鉅大LARGE | 點擊量：535次 | 2021年10月29日
舉足氫重 燃料動力電池汽車邁向產業化、實用化
從相關政策與規劃的陸續出臺，到行業公司的積極參與和行動，再到市場層面的變化，無不預示著，我國新能源汽車產業多條技術路線并行的跡象日漸清晰和明朗。
其中，氫能與燃料動力鋰電池汽車有望成為新能源汽車技術在進入“百花齊放”競爭發展階段后，盛開得最耀眼的那一朵。這一判斷正成為越來越多業內人士的普遍共識。2019年全國兩會上，氫能被首次寫入政府工作報告。盡管筆墨不多卻為氫能及燃料動力鋰電池技術的提升、普及以及產業化注入了新動力。
在多條技術路線并行的格局下，氫能與燃料動力鋰電池汽車有什么優勢和機遇，又面對什么瓶頸和挑戰？如何在全產業鏈層面科學推進氫能與燃料動力鋰電池汽車產業的有序、健康、穩步、快速發展？
五月六日～七日，在由我國機械工業聯合會、我國電器工業協會燃料動力鋰電池分會及我國氫能技術創新與應用聯盟、我國汽車報社共同主辦，國際氫能協會、加拿大氫能燃料動力鋰電池協會、我國可再生能源學會氫能專業委員會支持，中機聯華（北京）會展有限公司承辦的CHFCE2019（第四屆）我國國際氫能與燃料動力鋰電池技術應用展覽暨產業發展大會（以下簡稱“CHFCE2019”）現場，與會專家及業內人士展開深入探討。
氫電并重
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
多元化技術之路越走越寬
據我國汽車工業協會統計的數據顯示，今年三月，我國燃料動力鋰電池汽車產銷均完成86輛，其中銷量同比上升42倍。2019年一季度，燃料動力鋰電池汽車累計銷量比上年同期上升135.5倍。數據顯示，截至目前，我國氫燃料動力鋰電池商用車累計銷量已超過2000輛，位居世界前列。盡管氫燃料動力鋰電池汽車的規模和絕對量與純電動汽車仍然存在不小的差距，但氫燃料動力鋰電池汽車產銷量的增速之快的確頗具潛力。
在CHFCE2019論壇現場，世界汽車組織第一副主席、我國汽車工業協會原常務副會長董揚感慨道：“如今，燃料動力鋰電池汽車終于進入到產業化、實用化發展階段。”
“在技術層面，我國氫燃料動力鋰電池技術取得了重大進展，燃料動力鋰電池電堆或是系統的能量密度達到了3000W/L以上；耐高低溫和耐腐蝕的問題已經有解決方法；并可以實現70MPa可自主控溫的高壓儲氫。同時，氫燃料動力鋰電池車的成本明顯下降，技術路線基本確定，這些都為氫燃料動力鋰電池汽車進入產業化奠定了基礎。”董揚說，“我國有發展氫燃料動力鋰電池汽車的優勢，在新能源汽車領域，氫燃料動力鋰電池汽車與純電動汽車各自適用于不同的應用場景，現階段，氫燃料動力鋰電池汽車更多地適用于商用車，在城市間長途行駛，純電動汽車更適用于乘用車，實現城市內短途代步。氫燃料動力鋰電池汽車與純電動汽車并行發展已經成為現階段國內新能源汽車領域的發展趨勢。”
“從技術角度而言，燃料動力鋰電池目前還是要鋰離子電池的，這個觀點是正確的，我們現在推動的燃料動力鋰電池都是氫電混合，燃料動力鋰電池和鋰離子電池的關系更像是兄弟。”國際氫能協會副主席、清華大學教授毛宗強說。
“氫”裝上陣
打破全產業鏈禁錮
如今，在全球范圍內越來越多的國家將氫能源戰略提到重要位置。根據世界能源委員會的預測，到2050年，全球18％的能源將由氫供應。
荷蘭政府經濟事務與汽車政策部工業與創新司司長米歇爾·斯威爾斯（MichielSweers）在CHFCE2019現場表示，荷蘭是歐洲第二大氫能生產國，氫能也是荷蘭能源轉型戰略中的重要載體。目前，在荷蘭天然氣消費占能源消費總量的40％，按照荷蘭政府設定的到2030年二氧化碳排放減少95％的目標，到2030年荷蘭將徹底淘汰天然氣。“目前，荷蘭有6個加氫站已經投入使用，未來更多的加氫站正在規劃和建設中，預計到2020年會陸續投入使用。”他說。
就我國而言，目前氫能與燃料動力鋰電池汽車已經步入產業化發展的機遇期，如何搭上這班“加速列車”，實現氫能與燃料動力鋰電池汽車科學、理性、快速發展，要目前產業鏈上的束縛和禁錮。
對此，我國機械工業聯合會執行副會長張克林表示，氫能燃料動力鋰電池作為一個新興的技術方向，一方面我們看到未來的前景十分廣闊，另一方面，我們也要正視在技術和經濟性領域面對的嚴峻挑戰。“應對這些挑戰，要充分重視氫能與燃料動力鋰電池技術和裝備的發展，同時要研究有效的氫能發展政策和措施。氫能與燃料動力鋰電池是全新的產業領域，它的發展和成熟對未來的能源和動力體系出現顛覆性影響，因此要充分調研、謹慎決策，選擇有效的路徑和發展措施。此外，要加強產業上下游的協同協作，實現跨行業以及行業內的有效聯動，合力理順氫能與燃料動力鋰電池技術在產業化進程中要破解的難題。”他說。
“在看到優勢的同時，我們更要重視我國在發展氫能與燃料動力鋰電池方面存在的差距。比如在政府層面對氫能管理方式和思路的差距，比如公司層面在技術研發創新領域的差距等。”董揚直言，“目前氫能在我國尚未作為能源來進行管理，而是作為危險化學品管理，這樣的管理思路要轉變。”
“目前，在氫能管理的政策法規層面存在一些并不利于氫能與燃料動力鋰電池發展的瓶頸。”北京中科富海低溫科技有限公司總經理高金林說，“比如對氫能相應的標準、法律、法規以及管理辦法還幾乎處于空白狀態，所以現在制氫、運氫以及加氫站的審批相當困難，手續相當復雜，幾乎沒有相應政府部門負責審批工作。另外，目前我國現行的能源法并未把氫能列為一個能源體系來管理，所以沒有氫能相關的管理辦法，導致氫的建設運輸，特別是液氫的運輸無法進行審批。但客觀而言，液氫并不比天然氣危險。目前，一些發達國家已經對液態氫和汽油一視同仁，都可作為燃料通過公路運輸。”
氫能來源要綠色
加氫站建設立足長遠
從制氫、儲氫到加氫、運氫，整個環節要統一標準、統一管理、協調聯動。
其中，在加氫站建設環節，業內人士呼吁要立足長遠，重視高儲量加氫站建設。據了解，目前國內大部分加氫站儲氫量普遍小于1000公斤，事實上隨著氫燃料動力鋰電池汽車進入到產業化發展階段，對高儲量加氫站的需求越來越高。
“投資者應重視建設儲氫量在1000～4000公斤的二級加氫站。在合理使用土地資源的前提下，盡最大可能采用和預留高儲量的設計，這樣隨著氫燃料動力鋰電池汽車規模的擴大，儲能量越大的加氫站，未來在運營中的盈利能力才更強。”北京海德利森科技有限公司副總經理韓武林說，“切忌只顧眼前利益，為了拿補貼，建小型加氫站。畢竟加氫站的儲罐和周圍安全距離都要提前設計，一旦以后加氫站要擴容，技術難度相當大、成本也更高。”
此外，使用低成本、綠色氫能同樣是燃料動力鋰電池汽車經濟環保的先決條件。“相比甲烷和天然氣，甲醇制氫的優勢更明顯，能滿足小規模、分布式現場制氫的需求。”浙江本德新能源有限公司總經理高建林解釋，高密度氫運輸成本較高，而甲醇的含氫量比液態氫多43％；從運輸量方面來說，用甲醇制氫是運輸氣態氫的7倍。假如用生物質獲取甲醇，則可實現能源百分百再生，有利于節能減排。
杜絕“氫”描淡寫
全面提升氫能安全性
有關氫能的安全性，盡管已經過了“談氫色變”的年代，但由于氫能存在泄漏、燃燒、爆炸等可能性，在發展氫能與燃料動力鋰電池技術的過程中，安全依舊是必須守住的底線。
據了解，在安全性方面，目前，全國氫能標委會已經公布了相關安全標準，標準從氫安全、氫檢測、氫儲運、氫質量和基礎設施等層面做了分類。國家制定安全標準的初衷，就是希望能從全產業鏈的各個環節對氫能安全性實現可控。
有關氫能及燃料動力鋰電池汽車的安全性，我國汽車技術研究中心有限公司（以下簡稱“中汽中心”）新能源試驗研究部燃料動力鋰電池室工程師郝冬表示，要從氫泄漏、氫排放、加氫安全、碰撞安全四個維度來考量。
“可以說，燃料動力鋰電池汽車無時無刻都有氫氣從它的氣瓶管路里泄漏，只是量多少的問題，根據我們的測試，大概處于8小時泄露30到200ppm之間。另外，氫燃料動力鋰電池汽車在排出水的同時，也排出一部分沒有反應完成的氫氣，其中，氫氣排出量假如過多就會引起安全風險，氫氣的可燃點下限是4％，有些車輛排放是高于這個值，所以也要重點關注整車的氫排放安全問題。“郝冬說。
談到加氫環節的安全性時，郝冬表示，目前國內的商用車大部分都是35兆帕的車載氫系統，還沒有通訊協議的要求，未來若使用70MPa的壓力，則要引入加注系統和車輛之間的通信協議確保安全性。
有關確保氫燃料動力鋰電池汽車的碰撞安全，郝冬透露，早在2008年，中汽中心完成了我國首次燃料動力鋰電池汽車碰撞試驗，燃料動力鋰電池汽車碰撞安全的相關工作在持續推進，但相關國家標準目前尚未出臺，在燃料動力鋰電池汽車進入大規模商業化之前，要盡快制定相對完善的碰撞安全測試標準和方法。
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