眾宇動(dòng)力李九鼎：氫燃料電池商業(yè)化之路并不遙遠(yuǎn)

Q：那當(dāng)前行業(yè)應(yīng)用的限制因素主要有哪些呢？我們在對(duì)待氫燃料電池方面有哪些認(rèn)識(shí)誤區(qū)？

A：很多企業(yè)對(duì)氫燃料電池存在顧慮，主要基于技術(shù)是否成熟、氫氣的來源、氫氣的存儲(chǔ)及安全等問題。下面我來解釋一下這幾個(gè)問題：

首先是氫氣的制?。簩⑻柲堋L(fēng)能、水的位能等可再生能源轉(zhuǎn)化成電能，利用電解電池，電解水制氫，通過高效儲(chǔ)氫材料常溫儲(chǔ)存，或經(jīng)管道輸送，其危險(xiǎn)性不比天然氣更大，目前全球制氫技術(shù)非常成熟。

其次是燃料電池的價(jià)格：很多人認(rèn)為，在氫燃料電池發(fā)電的過程中用到的金屬鉑催化劑是造成燃料電池成本高的主要原因。但是事實(shí)上，在燃料電池中的鉑使用量非常少，其材料成本根本不高，每kW功率燃料電池所含有的鉑的價(jià)值大約也就100-200元RMB，而且目前用量還在不斷降低。真正造成成本高的原因是產(chǎn)業(yè)不夠成熟，產(chǎn)量太小導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高。當(dāng)然單靠無人機(jī)行業(yè)可能無法將產(chǎn)量做到足夠大，但是隨著氫燃料電池在汽車等其他領(lǐng)域的普及，其成本會(huì)大幅下降，甚至低于鋰電池目前的成本水平。當(dāng)然目前還有很多公司和研究機(jī)構(gòu)在研究非貴金屬催化劑，目前有一些已經(jīng)取得了不錯(cuò)的效果。

最后是氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，一般常見的儲(chǔ)存方法有常壓吸附儲(chǔ)氫、高壓儲(chǔ)氫、液氫儲(chǔ)氫、化合物儲(chǔ)氫等。氫氣的各種存儲(chǔ)方法都有各自的缺陷，目前一般都是根據(jù)終端產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域和使用方法來選擇更合適的儲(chǔ)氫方法。工程師們正在不斷的努力設(shè)計(jì)出使用更方便更安全的加氫設(shè)備，做到像汽車加油一樣的便捷。

Q：氫燃料電池能否在無人機(jī)行業(yè)規(guī)?；?、商業(yè)化應(yīng)用？

A：很顯然，這個(gè)答案是肯定的。隨著氫燃料電池技術(shù)的進(jìn)步，近幾年來全世界范圍內(nèi)燃料電池產(chǎn)品的出貨量在不斷增長。燃料電池的性能、壽命、成本三大主要問題正在逐步解決，讓商業(yè)化發(fā)展成為可能。

世界各國都對(duì)氫燃料電池表現(xiàn)出極大的熱情并投入巨大的資金。而且我國國家頂層設(shè)計(jì)也在加快燃料電池的市場化步伐，積極培育以儲(chǔ)氫罐、加氫站、輸氫管道等為標(biāo)志的氫經(jīng)濟(jì)或氫產(chǎn)業(yè)。

5月底，李克強(qiáng)總理在湖北武漢考察時(shí)，就很關(guān)注氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的研究和發(fā)展，希望我國企業(yè)能多掌握這樣的清潔能源技術(shù)，成功應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，讓大家的生活能夠在干凈整潔的條件下越來越好。

緊隨其后在6月初,國家發(fā)改委、能源局發(fā)布了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》。以圍繞環(huán)境質(zhì)量改善目標(biāo)提供清潔能源技術(shù)支撐等的四個(gè)圍繞為綱領(lǐng),提出了新能源發(fā)電、電氣設(shè)備等領(lǐng)域的多項(xiàng)高端技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。

Q：我國是能源消費(fèi)大國，又是能源短缺國家。氫能的研發(fā)與應(yīng)用，對(duì)我國的能源發(fā)展現(xiàn)狀起到哪些作用？

A：這里我們要先普及一下“垃圾電”的概念。風(fēng)電本身具有不穩(wěn)定性，不易準(zhǔn)確預(yù)計(jì)，風(fēng)況不穩(wěn)定，產(chǎn)生的電能就不穩(wěn)定，風(fēng)電的電能質(zhì)量也較差，其功率因數(shù)和諧波往往得不到有效控制。風(fēng)電和光伏發(fā)電因此被稱為“垃圾電”從而不得不放棄，造成巨大浪費(fèi)。

有數(shù)據(jù)顯示，2010年至2015年，我國棄風(fēng)電量累計(jì)達(dá)到997億千瓦時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失超過530億元。2015年棄風(fēng)電量就達(dá)到339億千瓦時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失超180億元，幾乎抵消全年風(fēng)電新增裝機(jī)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

新疆自2015年11月以來?xiàng)壒饴室宦凤j升，從2015年12月份的接近60%棄光率，到2016年2月份已高達(dá)70%，成為目前全國棄光最為嚴(yán)重的省份。

在中國的新疆、甘肅等地，如果可再生能源所發(fā)出的電能夠得到全部的利用，已經(jīng)能夠覆蓋其所有用電需求，甚至還有富余。

在交通領(lǐng)域，使用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的公共汽車已經(jīng)開始在國內(nèi)興起。而2015年僅被棄掉的風(fēng)電就可制氫約62萬噸，這些氫氣可供25萬輛公共汽車每輛每年行駛約7萬公里。

如果用來燃燒使用，62萬噸氫氣相當(dāng)于67.8億立方，而2016年全國天然氣總需求量也才2000億立方。

按照中國的可再生能源裝機(jī)增長速度，如果能夠利用燃料電池和氫能來較好的解決棄風(fēng)棄光問題，完全有可能在本世紀(jì)中葉完全擺脫化石能源，形成真正的氫能經(jīng)濟(jì)。

小結(jié)：

當(dāng)前，燃料電池處于從技術(shù)開發(fā)向商業(yè)運(yùn)作轉(zhuǎn)折的時(shí)期。首先從技術(shù)性能來說，多條技術(shù)路線基本統(tǒng)一，主流技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，如高功率的金屬板電堆、70MPa的高壓氫氣瓶。

其次，燃料電池的材料、設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)趨于成熟。從參考到試驗(yàn)，從加工到生產(chǎn)，我國目前已經(jīng)掌握了催化劑、膜、炭紙等關(guān)鍵材料的制備工藝，并且批量生產(chǎn)技術(shù)趨于成熟。

最后，燃料電池成本有望繼續(xù)降低。高成本一直是制約燃料電池商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。但是，這并不是死命題無法解決。有業(yè)內(nèi)專家指出，加強(qiáng)對(duì)儲(chǔ)氫材料、氫的電解制取和燃料電池的開發(fā)力度，大幅度降低其成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，攤薄制造成本，這一合理的氫經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)或?qū)闀r(shí)不遠(yuǎn)。