运氢储氢 欧阳明高谈氢燃料电池短板

随着电动汽车补贴的逐渐减少，氢燃料电池越来越受到关注。氢燃料电池技术与纯电技术有什么关系?目前业内普遍的共识是两者相辅相成，即乘用车以纯电动为主，而商用车和长途卡车更适合应用氢燃料电池技术。

在7月2日举行的2019世界新能源汽车论坛上，中国科学院院士高再次重申了这一观点。“我认为燃料电池不应该用于任何纯电力可以做到的事情，因为性价比很难竞争。”目前，即使氢燃料电池应用于商用车，仍然存在许多困难。高认为，氢燃料电池商用车应用的瓶颈“不在两端，而在中间”，即车下运氢、车上储氢和氢能加注。

中国科学院院士高

我国是燃料电池商用车推广应用的领先国家。据高介绍，目前中国约有2000辆商用车。氢能供应是后期大规模推广应用的问题吗?欧阳明做了一个很高的计算。商用车和乘用车所需的氢气量差别很大。一辆乘用车每年大约150公斤，但一辆7.5吨的物流车每年需要2吨氢气，一辆12米长的公交车每年需要4吨氢气，一辆49吨的卡车每年需要10吨氢气。

他介绍，目前中国的副产氢气和废光、废风、废水产生的电至少可以生产500万吨氢气，据统计为800万吨到1000万吨，他认为这足以满足2035年100万个氢燃料电池的氢气供应需求。

从燃料电池发动机技术的角度，欧阳明高度判断，再过5年，燃料电池发动机技术将走向成熟。他观察到，由于近年来燃料电池在中国的快速发展，膜电极、电堆、发动机的全产业链已经打通，全球资源正在向中国汇聚。

基于以上分析，高认为，氢燃料电池技术在商用车上的应用，不是氢能源供应或发动机技术成熟的问题，而是储氢、运氢、充氢的问题。

他进一步解释，商用车的氢气消耗量远高于乘用车，意味着车内氢气瓶较多，带来成本增加、安全风险增加的问题。从加氢的角度来看，商用车加氢耗时长、占地面积大、需要安全距离，使得单站服务车辆数量减少到乘用车的1/3以下。以燃油卡车为例。中国一个加油站能服务1650辆乘用车，但商用车只能服务300多辆。

从氢气运输的角度来看，目前我国使用20MPa长管拖车运输氢气，一辆30吨的卡车装载300-350千克氢气。高认为，从经济角度来看，这无法支撑氢能的大规模发展，急需将其改造为30MPa，并逐步提高至50MPa，以降低运输成本。

用大规模管道输送氢气怎么样?高认为，液氢储存有优势，但关键部件均为进口，建设周期长，整体储运能力远远不够。目前全球氢液化装置总产能为15-20万吨，2035年可能需要2000-3000吨。

车载储氢瓶也面临问题。高介绍，35MPa可支持250公里的城市公交车和300公里的中间物流车。70MPa可支持400公里城际公交和500公里重型物流车。如果想提高里程，需要使用车载液氢。他认为，这项技术需要五年时间探索，才能决定是否适合大规模应用。

面对2035年百万辆的推广规模，氢加气站也面临着远供不应求的问题。目前全球共有360座加氢站，绝大多数为小型站，最高加氢量为每天1.25吨。全国共有16个氢加气站。目前总加氢能力为每天8吨，平均每站500公斤。其中，张家口加氢站加氢能力最高，也是全球加注量最大的加氢站，日均1.5吨，可服务50辆公交车。这意味着，到2035年，至少将新建2000个氢加气站。

高认为，要实现氢燃料电池商用车规模从1万辆到百万辆，就要突破以上三个瓶颈。可以先从试点城市推广，再相互连接，形成城际交通网络。