攻克核心關鍵技術難關 氫燃料電池“即將騰飛”

氫燃料電池商業化進程正在加速。前不久，中國科學院院士歐陽明高表示，近兩年中國燃料電池技術研發取得了巨大進步，和五年前相比各種性能指標都出現了大幅的提高，氫燃料電池技術在中國的產業鏈已經建立起來，國家的示範推廣項目一旦開始，“估計明年會騰飛”。

歐陽明高所言不假。就在近期，燃料電池推廣就出現了不少好消息。近日，上汽集團與華誼集團簽署戰略合作框架協議，雙方將發揮所長攻克關鍵技術，實現基礎核心材料的國產化替代。在氫能供應設施建設領域，雙方將共同探討甲烷加註站改建加氫站，建設燃料電池汽車示範園區的可行性。

據瞭解，在國內自主品牌中，上汽集團是我國汽車行業中首個提出“氫戰略”的車企。氫戰略內容包括：2025年之前推出至少十款燃料電池整車產品，上汽捷氫科技達到百億市值，建立起千人以上燃料電池研發運營團隊，形成萬輛級燃料電池整車產銷規模，市場佔有率在10%以上。

不僅是上汽集團，上個月北汽福田&上海輕程戰略合作暨100台智藍氫燃料重卡項目簽約儀式在北京舉行，該批重卡是國內首次批量生產的42T氫燃料電池重卡牽引車，車輛採用“燃料電池+動力電池”雙動力驅動組合，搭載上海重塑科技生產的鏡星系列燃料電池系統，匹配寧德時代高功率動力電池，在國內首次集成大功率，高效率燃料發動機、大容積儲氫系統等關鍵技術。

除此之外，前不久安徽蕪湖市公共交通公司擬採購12米系列氫燃料電池公交車15輛。更早之前，7月廣汽宣佈首款氫燃料電池車計劃在今年年內投入示範運營；長城汽車正式對外發布“檸檬”技術品牌，平台車型在匹配第二代氫燃料電池動力系統後，續駛里程將可達1100公里，長城首款氫燃料整車平台也將在今年推出；比亞迪與蜀都客車簽訂合作協議，佈局氫燃料電池汽車產品。6月，一汽、東風、北汽、廣汽以及億華通和豐田汽車成立“聯合燃料電池系統研發（北京）有限公司”。

由此可見，國內企業對氫燃料電池的熱情可謂十分高漲。正如歐陽明高所説，現在我國的氫能燃料電池行業已不是一個小行業，企業都在你追我趕，整車產品，尤其是商用車產品不比國外差。對於今年年底實現8000到10000輛的氫燃料電池車推廣目標，歐陽明高表示有信心。

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150萬輛燃料電池車

氫能源被認為是替換化石燃料的理想能源。現在，隨着全球主要經濟體準備進行環保投資，氫能源正日益成為主流能源之一。不僅是我國，全球主要發達經濟體都在大力發展氫能產業，氫燃料電池企業推廣更是如火如荼。

數據顯示，截至2019年年底全球累計推廣燃料電池汽車2.4萬輛，已建成加氫站432座。2015-2019年全球加氫站保有量增加了135%；氫燃料電池產業即將迎來快速發展期。根據相關研究機構預測，到2030年，預計全球燃料電池乘用車保有量將達100萬-150萬輛。到2050年，氫能將能夠滿足全球終端能源需求的18%，全球氫燃料電池乘用車保有量將達4億輛，佔總量的25％。

説起來，加拿大是世界氫燃料電池研發的先驅，氫燃料電池最早起源於加拿大、美國的軍方，是軍轉民用的一項技術。而我們的鄰居日本早在半個多世紀前就開始了氫燃料汽車的研究，本田早在 1999 年就在東京車展展示過 FCX 燃料電池汽車，而豐田的氫燃料電池車Mirai 從2014年投產到2019年總共生產了10000多輛。

值得注意的是，雖然起步較晚，但是韓國在氫燃料電車方面發展極為迅速。2019年，韓國燃料電池汽車全球銷售已經達到4987輛，超越日本位列世界第一，而這得益於韓國政府的鉅額補貼，據悉燃料電池汽車補貼比例超過售價的60%，加氫站補貼達建設費用的50%。

而在歐洲，德國的加氫站數量超過美國，成為全球擁有加氫基礎設施第二多的國家。德國在運營加氫站數量達74座，規劃建設加氫站26座，計劃於2020年建成100座，到2025年400座，2030年1000座。

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關鍵核心技術突破

從全球範圍來看，近幾年我國氫燃料電池雖然發展迅速，但是和世界先進水平相比還有相當大的差距。一方面，相關技術還處於工程化開發階段，與日本等標杆產品相比，在可靠性、冷啓動、功率特性等主要技術性指標上還存在很大差距；另一方面，儘管我國擁有數量較為豐富的專利，但涉及核心技術相對較少。

目前我國燃料電池的不少關鍵原材料仍然需要依賴進口才可以達到長壽命、高可靠等要求，所以國內自主品牌需要實現關鍵技術和工藝的突破，掌握核心技術和知識產權，推動更多氫燃料電池相關零部件的國產化替代。

“要加大對燃料電池發動機的研發力度，攻克基礎材料、核心技術和關鍵零部件難關，當前重點要突破膜電極、空壓機（空氣壓縮機）和儲氫罐的產業化。”全國政協副主席、中國科協主席萬鋼曾談到，氫燃料電池汽車要真正走入尋常百姓家，至少在技術層面上，還有多項核心技術亟待突破。

為加大氫燃料電池技術攻關，國家也加大了政策扶持。今年11月國務院發佈《新能源汽車產業發展規劃（2021—2035年）》，提出攻克氫能儲運、加氫站、車載儲氫等氫燃料電池汽車應用支撐技術；開展正負極材料、電解液、隔膜、膜電極等關鍵核心技術研究，加強高強度、輕量化、高安全、低成本、長壽命的動力電池和燃料電池系統短板技術攻關。

根據《規劃》，到2035年我國要實現燃料電池汽車商業化應用，氫燃料供給體系建設穩步推進的目標。無疑，這個目標的實現，技術的突破最為關鍵。相信，在政策的支持以及國內科研單位、生產企業共同努力下，我國氫燃料電池產業將迎來跨越式發展，亦將湧現氫燃料業世界巨頭。

撰稿丨採編部

來源丨電池中國網