攻克核心关键技术难关 氢燃料电池“即将腾飞”

氢燃料电池商业化进程正在加速。前不久，中国科学院院士欧阳明高表示，近两年中国燃料电池技术研发取得了巨大进步，和五年前相比各种性能指标都出现了大幅的提高，氢燃料电池技术在中国的产业链已经建立起来，国家的示范推广项目一旦开始，“估计明年会腾飞”。

欧阳明高所言不假。就在近期，燃料电池推广就出现了不少好消息。近日，上汽集团与华谊集团签署战略合作框架协议，双方将发挥所长攻克关键技术，实现基础核心材料的国产化替代。在氢能供应设施建设领域，双方将共同探讨甲烷加注站改建加氢站，建设燃料电池汽车示范园区的可行性。

据了解，在国内自主品牌中，上汽集团是我国汽车行业中首个提出“氢战略”的车企。氢战略内容包括：2025年之前推出至少十款燃料电池整车产品，上汽捷氢科技达到百亿市值，建立起千人以上燃料电池研发运营团队，形成万辆级燃料电池整车产销规模，市场占有率在10%以上。

不仅是上汽集团，上个月北汽福田&上海轻程战略合作暨100台智蓝氢燃料重卡项目签约仪式在北京举行，该批重卡是国内首次批量生产的42T氢燃料电池重卡牵引车，车辆采用“燃料电池+动力电池”双动力驱动组合，搭载上海重塑科技生产的镜星系列燃料电池系统，匹配宁德时代高功率动力电池，在国内首次集成大功率，高效率燃料发动机、大容积储氢系统等关键技术。

除此之外，前不久安徽芜湖市公共交通公司拟采购12米系列氢燃料电池公交车15辆。更早之前，7月广汽宣布首款氢燃料电池车计划在今年年内投入示范运营；长城汽车正式对外发布“柠檬”技术品牌，平台车型在匹配第二代氢燃料电池动力系统后，续驶里程将可达1100公里，长城首款氢燃料整车平台也将在今年推出；比亚迪与蜀都客车签订合作协议，布局氢燃料电池汽车产品。6月，一汽、东风、北汽、广汽以及亿华通和丰田汽车成立“联合燃料电池系统研发（北京）有限公司”。

由此可见，国内企业对氢燃料电池的热情可谓十分高涨。正如欧阳明高所说，现在我国的氢能燃料电池行业已不是一个小行业，企业都在你追我赶，整车产品，尤其是商用车产品不比国外差。对于今年年底实现8000到10000辆的氢燃料电池车推广目标，欧阳明高表示有信心。

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150万辆燃料电池车

氢能源被认为是替换化石燃料的理想能源。现在，随着全球主要经济体准备进行环保投资，氢能源正日益成为主流能源之一。不仅是我国，全球主要发达经济体都在大力发展氢能产业，氢燃料电池企业推广更是如火如荼。

数据显示，截至2019年年底全球累计推广燃料电池汽车2.4万辆，已建成加氢站432座。2015-2019年全球加氢站保有量增加了135%；氢燃料电池产业即将迎来快速发展期。根据相关研究机构预测，到2030年，预计全球燃料电池乘用车保有量将达100万-150万辆。到2050年，氢能将能够满足全球终端能源需求的18%，全球氢燃料电池乘用车保有量将达4亿辆，占总量的25％。

说起来，加拿大是世界氢燃料电池研发的先驱，氢燃料电池最早起源于加拿大、美国的军方，是军转民用的一项技术。而我们的邻居日本早在半个多世纪前就开始了氢燃料汽车的研究，本田早在 1999 年就在东京车展展示过 FCX 燃料电池汽车，而丰田的氢燃料电池车Mirai 从2014年投产到2019年总共生产了10000多辆。

值得注意的是，虽然起步较晚，但是韩国在氢燃料电车方面发展极为迅速。2019年，韩国燃料电池汽车全球销售已经达到4987辆，超越日本位列世界第一，而这得益于韩国政府的巨额补贴，据悉燃料电池汽车补贴比例超过售价的60%，加氢站补贴达建设费用的50%。

而在欧洲，德国的加氢站数量超过美国，成为全球拥有加氢基础设施第二多的国家。德国在运营加氢站数量达74座，规划建设加氢站26座，计划于2020年建成100座，到2025年400座，2030年1000座。

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关键核心技术突破

从全球范围来看，近几年我国氢燃料电池虽然发展迅速，但是和世界先进水平相比还有相当大的差距。一方面，相关技术还处于工程化开发阶段，与日本等标杆产品相比，在可靠性、冷启动、功率特性等主要技术性指标上还存在很大差距；另一方面，尽管我国拥有数量较为丰富的专利，但涉及核心技术相对较少。

目前我国燃料电池的不少关键原材料仍然需要依赖进口才可以达到长寿命、高可靠等要求，所以国内自主品牌需要实现关键技术和工艺的突破，掌握核心技术和知识产权，推动更多氢燃料电池相关零部件的国产化替代。

“要加大对燃料电池发动机的研发力度，攻克基础材料、核心技术和关键零部件难关，当前重点要突破膜电极、空压机（空气压缩机）和储氢罐的产业化。”全国政协副主席、中国科协主席万钢曾谈到，氢燃料电池汽车要真正走入寻常百姓家，至少在技术层面上，还有多项核心技术亟待突破。

为加大氢燃料电池技术攻关，国家也加大了政策扶持。今年11月国务院发布《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，提出攻克氢能储运、加氢站、车载储氢等氢燃料电池汽车应用支撑技术；开展正负极材料、电解液、隔膜、膜电极等关键核心技术研究，加强高强度、轻量化、高安全、低成本、长寿命的动力电池和燃料电池系统短板技术攻关。

根据《规划》，到2035年我国要实现燃料电池汽车商业化应用，氢燃料供给体系建设稳步推进的目标。无疑，这个目标的实现，技术的突破最为关键。相信，在政策的支持以及国内科研单位、生产企业共同努力下，我国氢燃料电池产业将迎来跨越式发展，亦将涌现氢燃料业世界巨头。

撰稿丨采编部

来源丨电池中国网