■ 魏坤
近年来,我国对于燃料电池产业化的推动,坚定而又明确。氢燃料电池是未来国家发展能源结构的关键技术之一,当前,有利于氢燃料电池汽车发展的外部环境正在逐步形成,氢燃料电池领域正在成为行业新的发展方向。行业应该如何理性发展?我国氢燃料电池技术层面还存在哪些不足?近日,航天科技集团一院十五所研究员靳殷实就燃料电池汽车发展的相关问题接受了本刊记者的采访。
【CCN】随着中国新能源汽车的深入发展,氢燃料电池汽车的前景逐渐清晰,您如何看待当前我国氢燃料电池项目建设“热火朝天”的现状,当前我国氢燃料电池汽车的发展处于什么时期?还受到哪些瓶颈制约?
【靳殷实】2018年我国新能源汽车的销量为125.6万辆,同比增长61.7%。但氢燃料电池汽车的销量仅为1527辆,同比增长20%。目前市面上销售的氢燃料电池汽车主要应用于城市公交、局部区域以及一些固定路线,尚未全面面向民用消费级市场。因此中国的氢燃料电池汽车目前尚处在初级阶段。
我认为,“热火朝天”的发展也有两面性。一方面,企业获得了补贴,提高了技术开发能力,产品不断得到改进,技术不断提高,增加了开发设备和生产设施,促进行业向前发展,这个是有利的。另一方面,目前的热火有“虚火”的成分,这种“你追我赶,比产能、比规模、比速度”不排除含有借补贴获取其他利益的现象。氢燃料电池行业的发展应该先掌握核心技术,产品经过一系列的性能验证,通过一定范围的试用,保证产品各项性能指标,包括安全性、耐久性、可靠性等达到一定使用要求,再去建立完整的生产线。但目前的情况是,有的还未确定产品是否满足使用要求,自动化生产线就已经建起来了,这样会造成资金浪费。
【CCN】当前国家对氢燃料电池汽车的发展有哪些扶持的政策?企业应如何抓住这些机遇来提高自身的发展速度?
【靳殷实】3月15日,十三届全国人大二次会议落幕,审议后的《政府工作报告》(修订版)补充了“推动充电、加氢等设施建设”等内容。同时,国家发改委在《国民经济和社会发展计划草案的报告》(修订版)中也相应增加了“加强城市停车场和新能源汽车充电、加氢等设施建设”内容。这意味着国家层面开始重视氢燃料电池汽车的基础设施建设。氢能源燃料汽车产业一跃走进大众视野,像当年的电动汽车一样,燃料电池汽车及相关加氢站、产业园建设的补贴政策正在逐渐完善。很多地方政府还出台了专门针对氢能和燃料电池发展的有利政策。
企业应该积极抓住政策红利,发展自身,其最根本要素是要掌握核心技术。我认为,获取核心技术的途径很多,可以自主创新,自己研发,也可以引进技术,但要注意在引进技术后有后续团队及时跟上,进行自我消化、完善并创新提高。
【CCN】与国外的燃料电池技术相比,我国燃料电池汽车还存在哪些差距?
【靳殷实】从宏观角度来看,当前氢气来源和加氢站建设跟不上是制约我国氢燃料电池汽车发展的因素之一。目前,可供氢燃料电池使用的氢气没有完全普及,如果需要专门为其建设制氢装置或氢气提纯装置,导致氢气价格较高。由于纯度要求,类似于焦炉煤气这样的副产氢,需要配备提纯装置,导致成本上升较高,经济性较差,因此车用燃料电池大规模使用副产氢的情况,要区别对待,但是目前燃料电池车较少,用氢需求小,大规模建设针对燃料电池汽车专门供氢的副产氢利用项目时机尚未成熟。
目前,国内自主研发的燃料电池上车运营的相对较少,多数使用的还是合资企业或国外的燃料电池。
与国外的氢燃料电池相比,国内燃料电池系统开发成本高、供氢系统成本高、核心材料及部分零部件依赖进口,尤其在燃料电池发动机关键零部件方面,国内与国外有一定差距,产品成熟度有待提高,产业链配套体系有待完善。
当下氢燃料电池的储氢方式大概有:高压气态储氢、液氢、金属氢化物储氢、有机液态储氢,各种储氢方式都有其优势和不足,关键是应用到合适的场合,目前应用于燃料电池汽车的供氢方式,最成熟、最可靠,也是比较安全的就是高压气态储氢,国内已经使用了35MPa和70MPa的3型瓶,都是国产的。
【CCN】对于公众来说,推广氢燃料电池汽车除了要考虑性能方面的因素,其安全性是重中之重。氢燃料电池究竟是否安全?生产企业、消费者分别需要从哪些方面注意?
【靳殷实】我认为,氢是易燃易爆化学危险品,但通过各方面的积极工作,氢燃料电池汽车的安全风险是可控的,社会应该完全可以接受,公众可以放心使用。
要保障燃料电池汽车的安全,对于生产企业和监管等部门,要完善法规和标准,依法设计、依法制造、依法运营管理。对于消费和使用者,要了解氢气的物理化学特性,掌握使用操作燃料电池汽车的安全知识和操作规程,遇到氢安全事故按制造厂商规定的要求程序处理。
为促进氢能产业的大规模快速发展,也有一些业内人士建议将氢气从危化品名录中剔除,改为按燃料管理,以降低氢气的使用门槛。但应该正视的是,尽管氢气的安全风险比汽油或天然气低,但其易燃易爆特性依然存在。所以,应该针对氢气专门制定适合其自身物理化学特性的管理标准,而不是简单剔除。近期国外接连发生三起涉氢事故,这些事故给行业敲响了警钟。同时,还要提高民众的安全意识,普及氢能的知识。
从制氢、储氢、加氢,到氢燃料电池技术集成和应用,每个环节都要考虑不同的安全风险,理论支持、实验室数据往往是理想的,但要真正实现商业化,路程还很漫长。
除了储氢容器爆炸之外,氢气泄漏是氢能和燃料电池设备发生氢安全事故的最大隐患,即使在露天场合下,使用者也要格外注意这些安全问题,严格按操作规程操作。例如,在氢气充装和输送过程中,要重视充装接口和管路接口的密封性,防止氢气泄露,同时避免火源和静电,监测设备实时监测,如有氢气泄漏立刻停止作业。
【CCN】未来行业发展需要重点关注的方向有哪些?应该如何看待氢燃料电池汽车和锂电池车的关系?
【靳殷实】对比氢燃料电池汽车和纯电动的锂电池汽车。氢燃料电池汽车的优势是其更接近于传统汽车运行习惯,加氢时间短,续航里程更长。但是氢燃料电池汽车最大的问题是目前加氢站少,加氢成本高。如果没有一个像中石油和中石化这样的国有大企业投资建设,很难普及到全国,更加难以实现商业化。
纯电动汽车适合于短距离、小型车,燃料电池汽车更适合于长距离、大型车辆。所有燃料电池汽车都配备了动力蓄电池,只不过动力匹配多少不同,这是由于燃料电池的发电特性决定的,所以两者是互补关系。在中国,现阶段燃料电池汽车更适合应用于商用车,而纯电动更适合于乘用车。从长远看汽车发展,我认为,燃油汽车、电动汽车、燃料电池汽车将三分天下,各种技术都在发展,不会轻易消亡。
未来行业发展不能再重复汽车电动化过程中“先进入后提高”“先上马后治理”的现象,否则就将出现低端重复制造、企业扎堆竞争的老路子。要解决相关问题,需要企业在研发领域进行大规模的投入,要踏踏实实的解决技术问题,掌握核心技术,所以政策的导向作用就显得极为重要,积极的政策能够吸引更多企业参与到燃料电池技术研发中。与此同时,基础设施的建设也不容忽视,加快加氢站建设有助于加快燃料电池车商业化应用的步伐。
