推广氢能及燃料电池汽车的几点思考
当前，世界各国都在将氢能源与燃料电池作为重点发展对象甚至列入国家能源战略，不断加大研发和产业化的扶持力度。在中国，氢燃料电池汽车正处于示范应用推广阶段，2020年则是行业发展的关键时间节点，规模再上一个台阶的重要年份。国内应如何协调推进氢能和燃料电池汽车发展？近期，国内在这一领域的两位权威专家针对当前行业内外的主要问题，公开发表了各自的思考及建议。
如何理解氢能及燃料电池在能源战略中的定位
在近几十年的能源战略中，脱碳加氢和清洁高效是能源科技进步的总体趋势，从燃煤、石油、天然气到使用氢气，氢的含量在不断增加，碳的含量在不断减少，在使用这些燃料的时候，从蒸汽透平到柴油发电、燃气发电、燃料电池发电，效率非常明显。中国水电、风电、光伏等都在世界上产能最大、装机质量最大、发电量最多，占世界的1/3左右。所以清洁能源的电力和氢气都能够满足大范围需求，特别是工业副产氢。
以电力和氢气为代表的载体能源具有来源多样化、驱动高效率和运行零排放等技术特征。由氢气和电力驱动的新能源汽车不再受地域资源的限制，也不再随着石油价格而起伏，对维护能源安全、保护大气环境、推动产业升级都
有巨大的作用。
燃料电池是氢能发展的关键技术和重点领域，现在各方的关注焦点集中在交通领域的大量应用，包括乘用车、客车、中重货车以及专用车辆等，其实氢能和燃料电池在其他领域的应用也十分广泛，包括工业生产、商业服务和家居生活等。比如在上海，有一百多个通信基站的备用电源是燃料电池，还有水下运输、包括医院应急电源等都可以用到。因此，氢能和燃料电池是新能源汽车领域的应用重点，可以助力实现可再生能源大规模稳定转化、储存、运输及利用，正成为全球能源技术革命的一个重要方向，也是各国未来能源战略的重要组成部分，因此应该从国家能源战略角度考虑氢能源作用。
目前，氢能和燃料电池在新能源汽车领域快速发展，国内已经初步形成了京津冀、长三角、珠三角、山东半岛、中部地区等产业集群和示范应用区。在这些示范应用区中，各类运行的车辆近4000 辆。
截至 2019年底，规划再建和在建的加氢站共 130 多座，其中有 61 座已经建成，投入运营的有52座。国内正在构建集制氢、储氢、运输、加注等为一体的商业化氢能运营体系。从参与示范运行的车辆看，既有高档轿车、中巴、大巴车，也有物流、工程用车。
在中国的新能源汽车发展战略中，纯电动和燃料电池汽车同等重要、长期共存。在科技创新当中，二者互相补充、循序渐进发展。纯电动汽车的发展对燃料电池车型有推动作用，燃料电池的发展又拓展了纯电动车型的应用。他们在市场中各有定位、互不替代。目前各方达成的共识是，在长距离、重载级用车，
特别是城市间的交通，使用燃料电池车型更加合理。
从六方面推动氢能和燃料电池产业发展
一是要坚持战略引领。建议将氢能纳入国家能源战略体系，明确氢能在能源体系当中的定位，特别要开发氢能和水电、风电、光伏发电互相补充的体系，推动可再生能源的电-氢输配协同，增加可再生能源制氢来源。国内已经建立了很多特高压输电系统，把西部的可再生能源运到东部来，这些能源应当合理地应用到氢能生产中。
所谓“绿色氢气天上来”，还是要提高绿色氢能在消费终端的占比，把握好发展机制和节奏，因地制宜、清洁高效地利用工业副产氢。中国每年多余的副产氢气可达800万吨，应当将其合理利用起来，优化氢能和燃料电池产业的整体布局，有序推进产业发展，使其各展所长，在不同应用场景中实现优势互补。
二是要坚持创新驱动。深入分析当前氢燃料电池产业技术的短板和竞争优势，加速攻克基础材料、核心技术和关键器件难关，实现自主创新和高水平开放合作的协同推进，聚焦难点，加强基础研究，探索高效制氢新技术，提升对燃料电池发动机的研发能力；重点突破膜电极、空压机和储氢罐的产业化，加大投入，超前部署，着力提升关键技术和系统集成能力。2019 年的国内燃料电池领域，有一些突破性技术值得关注，例如，新源动力自主研发的电堆额定功率达到70kW，峰值功率超过 85kW，裸堆功率密度达到 3.4kW/L；亿华通自主研发的电堆，实现 -30℃低温启动，-40℃低温存储。
三是要加快产业布局。加强产业链的协同，形成氢能的制、储、运、用全产业链系统布局，依托研发支持、产业扶持、示范工程等项目，抓住氢能制取、储运、应用等产业链关键环节，提升产品的技术水平，聚焦薄弱环节攻关，完善和均衡产业链。鼓励能源企业、整车企业及装备制造企业联合行业投资基金及国内外社会资本，加大对氢能和燃料电池产业的投资力度，提升产业化水平。特别是重点企业要成为骨干，带动产业链的协同发展。
四是要坚持市场导向。目前电动汽车比氢燃料电池汽车发展更快。究其原因，直观来看，当前人们已经生活在一个电力社会中，随处可取电，非常方便。而氢气在自然界中也是无处不在的，但是氢能系统还没有建立起来。因此推动氢能汽车发展要看发展的趋势和阶段，要因地制宜地选择氢能发展区域，优先选择氢源供给充足、产业基础好、环保先行地区，分批次、有重点地开展全产业链示范应用，通过实施若干特色示范区建设工程，积累氢能和燃料电池汽车商业化运营数据及经验，合理选择如城际间远程公交、城市快递物流、中重卡车适用场景、高端和特殊用途的乘用车领域开展应用，推动国内建立氢能和燃料电池汽车产业化应用的点、线、面发展格局。国家对燃料电池汽车支持政策如财政补贴等重点向商业化示范区域倾斜。纯电动和氢能两者要并重发展，从能源战略上要特别关注。
五是要坚持标准先行。目前国内与发达国家在这一领域的最关键差距在于，国内针对氢能的标准管理观念还没有转变过来。氢气到目前在国内
标准中还属于危险品，不是能源的一个组成部分。国内现行氢能燃料电池相关的标准近 50项，但远不能满足产业快速发展的需求，需要完善氢能燃料电池技术标准体系，建立完整的材料、部件系统的有效检测体系，为氢燃料电池的技术发展、产品应用提供基础保障。所以要夯实基础，加快氢能产业的相关标准的制定，为氢能发展营造良好氛围。聚焦氢能的制取、储运、加注和使用等全产业链和商业示范等环节，保证氢能供应系统，同时又要保障安全运行，在任何情况下安全都是首位要求、是可以一票否定的关键条件。
六是要扩大国际合作。与发达国家相比，国内的氢能和燃料电池技术示范应用各有所长，目前均未进入大规模市场推广阶段，需要相互学习。在共同应对气候变化的大背景下，进一步加强国际合作，在支持政策取向上相互借鉴，在科学研究上沟通交流（目前国内外的校企合作也进入了新阶段，但是企业之间还没有实质性的合作），在技术标准上紧密合作，在产业技术上有序合作，在市场开拓上相互开放，推动高水平、互利共赢的开放合作。
当前国内氢能及燃料电池汽车所处的发展阶段和整体环境与十多年前刚启动电动汽车“十城千辆”时的情况类似，电动汽车已经发展起来了，氢能及燃料电池汽车产业也会从中吸取经验和教训，实现产业的健康发展。