布局燃料電池發展 突破技術進步是關鍵

    電動汽車的快速發展，讓鋰電池火了一把。但是，近一段時間，隨著福田、吉利、福特、日產等國內外廠商紛紛布局燃料電池汽車，燃料電池重新回到大眾視野。有人說，燃料電池的春天已經不遠了。

    事實上，燃料電池除了應用于汽車動力系統外，在軍事、分布式能源、移動電子設備等領域同樣有不小的應用潛力。由于具有發電效率高、環境友好、燃料品種類多等優點，燃料電池的未來被普遍看好。

    有專家指出，發展燃料電池，將對我國能源格局產生積極影響。以氫燃料電池為例，所需大量的氫燃料，可以通過風電制氫、水電制氫等方式來獲得，從而解決清潔能源消納的問題。“在資源稟賦合適、政策引導得當的前提下，氫氣代替化石能源燃料氣具有一定的經濟性，燃料電池技術的發展進步速度也非常快，所以未來前景很好�！鼻迦A大學能源互聯網創新研究院常務副院長高峰說。

    燃料電池，是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。不同于鋰電池的儲能模式，燃料電池更像是一座小型的“發電站”。

    燃料電池本身具有發電效率高、環境污染少等優點。以氫燃料電池汽車為例，相比電動汽車漫長的充電時間，加氫的時間要短得多。另外，氫燃料電池汽車還可彌補電動汽車行駛里程的問題。正如重慶交通大學公共交通學者王健所言，與純電 　動客車相比，氫燃料電池客車不再受限于續駛里程，能源補給時間大大縮短。

    正因為如此，近來資本和廠商紛紛在該領域開始布局。

    記者了解到，今年下半年，中國首批量產的28輛氫燃料電池公交車將先后在佛山、云浮兩地投入示范運營。同時，全面建成投產后可形成每年5000輛氫燃料客車的生產能力，將成為國內規模較大的新能源燃料電池汽車生產基地。

    與此同時，宇通、福田、吉利、福特、日產等國內外車企近日都在燃料電池汽車方面動作頻頻。宇通推出全新一代氫燃料電池客車，福田歐輝客車已經獲得100輛氫燃料電池客車的訂單。

    除應用于汽車動力系統外，對飛機動力系統而言，氫燃料電池也是個不錯的選擇。去年，中國首架氫燃料電池無人機“飛躍一號”亮相。這種燃料電池無人機不僅綠色環保，而且工作溫度低、噪音小、易于維護。目前能研制氫燃料電池無人機的國家只有中國、美國和德國。

    截至2015年底，我國氫燃料電池產業產值已超過200億元，對于未來的市場規模，預計在5~8年內，我國氫燃料電池產業年產值將會超過2000億元。

    電動汽車的快速發展，讓鋰電池很是火了一把。作為一種不同于鋰電池的技術路線，燃料電池在汽車動力系統中的應用同樣被看好。然而，也有業內人士擔憂，關 　鍵技術缺失、價格昂貴、燃料產業鏈不完善等方面的限制，恐怕也為燃料電池的發展設置了障礙。燃料電池的發展，技術進步是關鍵。

    比如，對氫燃料電池而言，業內公認影響其發展的最大因素，便是居高不下的成本。使用昂貴的質子交換膜、用貴金屬鉑作為催化劑，以及石墨雙極板較高的加工成本，都導致氫燃料電池汽車的成本和售價高于其他汽車。

    如何提高技術研發能力，降低成本，提高燃料產業鏈水平，是業界首先需要解決的問題。為了解決該問題，前不久國家能源局等部門下發的《能源技術革命重點創新行動路線圖》(下稱“路線圖”)，對氫燃料電池技術創新的戰略方向和目標任務提出要求。

    根據路線圖，我國到2030年，完全掌握燃料電池核心關鍵技術，建立完備的燃料電池材料、部件、系統的制備與生產產業鏈，實現燃料電池和氫能的大規模推廣應用。2050年，實現氫能和燃料電池的普及應用，實現氫能制取利用新探索的突破性進展。

    在國內，上海是最早開展氫能及燃料電池汽車技術研發的城市之一。目前，上海市有關部門正在加碼推動燃料電池汽車產業的發展，初步計劃至2020年建成運營5座加氫站，形成環上海的一個小型加氫網絡，為約400輛燃料電池客車提供加氫服務。 　 同電動汽車的推廣依賴于充電基礎設施一樣，燃料電池汽車的推廣同樣需要燃料加注站的支持。事實上，燃料電池無論是應用于汽車動力系統還是其他領域，完善的燃料產業鏈都是不可或缺的。對氫燃料電池而言，大規模制氫、分布式制氫、氫氣儲運等技術無疑是重要的一環。事實上，根據路線圖，未來這些技術都是發展的重點。

    此外，路線圖還提出，要建設可再生能源電解水制氫示范并推廣應用。

    分析認為，可再生能源制氫，可以解決可再生能源消納的問題，從而對我國能源格局產生積極影響。近兩年，棄風、棄水現象時有發生。“一方面，可再生能源制氫可以減少傳統的化石能源的應用；另一方面，氫產業鏈的發展，還可以有效推動以燃料電池的發展，從而促進能源產業結構升級。這也是能源互聯網中通過多種能源協同提升能源系統整體效能的一種體現。”高峰說。

    分布式電站，被認為是燃料電池未來應用的重點領域之一，其發展同樣依賴于科技創新。

    根據路線圖提出，要發展燃料電池分布式發電技術，在分散電站工況條件下，突破PEMFC、SOFC、MeAFC燃料電池關鍵材料、核心部件、系統集成和質能平衡管理等關鍵技術，建立分布式發電產業化平臺，實現千瓦至百千瓦級PEMFC系統在通訊基站和分散電站等領域的推廣應用；實現百千瓦至兆瓦級SOFC發電分布式能源系統示范應用，發電效率60%以上，并開發適于邊遠城市和工礦企業等分布式電站。<