氫動未來

許暉

正如中國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長張進華在開幕式致辭中所說的：“國際氫能與燃料電池汽車大會，目前已經成為全世界氫能與燃料電池技術的開發者、燃料電池汽車制造商、氫能燃料電池領域投資者和政府政策的制定者交流的盛會。本次大會主要圍繞氫能燃料電池技術市場化應用、燃料電池堆和關鍵零部件、制儲氫技術、加氫基礎設施建設、政策標準法規、市場投資等熱點話題展開交流。針對這些問題，期待聆聽與會專家的真知灼見，愿與國內外同行一道竭盡心力，構建交流合作平臺，聚焦產業融合與跨界協同，為全球氫能和燃料電池汽車產業發展提供有力支持。”

氫能與燃料電池技術市場化

當前我國充分重視氫能燃料電池系統的開發、研究與應用。本次氫能與燃料電池技術市場化分論壇作為重點論壇分為上下兩部分，分別由來自自于同濟大學的章桐教授與聯合國開發計劃署燃料電池汽車專家John WALLACE主持。章桐教授從三個方面分析了“中國燃料電池汽車產業化之路”。首先，發展燃料電池汽車是中國汽車工業實現產業轉型的難得機遇，而全球正在面臨無碳化和可再生的挑戰，氫能正是能源架構方案中重要的可行性方案之一。如何實現產業和能源架構的發展，突破口就是把汽車工業的技術變革和能源產業的結構轉型相結合起來，共謀發展。其次中國整個市場剛剛起步，雖然產業鏈各個部分百花齊放，但實際技術仍不成熟，運營方面也以商用車為主，燃料電池汽車的發展依然充滿機遇和挑戰。再次，國內的示范運行，需要將整車、動力系統、發動機系統、關鍵材料都串起來，正向開發，最后反向驗證，利用示范運行使技術成熟化。關于技術成本則要做好長遠發展的打算，必須降低成本，市場才會發展。隨后來自于世界各地與中國的行業老大以及技術專家，就車用燃料電池系統的性能、成本以及優化展開了熱烈的討論，其中多數專家認為，目前燃料電池的商業化落地更適合中重型卡車，優先發展商用車型，對乘用車將起到示范積累，逐步解決成本及性能的問題。另外，來自于上海重塑能源科技有限公司董事長兼CEO林琦提到，目前氫氣應用的最大的瓶頸除了氫氣價格之外，行業還應該關注到加氫站基礎設施的布局。

加氫基礎設施建設

正如上述所說，加氫站基礎設施建設屬于目前的瓶頸問題。本次專門針對該問題開設了對應的分論壇。由德國尤里希研究中心電化學過程工程研究所主任Detlef STOLTEN和北京低碳清潔能源研究院院長助理，新能源中心主任繆平共同主持。DetlefSTOLTEN表示，基礎建設是氫能源等新能源的重中之重，但成本并不完全是其障礙，基礎設施建設的成本不能單算造假，需結合布局合理性，目前德國15%的加氫基礎設施即可服務于75%的對應車輛。未來成本會隨著時間而逐步降低，決策者應該針對未來能源系統之中的站皮做出投資平衡，在減排的同時讓整個能源功率達到提高。最終可能面對的將會是含有氫能在內的多種新能源，譬如風能、太陽能等齊頭并進，共同服務于節能減排的社會責任。

繆平主任所帶來的低碳院內部報告，分析了國家的制氫能力，同時評價了制氫和加注全生命周期。其認為在制氫方式的選擇上面，盡管使用可再生能源是全球的最終目標，但是隨著目前所提倡的使用棄電、棄水、棄風比例越來越低，有可能滿足不了未來氫能發展的需求。為此繆平主任建議電解水企業加強技術攻關，這樣只需要25%的棄風、棄水、棄電來制氫加起來的總量將會達到380萬噸制氫能力，足以滿足十四五期間甚至十五五期間氫能發展的需求。由此可見，多形式并軌發展的制氫來源，應該成為發展的重點。

制儲氫技術的發展與應用

“制儲氫技術作為關系到整個氫能以及燃料電池產業的核心問題，是決定氫能可否于在來大規模推廣的關鍵因素。只有將制儲氫的規模做大，成本才有可能下降，才能讓其廣泛普及并惠及大眾。”在制儲氫技術的發展與應用分論壇上，來自于上海交大的鄒建新教授作為主持人如是說到。

現在社會上很多人由于缺乏專業知識，對氫的理解還停留在易燃易爆，甚至錯誤認為與氫彈有關。這實際上是科普上沒有做好。為此，來自于北京航天試驗技術研究所副總工程師劉玉濤為與會代表上了一場精彩的液氫安全方面知識科普課。盡管液氫是很危險的介質，但是嚴格執行現有的安全標準與規范，大規模工業應用是可以做到安全可控的。液氫的危險性并不比高壓氫氣及液化天然氣的危險性高，從試驗與分析的結果，甚至偏安全，用氫安全知識的普及，有助于消除召開主管部門和公眾對用氫安全的擔憂，從而促進氫能產業的發展。

對比液氫在制儲環節的危險性，目前行業內有著另外一種儲氫方式，即鎂基固態儲氫技術。上海交大鄒建新教授作為氫儲（上海）能源科技有限公司首席技術官，詳細介紹了鎂基固態儲氫技術，他認為，實現更大的加氫能力有助于降低經濟成本，而固態儲氫同時具有占地面積小和安全兩種優勢，應該將其運用在車載上，這樣可以有效緩解目前所使用的高壓液氫制備所需大量的能耗，也避免了高壓壓縮運輸的危險。

燃料電池堆和關鍵零部件

有了制氫、儲氫、運氫以及加氫的前期準備，實際上氫能最終成為大眾所能直接使用的清潔能源，同樣離不開將其轉換為能量輸出的燃料電池堆和關鍵零部件。在該分論壇上。十六位來自于該領域的各國技術專家發表了專題報告。分別從中國膜電極技術進展、國產電堆產業化進展、燃料電池金屬雙極板涂層、氫能產品測試、車用燃料電池技術研究發展、渦輪增壓到電動增壓再到驅動電氣技術、氫燃料電池空氣凈化及背壓控制、熱血測試在燃料電池中的應用等各項話題展開技術分享與討論。

其中，來自于武漢理工大學的潘牧教授，在其《中國膜電極技術進展》的演講中，以一個科研人員的身份，為大家展示了中國在膜電極方面長期發展的具體情況。潘教授認為，膜電極作為新能源汽車動力來源不可或缺的關鍵零部件，技術一直在向極致推進，近期多起的三元鋰電池汽車事故，最大的問題可能出現在其所使用的的鋰電池膜越來越薄，導致短路與穿孔進而造成燃燒。氫能所使用的膜電極并不是一個簡單的加工部件，是需要從技術上下大力氣，并且嚴格遵循國家標準的。現在但就膜電極而言，就有三個國家標準。如果希望在中國搞膜電極的生產或膜電極的制造，希望廣大從業者能真正理解并讀懂中國膜電極的標準，在產業規劃上更加理性。其后，來自于美國戈爾公司的全球技術經理劉文針對膜方面技術作出了更為專業的技術解答。膜做得越薄，成本會越低，但并不是說越薄越好，沒有相對應技術的加固層和化學添加劑研究為其保駕護航，是無法把機械耐久性和化學耐久性做好，如何將產品成本和性能抗衡提高到一個新的臺階，是整個燃料電池堆和關鍵零部件生產商需要正確面對的學科問題。

政策、標準、法規、檢測技術

沒有規矩，不成方圓。如何讓氫能成為安全、可持續、環保、可循環的全生態能源，并能夠真正讓百姓用得起來，是中國發展氫能的目的。讓產業健康快速發展，離不開國家相關部門在政策、標準、法規以及檢測技術上的把關與監督。為此，來自世界各國以及中國本土相關部門的代表，在本針對這項問題的分論壇上展開了積極的對話與真誠的合作意向。其中國家市場監督管理總局標準創新管理司副司長李玉冰認為。氫能作為一種綠色、高效的二次能源，是全球能源轉型發展的重要方向，氫燃料電池以及氫燃料電池汽車的研發與商業化應用在國際上迅速發展，在制氫、儲氫、加氫等環節持續創新。中國非常重要氫能及燃料電池汽車的發展，在技術產業方面都具有一定的規模

總而言之，氫能作為清潔能源，正是世界各國趨之若鶩的能源發展方向。有關部門針對氫能與燃料電池汽車從政策、標準、法規以及檢測技術上的日臻完善，才能讓它能為人民所放心使用。

技術展覽遍地開花

作為本次大會的一大亮點，技術展覽可謂遍地開花。上百家企業廠家帶來了涵蓋氫能與燃料電池汽車全產業鏈的新技術、新產品，展館內觀展嘉賓絡繹不絕，充分體現了氫能與燃料電池汽車產業的發展潛力和前景。作為氫燃料電池主流應用領域，氫燃料電池整車必不可少，在本次FCVC技術展覽中，共有13家車企亮相，這其中不發包括本田汽車、豐田汽車、上汽集團、中國一汽等大咖企業。特別需要提及的是，加拿大作為走在世界氫能利用技術前沿的發達國家，本次大會邀請到巴拉德、Hydrogenics、瑞必科和GreenlightInnovation這4家加拿大企業以展團形式出席展會。比以往展會更為精彩的是，本次技術展覽并不只是單純的“展”，而是將各種技術演進放在了展場，令參觀者能從中實時汲取到更多的養分。進一步促進展商和觀眾的互動交流。

在這里面，戈爾公司（Gore）更是現場發布了全新質子交換膜新品。眾所周知，燃料電堆占據整個燃料電池系統成本的近50%，質子交換膜作為關鍵材料之一，其性能的提升、耐久性的加強對降低系統全生命周期總擁有成本、加速燃料電池汽車產業化進程至關重要。本次戈爾全新一代質子交換膜產品更輕薄，性能更出色。特別是在低濕度環境下，經過實際驗證發現，該質子交換膜阻抗更小，其超薄設計使得水汽傳導更快，從而能夠提升整個電堆的運行性能。戈爾公司長期以來將一直積累的技術經驗推陳出新，不斷創造出越來越薄的質子膜，目前已經擁有從15微米到10微米，甚至8微米的產品，并且一直保持著極佳的產品性能，為氫能領域發展作出了卓越的貢獻。

結語：

當前，能源產業和汽車產業迎來百年未遇的大變革時代，在各國政府積極推動下，在各大能源企業、車企的集體發力下，全球氫能和燃料電池汽車創新熱度不斷提升，市場應用規模不斷擴大，產業已經初步進入市場導入期。“現在的燃料電池是叫好不叫座，這正是一個發展機遇，叫座了可能你就沒座了，現在正是民企進入燃料電池競爭的好時機。“這句來自全國政協顧主席萬鋼的名言，一語中的地指明了中國氫能與燃料電池汽車的發展方向。