油井、油箱再(zài)到車輪,效率為14%左右。而從油(yóu)井製氫再到氫燃料電池車的車輪(lún),效率約為28%-30%。內燃機已經發展100多年,體係完善(shàn),能(néng)提高1%的效率都很不容易,而氫燃料電池車的效率比內燃機汽車高出一倍。

因此,從長遠看,氫燃料電池汽車是(shì)個很好的解決方案。

《21世紀》:全球各大車企紛紛投資電動汽車,為什麽氫燃料電池汽車隻有日本豐田等少數(shù)幾家車企投資?

毛宗強:這觸(chù)及(jí)到實際問(wèn)題,即(jí)氫(qīng)燃料電池汽車的產業化問題。

現在(zài)能對氫燃(rán)料電池汽車產業化的車企僅3家,韓國現代(dài)在2013年就實(shí)現批量出口北歐,另外兩家是日本的豐田和本(běn)田。

戴姆勒、福(fú)特、通用等車企雖(suī)然很早就開始研發,但還沒有產業化,也沒(méi)有商業(yè)銷售,主要問題是成本降不(bú)下來。

比如,奔馳1995年(nián)製造出第一輛燃料電(diàn)池汽車NECAR I,那輛車很大、很笨,但以後(hòu)每年都不斷改進,技術完全滿足實際(jì)駕駛需要。奔馳曾經用3輛氫燃料電池小轎車全球環(huán)演過,引起轟動,但產業化卻遲遲(chí)沒有動(dòng)靜,原因就是成(chéng)本(běn)。而豐田(tián)等車企能夠量產,離不開先進工藝、經驗、技術和設備,使其生產成本得(dé)到很(hěn)好的控製(zhì)。

但為何氫燃料電(diàn)池汽車(chē)銷售數量並不大?主(zhǔ)要製約因素就是加氫站。目前加氫(qīng)站數量太少,全球範(fàn)圍內售賣或租賃的氫燃料電池汽車隻有6000多輛。

目前,多個(gè)國家的政府和(hé)企業都在大力規劃、積極投資建(jiàn)設加氫(qīng)站,一旦過了拐點(diǎn),我認為加氫站數量就會井噴,可以想見再過幾年,氫燃料電池汽車的銷量將相當(dāng)可觀。

《21世紀》:你怎麽看燃料(liào)電(diàn)池汽車和電動汽車之間的關係?未(wèi)來的發展路徑,是否是氫燃料電(diàn)池汽車會與純電動汽(qì)車長期並存?

毛宗強:實際(jì)上從大類(lèi)來講,氫燃料電池汽(qì)車和純電動汽車都是電動汽車範疇,氫燃料電池也是發電(diàn),通過電機驅(qū)動車行駛。但氫燃料電池汽(qì)車是自帶氫氣來發電,電動車直(zhí)接用電池攜帶的電能(néng)推動發電機驅動車輪。

目前,兩種車是(shì)兄弟關係,未來也是兄弟關係。不過從長遠來看,氫燃料電池汽車可能後勁更足。五年內,氫燃料電池汽車的規模小一點,電動(dòng)車大一點(diǎn),再往後(hòu)形(xíng)勢可能顛倒。像日(rì)本,小轎車的氫燃料電池係統輸(shū)出功率已經能做到114kw。

尤其是隨著汽車(chē)無(wú)人駕駛的實現,使氫(qīng)燃料電池車會更有前景。因(yīn)為無人駕駛技術需要很(hěn)多傳感器和變送器,這些要消耗不(bú)少電能,對已經有“裏程焦慮”的純電池電動車來說,加重(chóng)了它的負擔。

部分中國(guó)企業進場

《21世紀》:目前,我國氫能發展進度如何?

毛宗強(qiáng):在(zài)國內,氫能作為工業產品應用已經有很長時間。

製氫方麵,我國是產氫大國,貢獻了全(quán)球6000萬噸產氫量(liàng)中(zhōng)的2200萬噸,占比達34%。製氫來源和國(guó)際差不多,絕大部分來自化石能源。又因為我國煤炭含量豐富,因(yīn)此(cǐ)煤製氫(qīng)成為化石能源製氫的主要來源。

儲運氫一般有液氫儲氫、高壓儲氫、固態儲氫、有機液(yè)體儲氫等幾(jǐ)種方法。

首先看液氫儲氫,國(guó)內主(zhǔ)要用在航天上,尚未民用,而國外已有少量民用。

高壓儲氫方(fāng)麵,中國製作出一種加氫(qīng)站用的氫氣罐,壓力最高、容積(jī)最大。內筒由不鏽鋼製成,外纏鋼(gāng)帶以提(tí)高抗壓強度,這是(shì)中(zhōng)國對國際氫能的貢(gòng)獻。國際上做高壓容器氫氣罐一般用鋼錠鍛造製成,而且要用(yòng)特別耐氫氣的鋼,因(yīn)為(wéi)氫氣對一般碳鋼有脆化作用(氫脆(cuì)),因此直徑不超過(guò)0.6m。而國(guó)內氫氣罐用不會產生氫脆反應的不鏽鋼或鋁做(zuò)內筒(tǒng),外纏鋼帶,可以做到1.1m。

我國製作的25兆帕車載氣罐因質量好、價格便宜已出口美國,35兆(zhào)帕的可以(yǐ)批量生產,70兆帕僅有(yǒu)樣品,而國外(wài)已有產(chǎn)品。

在固態儲氫上(shàng),全球年產1.5萬噸鑭鎳儲氫合金,中國占1萬噸,日(rì)本占5000噸。

而有機液(yè)體儲氫,比(bǐ)如苯和氫合成環己烷後再脫氫,我(wǒ)國(guó)也有一定(dìng)研究。

國(guó)內的氫燃料(liào)電池(chí)技術可以說差臨門一腳。零部件製造水平不差,催化劑、膜都能做。但是(shì)組裝起來性能差一點(diǎn),主要原(yuán)因是投(tóu)資不夠,企業(yè)上(shàng)手晚,若(ruò)假以(yǐ)時(shí)日,我認為比肩國際水平是(shì)沒問題的。

應用方麵也(yě)存在一定差(chà)距,比如分布式電站做得少,氫燃料電池性能不是特別好。比如(rú),日本家用熱電聯供燃料電池的(de)壽命已(yǐ)達到9萬小時。

《21世紀》:我國“九五”、“十五”期間就曾發展過氫燃料電池(chí),為何這麽多年進展好像不大?

毛宗強:通俗來講,就是“起了個(gè)大早,趕了個晚集”。

大致來說有這麽幾個因素。我國發展氫燃料電池車的步驟最初是(shì)跟著國外走。在2009年(nián)、2010年左右,時任美國(guó)能源部長朱棣文的力推下,美國(guó)把氫能經費砍了一半。美國不搞,我國的(de)發展也緩慢下來。

其次,我國研發以(yǐ)高校、科學院(yuàn)(如大連化物所)研發為(wéi)主,經費少,成果轉化難。國外則以企業為主,經費多,而且商業目的(de)明確(què),從科研、樣機到產品,企(qǐ)業一步步朝前走。

《21世紀》:近(jìn)期氫燃料電池汽車這塊兒,有關部門和企(qǐ)業有不少表態和行動,這意味著什麽呢?

毛宗強:說明(míng)大家逐漸認識到事情的重要性(xìng)。從日本、韓國來看,氫燃料電池汽(qì)車的商業化路線是沒問題的(de)。等到2018年(nián)、2019年,許多國外廠家也紛紛進(jìn)場的話,中國如果不行動起(qǐ)來,可能丟失這個機會。

我讚同“彎(wān)道超車”的提(tí)法,但現實並不太樂觀。目(mù)前氫燃(rán)料電池汽車在國內的(de)現狀是投資(zī)多,但局麵比較混亂。

那麽要怎麽(me)把握機會呢?現在很多企業紛紛投資:最開始(shǐ)是民企入場(chǎng),特別廣東、江蘇那邊的非常積極。現在央(yāng)企也紛紛進場,比如最近國家能源投(tóu)資集團牽頭(tóu)成立中國氫能戰略聯盟。我認(rèn)為,氫燃料電池(chí)汽車起飛的風口到了。

《21世紀》:你(nǐ)認為製約國內氫燃料電池汽車發展的最主要因素是什麽?

毛宗強:也是加氫站。國(guó)內加氫站審批手續繁雜(zá),而像美國加州有(yǒu)專門的(de)加氫站申(shēn)請文(wén)件,想辦加氫站,從政府網(wǎng)站下載文件,一步步做下來就可以。所以我一直(zhí)呼籲國內審批規範,相關部門有規(guī)可依,參與者有路可走(zǒu)。

最新數據(jù)顯示,我國有12座加氫站,但(dàn)沒有一座是(shì)真正公開(kāi)服務的,都是各單位自建自(zì)用的。另外,在建19座,計劃選(xuǎn)地的(de)超過300座(zuò)。

來源:21世紀經濟報道

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