普及有多遠(yuǎn)？專家解讀燃料電池發(fā)展之路

燃料電池汽車行業(yè)正處于風(fēng)口浪尖，業(yè)內(nèi)有不少聲音認(rèn)為“燃料電池汽車是未來(lái)汽車發(fā)展的終極方向”，但也有專家不認(rèn)同。國(guó)家燃料電池汽車與動(dòng)力系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心副主任、同濟(jì)大學(xué)副教授馬天才表示，燃料電池只有在電池壽命長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)大等特定領(lǐng)域才有優(yōu)勢(shì)，而對(duì)于低功率應(yīng)用，鋰電池的效率遠(yuǎn)高于燃料電池。“氫可以解決能源問(wèn)題，而不是高效利用的問(wèn)題。”

12月11日，2019汽車智庫(kù)大會(huì)暨汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)在湖南湘潭舉行。馬天才在會(huì)上分析了氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。在全球范圍內(nèi)，2021年燃料電池汽車開(kāi)始進(jìn)入商業(yè)化時(shí)代，性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到接近傳統(tǒng)汽車的水平。這個(gè)行業(yè)的主要瓶頸不是產(chǎn)品本身，而是能源供應(yīng)和基礎(chǔ)設(shè)施。到2025年，有望進(jìn)入良好商業(yè)化時(shí)代。2035年，才有可能實(shí)現(xiàn)真正的突破。2050年，可能會(huì)給傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)帶來(lái)質(zhì)的變化。

國(guó)家燃料電池汽車與動(dòng)力系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心副主任、同濟(jì)大學(xué)副教授馬天才

馬天才介紹，氫能作為燃料電池的基礎(chǔ)，還可以解決國(guó)家可再生能源問(wèn)題，有效改善能源結(jié)構(gòu)。燃料電池汽車是氫能的普遍突破，并將從汽車逐步擴(kuò)展到其他領(lǐng)域。氫氣本身的利用率非常大，中國(guó)多年來(lái)一直是世界上最大的氫能生產(chǎn)國(guó)。

產(chǎn)業(yè)鏈方面，中國(guó)燃料電池發(fā)展情況表明，整車和燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)水平與國(guó)外差距不大。相反，級(jí)別越低，關(guān)鍵材料越弱。國(guó)際燃料電池汽車技術(shù)總體水平在TRL 8號(hào)和TRL 9號(hào)之間，即已通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，正進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。在我國(guó)的系統(tǒng)集成領(lǐng)域，處于TRL6和TRL7之間，即處于模擬試驗(yàn)和演示驗(yàn)證階段。在關(guān)鍵材料和部分關(guān)鍵元器件領(lǐng)域，主要在TRL 3號(hào)和TRL 4號(hào)之間，也就是只實(shí)現(xiàn)了功能驗(yàn)證。雖然我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈集群已經(jīng)初步形成，但現(xiàn)在專注于氫能研發(fā)的企業(yè)主要是小微企業(yè)，大企業(yè)很少。真正的工業(yè)發(fā)展需要很長(zhǎng)時(shí)間才能建成。

馬天才認(rèn)為，燃料電池類似于內(nèi)燃機(jī)，用電化學(xué)電池代替內(nèi)燃機(jī)的氣缸形成一種新型動(dòng)力，因此燃料電池技術(shù)與電化學(xué)電池和內(nèi)燃機(jī)有許多共同的技術(shù)。內(nèi)燃機(jī)技術(shù)在燃料電池領(lǐng)域極具價(jià)值，技術(shù)發(fā)展的成熟度遠(yuǎn)高于燃料電池。具有內(nèi)燃機(jī)行業(yè)背景的企業(yè)在制造燃料電池方面更具競(jìng)爭(zhēng)力。

中國(guó)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)瓶頸主要是兩個(gè)方面：電堆和儲(chǔ)氫。國(guó)內(nèi)電堆宣傳的技術(shù)指標(biāo)都非常高，但指標(biāo)高大多不是測(cè)出來(lái)是設(shè)計(jì)出來(lái)的，宣傳技術(shù)指標(biāo)和實(shí)際的技術(shù)指標(biāo)有很大差距。另外要把大量的氫存進(jìn)去，實(shí)現(xiàn)低成本高密度。如何突破這些瓶頸，是燃料電池產(chǎn)業(yè)化亟需解決的問(wèn)題。