近年来,发展氢燃料电池已作为一个重要方向被列入国家清洁汽车开发计划,然而目前我国氢燃料电池车产业化进程缓慢,氢能源应用距实现大规模商业化运作尚远。日前,清华大学核能与新能源技术研究院教授、国际氢能协会副主席毛宗强受邀赴美参加了国际标准化组织氢能技术委员会(ISO/TC197)2015年会,并在

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专家:氢燃料电池领域国内外差距较大

2015-12-30 09:20 来源: 中国能源报 作者: 焦旭 姚金楠

近年来,发展氢燃料电池已作为一个重要方向被列入国家清洁汽车开发计划,然而目前我国氢燃料电池车产业化进程缓慢,氢能源应用距实现大规模商业化运作尚远。日前,清华大学核能与新能源技术研究院教授、国际氢能协会副主席毛宗强受邀赴美参加了国际标准化组织氢能技术委员会(ISO/TC 197)2015年会,并在美国加州实地考察了国外氢燃料电池车的发展现状记者就此专访了毛宗强教授。

记者:此次赴美考察,有哪些收获?

毛宗强:这次去美国参加ISO/TC 197的年会,同时考察了美国加氢站的建设。美国在氢能源应用上发展很快,特别是加州氢燃料电池车的发展是全美最好的。在这次考察中,我自己驾驶了氢燃料电池车,还参观了5座加氢站,并体验了全自助加氢过程,操作很便捷。在加氢站只需要3分钟就可以充满气罐,汽车续航里程为700公里,时速最高可达180公里。

在加州,用户通常以租赁的形式使用氢燃料电池车。以丰田燃料电池车为例,其租赁价格为500美元/月,这其中还包括燃料和维修费用。如果要买一辆新车则需要约5.7万美元(无补贴),美国政府还可退税1.4万美元,汽车经销商提供3年的燃料费。所以目前阶段加氢都是免费的。加州计划到2018年实现氢燃料电池车保有量达1万辆,到2020年突破2万辆。加州目前有10座向公众开放的加氢站,加州政府的支持力度很大,预计到2016年底要完成50座新站建设,这种支持不仅体现在资金上,还涉及土地使用、能源安全等问题的指导意见。未来新建的加氢站都会与加油站、加天然气站“捆绑”在一起。

记者:我国氢燃料电池汽车发展与国外有多大差距?

毛宗强:比较重视氢燃料电池车发展的国家有日本、美国、德国和韩国。其中在氢能源应用方面最积极的是日本。目前,我国氢燃料电池车和加氢站与这些国家的差距比较大,一方面是数量,另一方面是技术。

从氢燃料电池车来看,国际上已进入商业化前沿,丰田在2014年底宣布氢燃料电池车“未来”商业化,韩国现代也通过赠送和试驾的方式将氢燃料电池车推向北美、北欧市场。反观我国,在燃料电池的研究方面起步很早,最初我们希望企业可以成为主导,但实际上还是高校在推进。现在,氢能源应用更需要市场化和商业化,要从科研向产业化转变。

从加氢站建设来看,日、美、德、韩正在大力扩建。东京、名古屋、大阪和福冈四大城市市区和高速公路建设100座加氢站,韩国也拟建50个加氢站。而我国在2008年北京奥运会和2010年上海世博会期间共建设3座加氢站,目前广东佛山正在建设第4座。

在技术方面,国外氢燃料电池乘用车必须能保障5000个工作小时,按美国行业标准每小时至少行驶约48公里,商用车(巴士)则要保障1.8万个工作小时,目前,有的燃料电池商用车已经超过2万个工作小时。而中国产氢燃料电池乘用车工作时限仅有2000个小时左右,之后必须更换电池,这往往意味着要换新车。

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记者: 哪些因素造成氢燃料电池车产业化进程缓慢?

毛宗强:从国家层面讲,氢燃料电池车已经有了一些规范,还有一部分正在编写中。但标准的出台仅仅是解决了“有标准可依”的问题,真正建造一个加氢站,是需要政府各部门大力支持和配合的。我国还没有明晰的车用氢气加注站建设规划,也没有制定氢燃料电池车发展路线图,更没有专门机构负责此事。

当然,国内燃料电池还存在寿命短、成本高、能量密度低等尚未突破的问题。

记者:氢燃料电池车的未来将如何发展?

毛宗强:首先,我国氢气产量位居全球第一,2012年氢气产量达到1600万吨。第二,现在的氢可以从风电、太阳能发电来,是真正的清洁能源和可再生能源。第三,氢气价格具有竞争力,1公斤氢气价格相当于1美国加仑汽油,但氢气比汽油环保得多。

现在国外的氢燃料电池车是以乘用车为发展主流,然而这种发展模式并不适合我国实际。中国更适合开发氢燃料电池商用车,也就是氢燃料电池巴士,一方面是技术门槛相对较低,另一方面公共交通的平均成本低,还能起到良好的社会推广效果。

早在2004年,我国就有氢燃料电池大巴的第一个示范项目,2008年奥运会期间投用了3辆示范车,2010年上海世博会又出现了6辆示范车,遗憾的是至今还没有样车下线。

另一方面,区别于地铁的城市轻轨领域, 2013年1月西南交大建成我国首台新能源燃料电池轻轨机车,2015年3月世界首列氢能源有轨电车在青岛南车四方竣工下线,2016年将生产至少10辆,遗憾的是其燃料电池的核心组件还需要进口。

要让氢燃料电池车完全替代现有车型,实现利用氢能的“深绿”阶段,目前来看为时尚早。我们可以先发展轻轨、氢燃料电池大巴等专用车辆,在发展的过程中,逐渐完善加氢站等基础设施,待产业发展到一定阶段,再来发展燃料电池乘用车。此外,氢能利用也不能只着眼于氢燃料电池车,还要推广混氢的利用方式,在容易商业化的“浅绿”阶段加大拓展力度。

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