我國氫燃料電池產業化前景分析預測

　　2015年是國際氫燃料電池車產業化的時間節點，奔馳、通用、豐田

、現代等8大汽車公司屆時都將推出商用車，售價5萬美元／輛。在家用發電方麵，日本2009年5月宣布1千瓦家用燃料電池進入商業化階段，至今已銷售6000餘台。而在我國，雖然距2015年隻有一個五年
，但還未形成氫能利用的國家規劃
，更別提市場。

　　實際上
，在國家財政部、科技部2009年公布的新能源公共服務用車補貼標準中曾提出"燃料電池轎車補貼25萬元／輛，公共汽車補貼60萬元／輛"的政策。但至今有價無市，無用武之地。是何原因阻礙了氫能經濟在中國的發展？氫能到底是不是離我們很遠的"未來技術"？

　　清華大學教授毛宗強告訴記者：氫能並不遙遠，但現有體製是最大製約，"從歐美日等發達國家的發展現狀來看，它們已經占領了先機，我們應該感受到壓力"。剛剛從美國考察回國的上海交通大學教授馬紫峰也告訴記者：如果我國不抓緊發展氫能，新能源汽車"彎道超車"的期望恐成泡影。今年6月中旬，以中國地質大學（武漢）程寒鬆教授
、中科院理化所研究員佟振合和毛宗強擔任執行主席的香山科學會議第400cixueshutaolunhuizhaokai，zheshiwoguoqingnenglingyudediyicixiangshanhuiyi。yuhuizhuanjiapubianrenwei
，woguozaiqingnenglingyutourujiaoshao

，queshaobujuguihua
，meiyouzhidingqingxideluxiantuheshijianbiao。tamenjianyiyouzhengfuzhudaozhidingguojiajiqingnengluxiantu。

　　家用係統有賴補貼

　　目前全世界已有上萬台燃料電池電站，但其推廣還離不開政府補貼。據悉，日本1千瓦級燃料電池售價300萬日元
，約合人民幣20多萬元，政府補貼130萬日元，除去補貼後約合人民幣12萬wan元yuan。利li用yong這zhe套tao電dian池chi係xi統tong，日ri本ben家jia庭ting每mei天tian可ke將jiang多duo餘yu的de電dian力li賣mai給gei電dian網wang，同tong時shi利li用yong散san發fa的de熱re量liang獲huo得de免mian費fei熱re水shui。美mei國guo家jia庭ting房fang屋wu較jiao大da
，燃ran料liao電dian池chi規gui模mo在zai5千瓦左右

，售價5萬美元。目前在加州銷量較好，主要原因是該州能享受到聯邦政府和州政府的雙重優惠，除去補貼，用戶需支付3萬美元左右。

　　不(bu)過(guo)
，這(zhe)樣(yang)的(de)價(jia)格(ge)放(fang)在(zai)中(zhong)國(guo)仍(reng)然(ran)較(jiao)高(gao)
，但(dan)毛(mao)宗(zong)強(qiang)透(tou)露(lu)
，如(ru)果(guo)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)能(neng)國(guo)產(chan)化(hua)，成(cheng)本(ben)將(jiang)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。據(ju)悉(xi)
，家(jia)用(yong)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)發(fa)電(dian)係(xi)統(tong)由(you)重(zhong)整(zheng)器(qi)
、燃料電池和逆變器三部分組成。其中我國重整器水平還不過關，一氧化碳含量達到幾十甚至100ppm
，導致催化劑鉑金中毒
，但日本技術能低於5ppm
，大da大da延yan長chang了le電dian池chi壽shou命ming。此ci外wai，國guo產chan燃ran料liao電dian池chi中zhong鉑bo金jin用yong量liang數shu倍bei於yu國guo際ji領ling先xian水shui平ping，因yin而er成cheng本ben較jiao高gao。因yin此ci，如ru果guo引yin進jin重zhong整zheng器qi，降jiang低di燃ran料liao電dian池chi中zhong貴gui金jin屬shu催cui化hua劑ji的de用yong量liang，同tong時shi開kai發fa高gao效xiao的de儲chu氫qing技ji術shu
，結jie合he國guo產chan燃ran料liao電dian池chi技ji術shu和he逆ni變bian器qi，我wo國guo將jiang能neng大da大da降jiang低di家jia用yong燃ran料liao電dian池chi係xi統tong成cheng本ben，使shi之zhi普pu及ji推tui廣guang。

　　2009年2yue，zhongguoqingnengdaibiaotuanzengfuribenkaochatanpan，shituyinjinribendejiayongranliaodianchijishu，youqishizhongzhengqibufen。weiguo。julejie，zhenduizhegeruanlei
，woguomuqianzhengzaijinxingjishugongguan，binghuodeyidingjinzhan。cheyongranliaodianchijishuguoguanmeiguogongchengyuanyuji，qingranliaodianchichejiangzai2015年在全球主要的工業發達國家批量進入市場。並憑借其技術優越性，在15年至20年之內取代現有車型，占據汽車市場主導地位。

　　過去十年中，本田
、豐田、通用、奔馳、大眾、福特等汽車製造商投入了數十億美元用於氫能車的研發，很多成果已經達到產業化門檻。今年4月24日，奔馳燃料電池車隊到達北京，這是該車隊環球旅行中的一站。5月，車隊順利返回德國

，環繞地球一圈，證實了其可靠性。寶馬公司投入10多億歐元研發經費，已經生產了100台氫內燃機車，在美國各地免費試駕。日本生產的燃料電池車加一次氫能跑800公裏，而且加一次隻需幾分鍾
，最高時速能達到180公裏。美國UTC公司研發的燃料電池汽車試運營1萬小時以上，超過美國能源部製訂的6000小時的商業化標準。成為燃料電池汽車產業化的重要標誌。

　　"其實發展得很快，大約也就10年時間。”毛宗強介紹說
，2000年(nian)德(de)國(guo)製(zhi)造(zao)的(de)第(di)一(yi)輛(liang)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)大(da)小(xiao)如(ru)同(tong)一(yi)輛(liang)救(jiu)護(hu)車(che)，卻(que)隻(zhi)能(neng)坐(zuo)一(yi)個(ge)人(ren)
，空(kong)間(jian)全(quan)部(bu)用(yong)來(lai)堆(dui)放(fang)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。但(dan)現(xian)在(zai)

，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)的(de)內(nei)部(bu)空(kong)間(jian)已(yi)經(jing)跟(gen)汽(qi)油(you)車(che)沒(mei)有(you)區(qu)別(bie)。同(tong)時(shi)，隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)，專(zhuan)家(jia)預(yu)測(ce)
，如(ru)果(guo)投(tou)入(ru)批(pi)量(liang)化(hua)生(sheng)產(chan)，2015年燃料電池汽車的生產成本將僅比傳統汽車高20％。

　　不(bu)過(guo)目(mu)前(qian)這(zhe)些(xie)廠(chang)商(shang)基(ji)本(ben)都(dou)停(ting)了(le)下(xia)來(lai)。據(ju)毛(mao)宗(zong)強(qiang)介(jie)紹(shao)，技(ji)術(shu)和(he)成(cheng)本(ben)都(dou)不(bu)是(shi)阻(zu)礙(ai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)發(fa)展(zhan)的(de)難(nan)題(ti)，下(xia)一(yi)步(bu)的(de)難(nan)點(dian)主(zhu)要(yao)是(shi)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)建(jian)設(she)，因(yin)此(ci)各(ge)車(che)企(qi)都(dou)在(zai)等(deng)待(dai)。據(ju)悉(xi)，德(de)國(guo)準(zhun)備(bei)到(dao)2015年建成1000個加氫站。

　　明確氫能經濟時間表

　　國際上氫能研究持續升溫，國際氫能經濟的時間表大致在2050年左右實現。按照美國氫能技術路線圖，到2040年美國將走進"氫能經濟”shidai。jinnianlai，woguoqingnengyanjiuyeyouyidingjinzhan。jujizhelejie，guoneizhegexingyeshijishangyijubeixiangdangguimo，xiangguanqiyedashangbaijia
，youjiaohaodejichu。youxieqiyezaiyiranliaodianchiweizhuyedeqiantixia，nenggoushixianchanyehua
，shenzhinenggoutongguomaichanpinyingli。"我國氫能發展的主要阻力來自現有體製。”毛宗強說
，工業界現有的加油體係將固體、氣體燃料變為液體燃料使用，但經過一次轉換能量大大損失
，如果能直接用氫做車用燃料，效率將大大提高。"另外就是現有利益集團的利益格局很難打破。”毛宗強說。

　　雖然我國目前在各級規劃中並未考慮氫能
，但此次香山會議也許是一個信號。據悉，此次會議集中了國內該領域的主要專家。"我們希望以香山會議為起點，推動政府部門加大對氫能的投入
，包括發改委、工信部、科技部
、中國科學院、自然基金委在內的各部門應加大支持力度
，同時加強政策引導，鼓勵大型企業如中石油、中石化和汽車公司進入氫能領域

，加速培養優秀的科學家和工程師，以盡快縮短與國外的差距。”程寒鬆說。

　　jianshezhongguoshoutiaoqingnenggaosugongluzaidiandongchechongdianzhanjinrurenmendeshiyezhihou，ranliaodianchichejiaqingzhanyeliwomenbuyuanle。jumeiguogongchengyuanyuji，qingranliaodianchichejiangzai2015年批量進入發達國家市場，並在15年至20年之內取代現有燃油車及混合動力車
，占據全球汽車市場主導地位。為此，寶馬、通用
、豐田等全球主要的汽車公司已提前作好了技術儲備，德國準備到2015年建成1000個加氫站。我國上汽集團也計劃到2015年生產1000輛燃料電池車。但我國加氫站建設目前尚未提上日程。

　　中國地質大學程寒鬆教授向記者介紹
，全球現已建成各類加氫站400餘座，絕大多數位於歐美，且大多直接建成氫能高速公路。我國目前僅有4座加氫站位於北京和上海，尚無一條氫能高速公路。在近日舉行的以"氫能科學與技術的發展與戰略”為主題的香山科學會議第400次學術討論會上
，與會專家提出

，希望"十二五”期間能立項建設我國第一條"氫能高速公路”。所謂氫能高速公路，就是在高速公路上建設加氫站，使得這條路能跑氫能車。

　　"現在我國副產品氫氣價格已經比汽油便宜了。所以我們很有信心這條高速公路可以贏利。”會議執行主席、清華大學教授毛宗強告訴記者。據介紹，我國年產煉焦等副產品氫氣900億立方米
，其熱值相當於2008年全國6000多萬噸汽油用量的1／3。但由於沒有合適的用途，利用率很低，大多被浪費。不過，由於目前我國燃料電池車和氫內燃機車較少，毛宗強表示："這條氫能高速公路一旦建成，首先受益的是CNG車。”

　　據悉，這條高速公路將學習美國經驗，一個加氣站建很多加氣柱，同時有天然氣、HCNG（天然氣和氫氣混合燃料）、氫氣等多種燃料
，類似現在的加油站有97號汽油、93號汽油和柴油。今後，汽油車、柴油車、CNG車、HCNG車、氫(qing)能(neng)車(che)都(dou)能(neng)出(chu)現(xian)在(zai)這(zhe)條(tiao)氫(qing)能(neng)高(gao)速(su)公(gong)路(lu)上(shang)。毛(mao)宗(zong)強(qiang)透(tou)露(lu)，國(guo)家(jia)氫(qing)能(neng)標(biao)準(zhun)化(hua)委(wei)員(yuan)會(hui)已(yi)經(jing)通(tong)過(guo)這(zhe)樣(yang)一(yi)項(xiang)加(jia)氣(qi)站(zhan)標(biao)準(zhun)，以(yi)保(bao)證(zheng)加(jia)氣(qi)站(zhan)在(zai)早(zao)期(qi)也(ye)能(neng)贏(ying)利(li)。

　　目前
，我國CNGcheduijiaqizhanxuqiuqianglie，zainanfangyixieshengshihaijingchangchuxianpaichangduijiatianranqideqingkuang。jizhejinrizaianhuishenghefeishicaifangshihuoxi，dangdichuzuchequanbushiyouqiliangyongche，danjibendoushiyongtianranqi。jusijijieshao，tianranqiranliaofeibiqiyoubianyiyiban。

　　毛宗強在山西陽泉調查時也計算過，出租車司機用天然氣比汽油每天能省100元燃料費。但由於天然氣加氣站很少，加氣甚至需要排隊兩個小時。"很多司機以為我是上麵來調查的，還跟我呼籲多建站。”毛宗強回憶。根據國家"十二五”規劃
，天然氣從"十一五”末的1000億立方米要用到2000億立方米。毛宗強認為
，天然氣是高級燃料，除了生活用氣
，用於交通將能發揮更大的作用。而且，我國CNG車並不多，僅有約40萬輛。

　　實際上
，我國並不是天然氣富產國，還需要進口一部分。在CNG中加氫的做法讓香山科學會議的與會專家們對氫能高速公路的前景更有底氣。據介紹，氫氣的熱值隻是天然氣的1／3，但是混合之後，提高了燃料空燃比
，允許多加空氣。經過國內外實驗測定

，在CNG中摻入一定體積的氫氣，動力性能不減
，最大的好處是降低50％氮氧化物排放。

　　目前
，我國車用天然氣價格為3.6元／方～4.7元／方，而副產氫氣可以低至每方1元多。因此HCNG車每次加氣能跑的距離雖然略少於CNG車，但其差距可以通過更低的價格彌補。而且
，將CNG車改造為HCNG車幾乎不需要改動硬件，升級軟件即可，成本很低。"HCNG比CNG更便宜
、清潔、安全。”毛宗強說，"對國家來說一方麵用上了本來沒用的副產氫氣，另一方麵節省了天然氣，一舉兩得。”

　　據記者了解
，這條氫能高速公路的建議得到了業內企業的廣泛支持。目前，山西省河津市已建成了世界上最大規模的氫氣、天然氣加氣站，每天能生產20萬立方米混合氣體，不久即將投入使用。

　　為什麼是氫能？

　　全quan球qiu二er氧yang化hua碳tan減jian排pai的de巨ju大da壓ya力li給gei了le氫qing能neng一yi次ci絕jue好hao的de發fa展zhan機ji遇yu。目mu前qian，氫qing主zhu要yao來lai源yuan於yu碳tan氫qing化hua合he物wu的de重zhong整zheng。傳chuan統tong內nei燃ran機ji汽qi車che產chan生sheng的de二er氧yang化hua碳tan幾ji乎hu無wu法fa收shou集ji，而er通tong過guo碳tan氫qing化hua合he物wu的de重zhong整zheng製zhi氫qing過guo程cheng產chan生sheng的de二er氧yang化hua碳tan可ke以yi規gui模mo化hua捕bu獲huo，可ke掩yan埋mai封feng存cun或huo作zuo為wei工gong業ye原yuan料liao加jia以yi利li用yong。在zai氫qing能neng經jing濟ji的de長chang期qi規gui劃hua中zhong，水shui分fen解jie製zhi氫qing是shi未wei來lai製zhi氫qing技ji術shu的de主zhu要yao方fang向xiang。

　　可再生能源具有時間和空間的不穩定性，因此需要大力發展儲能技術。氫是一種最好的儲能介質，通過電解水可以將太陽能、風(feng)能(neng)等(deng)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)穩(wen)定(ding)的(de)能(neng)源(yuan)加(jia)以(yi)儲(chu)存(cun)。我(wo)國(guo)有(you)全(quan)世(shi)界(jie)最(zui)大(da)的(de)風(feng)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)
，但(dan)大(da)部(bu)分(fen)無(wu)法(fa)有(you)效(xiao)並(bing)網(wang)。將(jiang)這(zhe)部(bu)分(fen)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)化(hua)為(wei)氫(qing)能(neng)儲(chu)存(cun)利(li)用(yong)，是(shi)一(yi)種(zhong)有(you)效(xiao)的(de)儲(chu)能(neng)手(shou)段(duan)。

　　全世界氫能96％來源於化石能源
，4％來源於水電解
，但是這部分主要是來自水電站，並不來源於太陽能、風能等新能源。專家希望今後把這部分提高到30％～40％。

　　氫能應用技術方麵，目前主要的氫能轉化方式為氫燃料電池和氫內燃機。氫能利用技術特別是氫燃料電池技術穩定
、高效、無汙染，在移動交通、電力儲存以及分布式供能等方麵均表現出巨大優勢，同時解決能源持續供應與環境保護兩大問題。