來源: 科技日報—中國科技網 作者: 桂楷東
聚焦·21世紀最具潛力的氫能
真正的氫燃料電池客車來了！各地紛紛搶佔氫能源發展新高地
文/桂楷東
氫能被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源，是全球能源向可持續發展轉型的主要路徑之一。站在氫能發展風口，業界紛紛加快佈局氫能產業的力度，可再生能源成為應對能源轉型的挑戰與機遇。
全國各地正在加快佈局氫能源產業鏈，氫能也正在成為業界關注的新寵：例如，首屆北京未來科學城氫能與燃料電池技術發展大會上，北京明確表示1.6億元市財政經費支持研發氫能和燃料電池；上海首屆中國國際進口展覽會上，日韓汽車企業展示其對氫能汽車、氫產業、氫能社會的最新成果；作為冬奧會的舉辦地張家口也舉辦了第一屆中國•張家口氫能與可再生能源論壇。加上，佛山舉行的2018第二屆氫能周系列活動；江蘇舉辦的第三屆國際氫能與燃料電池汽車大會，都描繪了氫能產業的美好前景。
那麼，氫能未來會有怎樣的應用發展趨勢？其發展還需要哪些政策及法規支持？燃料電池大規模產業化有何種瓶頸？本期熱點聚焦，我們共同關注21世紀最具潛力的氫能。
2018年11月16日，以“協同發展 推動能源革命”為主題的第一屆中國•張家口氫能與可再生能源論壇在張家口舉辦。來自政府、科研機構、高校、企業等270餘名嘉賓出席本次論壇，圍繞京津冀地區氫能和燃料電池汽車產業鏈協同創新發展，以及如何推動新能源汽車與可再生能源協調發展進行了深入交流。
氫燃料電池客車問世
氫能產業生態建設步伐加速
目前，北美、歐洲、日本和韓國的燃料電池汽車產業已進入商業化階段，我國仍處於商業化初期。自2016 年以來，國內氫能與燃料電池汽車產業獲得快速發展，形成了京津冀、華東、華南、西南、華中、西北、東北等氫能與燃料電池汽車產業集群，建立起相對成熟的產業配套和商業化應用體系。我國現在已經有2000多輛燃料電池汽車和12座加氫站。燃料電池作為燃料電池汽車最關鍵的零部件，其技術水平直接決定我國氫能與燃料電池汽車行業在全球的競爭力。
中國燃料電池發動機採用的氫電與鋰電“電電混合”的技術路線，降低生產成本的同時顯著提高了燃料電池壽命。目前國內燃料電池發動機形成良好的產、學、研相結合的系統模式，自動化生產線大幅降低雙極板製造成本且實現批量生產，電堆功率密度達到2kW/L，燃料電池發動機在仿真、端板設計等領域不斷突破。
第一屆中國•張家口氫能與可再生能源論壇吸引中、日、韓三國車企攜燃料電池轎車並肩亮相，三款轎車分別是北汽C53FCV、豐田Mirai、現代NEXO。與之一同展出的還有福田公交車、歐馬可物流車、宇通公交車、中植團體客車和申龍團體客車等諸多車型。與日韓相比，中國燃料電池汽車產業起步較晚，卻成長迅速，目前進入工信部公告目錄的車型已經超過60款，示範應用數量也與日俱增。
。張家口已明確將採用氫燃料電池客車服務2022年冬奧會。2018年，張家口市將建成4座加氫站，未來全市19個區縣將實現加氫站全覆蓋，公交車全部實現氫燃料電池化發展。作為清華大學的孵化企業，北京億華通正在聯合張家口政府共同建設氫能綜合利用產業體系，並規劃建設京張奧運氫能高速公路，以及多個風光電氫綜合能源利用示範項目。
氫燃料是汽車能源的一種終極解決方案
儘管在氫能源產業化發展方面存在諸多難點，但氫能及燃料電池自身具備可實現清潔能源的大規模穩定存儲、運輸和應用，成為全球能源技術革命的重要方向共識已經達成。
“當前，大型能源公司開始高調進入紛紛將氫能納入公司發展戰略，加大了對氫能技術開發的力度，2017年在中國示範應用的氫燃料電池汽車已經超過了1000輛。”中國電動汽車百人會理事長陳清泰認為，從長遠來看，氫燃料是汽車能源的一種終極解決方案，隨著技術的進步，國家和地方包括上海市、武漢市、張家口等一些城市相繼出臺了一系列支持政策，引導並鼓勵氫能和氫燃料技術開發和產業化。此外，國內大學、研究機構和汽車企業紛紛加大研發投入強度，並取得了階段性進步。
“氫能是一種普世性的能源載體，氫燃料電池的開發是氫能推廣應用的一個關鍵。”與此同時陳清泰還認為，我國以風電、光電為代表的分佈式清潔能源快速發展，通過分佈式風電、光電制氫以及微電網可以消納大部分這些清潔電力。當前，將氫燃料電池汽車作為一個突破口，是一個重要的選擇。值得特別一提的是，氫燃料電池汽車與儲能電池汽車不是非此即彼的替代關係，兩者各有所長，可分別應用在不同的場景，因此在未來較長時間兩者將是並存發展的態勢。