布局燃料电池发展 突破技术进步是关键

电动汽车的快速发展，让锂电池火了一把。但是，近一段时间，随着福田、吉利、福特、日产等国内外厂商纷纷布局燃料电池汽车，燃料电池重新回到大众视野。有人说，燃料电池的春天已经不远了。

事实上，燃料电池除了应用于汽车动力系统外，在军事、分布式能源、移动电子设备等领域同样有不小的应用潜力。由于具有发电效率高、环境友好、燃料品种类多等优点，燃料电池的未来被普遍看好。

有专家指出，发展燃料电池，将对我国能源格局产生积极影响。以氢燃料电池为例，所需大量的氢燃料，可以通过风电制氢、水电制氢等方式来获得，从而解决清洁能源消纳的问题。“在资源禀赋合适、政策引导得当的前提下，氢气代替化石能源燃料气具有一定的经济性，燃料电池技术的发展进步速度也非常快，所以未来前景很好。”清华大学能源互联网创新研究院常务副院长高峰说。

燃料电池，是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。不同于锂电池的储能模式，燃料电池更像是一座小型的“发电站”。

燃料电池本身具有发电效率高、环境污染少等优点。以氢燃料电池汽车为例，相比电动汽车漫长的充电时间，加氢的时间要短得多。另外，氢燃料电池汽车还可弥补电动汽车行驶里程的问题。正如重庆交通大学公共交通学者王健所言，与纯电动客车相比，氢燃料电池客车不再受限于续驶里程，能源补给时间大大缩短。

正因为如此，近来资本和厂商纷纷在该领域开始布局。

记者了解到，今年下半年，中国首批量产的28辆氢燃料电池公交车将先后在佛山、云浮两地投入示范运营。同时，全面建成投产后可形成每年5000辆氢燃料客车的生产能力，将成为国内规模较大的新能源燃料电池汽车生产基地。

与此同时，宇通、福田、吉利、福特、日产等国内外车企近日都在燃料电池汽车方面动作频频。宇通推出全新一代氢燃料电池客车，福田欧辉客车已经获得100辆氢燃料电池客车的订单。

除应用于汽车动力系统外，对飞机动力系统而言，氢燃料电池也是个不错的选择。去年，中国首架氢燃料电池无人机“飞跃一号”亮相。这种燃料电池无人机不仅绿色环保，而且工作温度低、噪音小、易于维护。目前能研制氢燃料电池无人机的国家只有中国、美国和德国。

截至2015年底，我国氢燃料电池产业产值已超过200亿元，对于未来的市场规模，预计在5~8年内，我国氢燃料电池产业年产值将会超过2000亿元。

电动汽车的快速发展，让锂电池很是火了一把。作为一种不同于锂电池的技术路线，燃料电池在汽车动力系统中的应用同样被看好。然而，也有业内人士担忧，关键技术缺失、价格昂贵、燃料产业链不完善等方面的限制，恐怕也为燃料电池的发展设置了障碍。燃料电池的发展，技术进步是关键。

比如，对氢燃料电池而言，业内公认影响其发展的最大因素，便是居高不下的成本。使用昂贵的质子交换膜、用贵金属铂作为催化剂，以及石墨双极板较高的加工成本，都导致氢燃料电池汽车的成本和售价高于其他汽车。

如何提高技术研发能力，降低成本，提高燃料产业链水平，是业界首先需要解决的问题。为了解决该问题，前不久国家能源局等部门下发的《能源技术革命重点创新行动路线图》(下称“路线图”)，对氢燃料电池技术创新的战略方向和目标任务提出要求。

根据路线图，我国到2030年，完全掌握燃料电池核心关键技术，建立完备的燃料电池材料、部件、系统的制备与生产产业链，实现燃料电池和氢能的大规模推广应用。2050年，实现氢能和燃料电池的普及应用，实现氢能制取利用新探索的突破性进展。

在国内，上海是最早开展氢能及燃料电池汽车技术研发的城市之一。目前，上海市有关部门正在加码推动燃料电池汽车产业的发展，初步计划至2020年建成运营5座加氢站，形成环上海的一个小型加氢网络，为约400辆燃料电池客车提供加氢服务。同电动汽车的推广依赖于充电基础设施一样，燃料电池汽车的推广同样需要燃料加注站的支持。事实上，燃料电池无论是应用于汽车动力系统还是其他领域，完善的燃料产业链都是不可或缺的。对氢燃料电池而言，大规模制氢、分布式制氢、氢气储运等技术无疑是重要的一环。事实上，根据路线图，未来这些技术都是发展的重点。

此外，路线图还提出，要建设可再生能源电解水制氢示范并推广应用。

分析认为，可再生能源制氢，可以解决可再生能源消纳的问题，从而对我国能源格局产生积极影响。近两年，弃风、弃水现象时有发生。“一方面，可再生能源制氢可以减少传统的化石能源的应用;另一方面，氢产业链的发展，还可以有效推动以燃料电池的发展，从而促进能源产业结构升级。这也是能源互联网中通过多种能源协同提升能源系统整体效能的一种体现。”高峰说。

分布式电站，被认为是燃料电池未来应用的重点领域之一，其发展同样依赖于科技创新。

根据路线图提出，要发展燃料电池分布式发电技术，在分散电站工况条件下，突破PEMFC、SOFC、MeAFC燃料电池关键材料、核心部件、系统集成和质能平衡管理等关键技术，建立分布式发电产业化平台，实现千瓦至百千瓦级PEMFC系统在通讯基站和分散电站等领域的推广应用;实现百千瓦至兆瓦级SOFC发电分布式能源系统示范应用，发电效率60%以上，并开发适于边远城市和工矿企业等分布式电站。