近来，氢燃料电池轿车推行使用及氢能工业展开正迎来新一波高潮，从国家到当地，从方针举措到推行使用实践，氢燃料电池轿车职业已进入新“风口”。

衣宝廉院士是我国燃料电池研讨、使用及工业化的首要奠基人之一，他不只奠定了我国质子交流膜燃料电池车用动力系统走向使用的基石，也一直在努力推动国内氢燃料电池轿车工业的展开。8月22日，《我国轿车报》社总编辑桂俊松与衣宝廉院士围绕我国氢能使用与氢燃料电池轿车工业展开的热门、痛点，进行了一场深度交流。

访谈嘉宾：我国工程院院士、全国燃料电池与液流电池规范委员会参谋、我国科学院大连化学物理研讨所研讨员衣宝廉

访谈主持：《我国轿车报》社总编辑桂俊松

氢能是完成“双碳”目标的重要抓手，展开氢燃料电池轿车是氢能使用的重要打破口

桂俊松：您以为氢燃料电池轿车及氢能工业使用的价值到底安在?

衣宝廉：2020年9月22日，习近平主席在第75届联合国大会上宣布，我国将采纳愈加有力的方针和措施，力争于2030年前完成碳达峰、2060年前完成碳中和。这表现了我国政府关于降低碳排放的高度注重。

现在我国动力以含碳动力为主，假如要完成“双碳”目标，就需求展开可再生动力，逐步减少对高碳动力的依托。但可再生动力存在季节性、波动性和随机性的特点，因而要展开可再生动力，就必须大力展开储能工业，协作可再生动力，逐步使其生长为主力动力。氢能可以完成从交通到多领域的广泛使用，它既可以发电，也是储能的一种重要方式，还可以经过燃料电池为轿车等提供动力。因而，氢能既是完成可再生动力大规划使用中要害的二次动力，也是完成“双碳”目标的抓手和载体。现在全球都高度注重氢能使用，也都在努力进行技能攻关，氢能使用现已成为一个新的“风口”。

全球企业在开发氢能方面正在打开竞争，如BP(英国石油公司)收购了澳大利亚的氢能企业，国内许多央企都参加了氢能开发，如中石化计划在2025年前建造1000座加氢站，其在新疆库车建造的年产2万吨绿氢的工厂也将于本年底前投产，制氢本钱可以到达每公斤18元，与天然气制氢本钱挨近。

桂俊松：从全球范围看，展开氢能的难点在哪里?

衣宝廉：国际各国在展开氢能过程中遇到的一个一起难题是氢的储存与运送。日本首先提出了氨氢系统，即把氨运送到意图地后，再分解出氢，使运送更安全。现在，我国也在展开氨氢无碳动力系统。在这方面，我国的合成氨及重化工系统都比较强，这一路径简单完成。一起，我国科研人员也在探究用电化学办法生产合成氨，替代高压高温合成氨的方式，并现已首先取得了技能打破。电化学办法是在低温低压下，用氢和空气中的氮来合成氨，在很大程度上处理了氢的储运问题。

桂俊松：怎样看待展开氢能与开发燃料电池轿车之间的联系?

衣宝廉：燃料电池的广泛使用是轿车。我国大力展开的燃料电池轿车是氢能使用的一个打破口，其杰出长处是比能量较高，可以输出0.5~1kWh/kg，是锂离子电池储能的数倍。所以，燃料电池车特别适合于重载车和长途运送轿车。并且，我国氢燃料电池轿车现已完成了在-30℃到-40℃状态下的低温发动，不需求额外的功耗。

除了轿车，燃料电池还可以用于船只、航空运送，乃至可以展开燃料电池电站来处理电网供电问题。中科院大连化物所与国网安徽六安供电公司协作，现已建成了兆瓦级质子交流膜(PEM)电解水制氢系统工厂和兆瓦级的燃料电池热电联供厂，其工作原理是先用电解水制氢，再用燃料电池发电，在用电顶峰时再回馈电网，成为国内首个成功演示的项目。

我国展开氢燃料电池轿车，优势短板都很杰出，最大短板在根底研讨和要害资料上

桂俊松：我国展开燃料电池轿车的既有优势在哪里?

衣宝廉：在燃料电池轿车技能方面，我国的优势和短板都很杰出。优势首要表现在电池系统等方面，如北京亿华通公司处理了石墨板的低温发动问题，原来只能在-5℃下发动，现在可以做到在-40℃下发动。一起，其在废热使用方面也现已到达国际先进水平。因而，丰田才与亿华通在我国合资建造燃料电池发动机工厂，用丰田的电堆调配亿华通的系统。

此外，电电混合燃料电池轿车也是我国首先展开起来的。“十五”时期，国外就开端展开纯燃料电池轿车，但彼时燃料电池的响应速度十分慢，原因在于气的流动是秒级的，而电是毫秒级的，这导致加快时踩下踏板后不能立刻加电，要先把气供给上来后才干加电。所以，863专家组成员万钢、欧阳明高级当时就提出了电电混合的工作方式，即把燃料电池与锂电池混合，在这个形式下可以到达与燃油车同样的使用体会。

桂俊松：您以为短板又首要表现在哪些方面?

衣宝廉：现在，尽管国内现已有一些方面做到了国际前列，但全体与国外比较还有必定差距，还存在一些“卡脖子”技能，包含质子交流膜、树脂，以及氢气瓶所用的超强纤维等。这首要是由于国内是从电堆和发动机开端展开燃料电池和氢能的，不是从要害资料一步步展开起来的，最底层的要害资料是个制约因素，所以现在反过来要展开根底研讨，使根底资料工业化。

比方催化剂就是咱们的一大短板。现在国内许多机构和企业都宣称自己现已做到了“国际一流”，但实际怎样还要看其能否完成商业化使用。不只要经过实验室的寿数测验，最重要的是要经过装车运转来验证，没有这样的测验验证，企业就不会选用配套。在技能开发上，假如用较为廉价的副产氢来做燃料电池的原料，本钱就会比燃油车低，所以要大力展开抗毒氢氧化电催化剂。

从使用根底研讨和工业化的视点来看，现在国内现已能做三型瓶和四型瓶了，但瓶内胆的塑料资料和碳纤维还要依托进口。所以，必定要加强资料这部分的根底研讨。现在碳纤维的研讨现已有了打破，可是内胆塑料方面还待加快打破。我以为，有关方面要安排跨职业协作，展开相应的燃料电池相关底层资料和要害资料、要害技能的根底研讨，也期待科技部、国家基金委等部分可以加大这方面的资金投入。比方，我以为，在高温膜和抗毒催化剂研制方面，国家就应该给予大力支持。

还有，现在燃料电池的工作温度是60℃~90℃，但从工业展开视点看，需求研讨高温膜，完成燃料电池在200℃环境下工作，这样不但有利于排热，还能完成大部分储氢资料的放氢，进而燃料电池也可以去掉高压氢气瓶，保证其工作压力在10~20个大气压之间，这样，可以让车辆安全进车库。而现在气瓶气压高达700个，是不宜进车库的。

别的，现在仍有个别企业过于垂青政府补贴，这需求警惕。希望燃料电池轿车企业要有商场观念，要以先进的技能和优质的产品去赚商场的钱，而不是想方设法去获取当地政府的补贴。商场会优胜劣汰，总有一天，燃料电池企业会像前几年的锂电池企业一样，将来至少筛选掉30%至50%，当然，最好的结局是完成企业间的吞偏重组。

建议演示推行与技能研制偏重;演示地区要有分工，量体裁衣;建议国家强化目标监测

桂俊松：不知您注意到没有，国家氢能战略发布之后，当地政府在推动演示使用方面都十分积极，可以说是展开得如火如荼。

衣宝廉：是的。在全球范围内，现在燃料电池轿车的演示重点在我国。现在燃料电池轿车的价格是燃油车的2倍左右、锂离子电池车的1.5倍到2倍，燃料电池轿车价格全体还比较高，需求演示推行。

本年的北京冬奥会有1000多辆燃料电池轿车参加运营，是国际规划最大的一次演示运转。除此以外，现在国内现已有5个氢演示城市群，还有一些其他城市群也都出台了相关规划。比方辽宁省就提出要以大连为核心，着力构建“一廊一湾三园七区”的氢能工业展开格式。所以我相信，我国的燃料电池轿车会很快完成从1万辆跃升到10万辆的规划。由此，也吸引了丰田、现代轿车等国际氢燃料电池轿车头部企业积极到我国来合资或独资建厂，博世等和燃料电池车有关的零部件企业也积极到我国来寻求展开。这些跨国企业来华出资，客观上有利于我国打破“卡脖子”技能，完成相关要害资料和零部件的量产。

桂俊松：这是否有对规划过于热心的倾向呢?

衣宝廉：是有这样的倾向。我以为不应该过于寻求规划的扩展。从当地政府的视点看，过大的规划也会带来财政补贴的巨大负担。而企业过于寻求量的增加，就会对补贴过于垂青，对技能立异注重不够。

桂俊松：从可持续展开的视点看，您对当时的燃料电池轿车演示推行有何建议?

衣宝廉：我的建议是“抓两端、带中间”。所谓“抓两端”，就是要一边抓根底研讨、立异研讨，一边促进工业化。抓好根底研讨是处理从被“卡脖子”到成为国际领先的要害。只要不断完成技能进步，提升技能水平，燃料电池轿车才干够做到与锂电池车旗鼓相当、齐头并进，届时，燃料电池轿车就有望到达百万辆乃至更大的量，规划天然也就上来了。

桂俊松：您所强调的“技能研讨和演示并排，两方面都要注重”的观念直击要害。您对演示推行还有哪些详细建议?

衣宝廉：在演示推行方面要有目标要求，比方演示城市群要有多少辆车、要建多少个加氢站，这是硬目标。再比方，要打破国外已把握的核心技能，如复合膜的拉伸网，要有自己的树脂和制备工艺，只依托进口树脂肯定不可。因而，我建议在演示方面，要根据各省市区的特点进行分工，量体裁衣，高效协作，从最底层的原资料到终究的产品都要进行开发。例如，在双极板技能上，国内现在首要有金属板、引入的巴拉德石墨板，还展开了复合板。而韩国在金属板原资料方面，则自主研制了特种钢，搭载于现代的燃料电池车上，并现已向国际商场出售。咱们也有许多钢厂，应该可以做出有我国特征的特种钢。如此一来，国内金属板电堆就不再需求外表改性资料了，也不需求花高价去国外购买那么多外表改性设备。因而，必须坚持自主立异，加快展开。

别的，我建议现在的燃料电池车应该悉数归入国家燃料电池轿车监测系统中，只要这样才干检验出燃料电池车的真实水平。一起，国内建造的电解水厂等也都要归入国家监控系统，包含大连化物所与六安合建的兆瓦级的质子交流膜电解水工厂和兆瓦级的燃料电池发电站。归入国家监测系统后，数据才牢靠。

我国“先商后乘”路径得到国际认可;轿车企业应主攻电堆开发，加强产学研协作;应强化规范系统建造

桂俊松：您对燃料电池轿车商场化的远景怎样看?

衣宝廉：依照我国《氢能工业展开中长期规划(2021~2035年)》，预计到2025年前后，可完成要害资料及零部件的批量生产，届时燃料电池车的电堆价格将会降到1000元/kW左右，燃料电池轿车的价格可挨近锂离子电池轿车。燃料电池发动机电堆的理想价格，应该是500元~600元/kW，这点可以靠自主立异来完成。届时，一辆燃料电池乘用车与锂离子电池车的价格将会相差无几，两者就可以完成齐头并进，发挥各自优势，一起促进交通职业的脱碳。

桂俊松：现在国内轿车职业，从商用车企业到乘用车企业都在积极开发氢燃料电池轿车，在这方面轿车企业怎样才干做得更好?

衣宝廉：轿车企业要把燃料电池车做好，首先是要把电堆做好，真正把电堆寿数做到2万小时，让重载车可以跑到100万公里，而不是20万公里。也就是说，企业应该把自己的本职工作做好;其次，轿车企业应该加强产学研方面的协作，可以联手高校和科研院所展开横向联合立异，以处理与根底研讨相关的技能难题和前瞻性问题;此外，轿车企业研制燃料电池车，必须坚持商场化道路，研讨怎样与燃油车竞争，怎样把本钱降下来，怎样把加氢费用等运转费用降下来。

桂俊松：您怎样看待我国在展开氢燃料电池轿车过程中逐步探究出的“先商后乘”的展开路径?

衣宝廉：以往国外展开燃料电池轿车都是以乘用车为主，可是乘用车对加氢站的依托度很高，需求加氢站到达必定密度才行。即使是美国、日本等国，也都存在加氢站缺乏的问题。而我国是以商用车为主来展开燃料电池轿车的，乘用车现在只是在小范围内演示。选择这种路径的原因是，商用车一般有相对固定的行驶道路，对加氢站的依托度也没那么高，比方在大客车的行驶道路上一般只需一两个加氢站就可以了，所以“先商后乘”的展开路径更适合燃料电池轿车的推行。

现在我国燃料电池商用车现已有了自己的特征，在全球处于领先地位。我国“先商后乘”的展开路径开端得到国际上的认可，这一道路也现已影响到国外企业，比方丰田开端研制燃料电池商用车。

在燃料电池乘用车方面，咱们要追上日本和韩国还需求一段时间，因为它们开发燃料电池轿车现已有几十年的历史了。国内乘用车企业也要向丰田、现代等先进企业学习，加强技能攻关。一起做好燃料电池商用车，这有利于咱们展开燃料电池乘用车。

桂俊松：您前面提到产学研协作，我觉得您所在的中科院大连化物所在燃料电池等技能研制方面一直是国内领军者，那么，针对咱们现有的燃料电池相关技能的瓶颈短板，大连化物所在技能研制上怎样继续加强?

衣宝廉：大连化物所在这方面的研讨首要有三个方面：一是推行使用已有的燃料电池和制氢技能，支持国家的演示和工业化。现在大连化物所现已组建了3家相关公司，即新源动力、六安的明天氢能公司和国创氢能公司;二是大连市和咱们不断进行技能研制，进步技能水平。改进电堆制备工艺、催化剂、质子膜及其流程，进步电堆比功率，一起还在进行一些根底研讨;三是着眼久远，研制高温膜和抗毒氢氧化电催化剂。

在研制工作上，首先是经过不断改进技能来进步电堆的比功率。“十五”期间，国内燃料电池的工作电流密度为500毫安，到“十二五”期间，经过咱们的研讨将其进步到了800毫安至1安培，简直翻了一番。电堆输出也从10kW提升到18kW。再到现在的“十四五”，电流密度现已进步到1~1.5安培，与“十五”时期比较进步了3倍，也因而让电堆的本钱呈现了明显下降。咱们希望未来可以将电流密度进步到2安培，结合部分要害资料的批量生产，可将电堆本钱降到1000元以下。其次是加强根底使用研讨，首要意图是进步电堆的比功率。

桂俊松：您以为我国在氢燃料轿车规范系统建造方面还需求注意哪些问题?

衣宝廉：在燃料电池的规范系统建造方面，我以为现在国家规范跟不上商场展开的需求。不管是国家还是当地，都要针对现在商场上需求处理的问题尽快出台相应规范，只要这样，才干有力促进我国氢能使用和燃料电池轿车工业的展开。

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