似乎，風(fēng)起于青萍之末。
2018年5月11日，中國(guó)總理李克強(qiáng)在日本首相安倍晉三的陪同下，參觀考察豐田汽車北海道廠區(qū)。在那里，總理看到了豐田的氫燃料電池車。
后來(lái)，有媒體這樣描述：面對(duì)豐田汽車的氫燃料電池轎車MIRAI，總理“面色凝重”。這種并不準(zhǔn)確的描述卻有效地為已經(jīng)開始發(fā)熱的中國(guó)的氫燃料電池汽車熱推波助瀾。
第二天，5月12日，恰逢汽車商業(yè)評(píng)論舉辦第十屆中國(guó)汽車藍(lán)皮書論壇，數(shù)位業(yè)界專家圍繞“插混、純電還是選擇燃料電池”議題展開討論。當(dāng)時(shí)大家比較一致的觀點(diǎn)是，氫燃料電池汽車尚處于培育期，商業(yè)化還很遙遠(yuǎn)。
然而，整個(gè)2018年，氫燃料電池汽車熱持續(xù)升溫。
2018年，國(guó)內(nèi)《新能源車推薦目錄》上共計(jì)出現(xiàn)70余款氫燃料電池汽車型，相比2017年增長(zhǎng)超過(guò)200%。
與此同時(shí)，上海、廣州、武漢、西安、杭州等十余座城市都已出臺(tái)政策支持氫燃料電池汽車發(fā)展。
而資料顯示，包括氫能源小鎮(zhèn)與產(chǎn)業(yè)園、氫燃料電池整車、上游原材料項(xiàng)目等等，2018年國(guó)內(nèi)面向氫能源的投資規(guī)劃已經(jīng)超過(guò)了2000億元！
2018年12月15日，全國(guó)政協(xié)副主席、致公黨中央主席、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬(wàn)鋼，這位曾經(jīng)的科技部部長(zhǎng)在《人民日?qǐng)?bào)》第六版發(fā)表題為《促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展》的“挺”氫燃料電池汽車的文章。
他在文中認(rèn)為，純電動(dòng)汽車的短板是續(xù)駛里程和充電時(shí)間，尚不能滿足量大面廣的遠(yuǎn)程公交、雙班出租、城市物流、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)仁袌?chǎng)需求。為此，應(yīng)及時(shí)把產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)向燃料電池汽車拓展。
然后強(qiáng)調(diào)，燃料電池汽車具有清潔零排放、續(xù)駛里程長(zhǎng)、加注時(shí)間快的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多年研發(fā)積累，我國(guó)已形成自主特色的電-電混合技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并先后經(jīng)歷了北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)期間的規(guī)模示范運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)全譜型汽車“零排放”的關(guān)鍵技術(shù)方案。
這篇文章顯然是隨后12月21日由工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司組織在北京召開的“氫燃料電池汽車行業(yè)研討會(huì)”的前奏。財(cái)政部、發(fā)改委、應(yīng)急管理部、能源局、工信部、行業(yè)協(xié)會(huì)以及9家氫燃料汽車相關(guān)企業(yè)參會(huì)。
轉(zhuǎn)眼到了2019年兩會(huì)，多位車企和相關(guān)企業(yè)的代表委員好像約好了一樣，紛紛拿出了發(fā)展氫燃料電池汽車的議案或者提案。而最令氫燃料電池汽車狂熱愛好者興奮的是，“推動(dòng)加氫設(shè)施建設(shè)”首次寫入《政府工作報(bào)告》。
在如此利好政策的刺激下，氫能和燃料電池概念相關(guān)的上市公司股價(jià)更是一路飆升。
多方消息稱我國(guó)氫燃料電池汽車將在2019年正式實(shí)施“十城千輛”工程，為難的是要挑出哪十個(gè)城市，因?yàn)檎诜e極布局氫能和燃料電池的城市，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了十個(gè)。
一切似曾相識(shí)。這并不是中國(guó)人第一次為“氫”癡狂。
回望世紀(jì)之交，彼時(shí)，國(guó)家863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)剛剛開始實(shí)施，要發(fā)展燃料電池、混合動(dòng)力、純電動(dòng)三種動(dòng)力的新能源汽車。注意這個(gè)語(yǔ)序，當(dāng)時(shí)，不管在實(shí)際重視程度上，還是國(guó)撥經(jīng)費(fèi)的側(cè)重上，都是以燃料電池為主的。
上海市甚至提出了一個(gè)燃料電池汽車“百千萬(wàn)計(jì)劃”：2008年要達(dá)到100輛，2010年達(dá)到1000輛，2012年實(shí)現(xiàn)萬(wàn)輛級(jí)。
這里的燃料電池汽車，基本上就是指氫燃料電池汽車。
汽車商業(yè)評(píng)論注意到，當(dāng)時(shí)，人們對(duì)氫經(jīng)濟(jì)懷有一種美好而盲目的樂觀，認(rèn)為不久就能大步跨入氫燃料電池汽車社會(huì)。
面對(duì)這種產(chǎn)業(yè)的大躍進(jìn)思維，科學(xué)家們坐不住了。
出于對(duì)當(dāng)時(shí)燃料電池技術(shù)薄弱與成本高昂的清醒認(rèn)識(shí)，2006年6月，倪維斗、楊裕生等中國(guó)工程院和中國(guó)科學(xué)院十位院士上書時(shí)任總理溫家寶，建議電動(dòng)車的發(fā)展重點(diǎn)不要放在氫燃料電池電動(dòng)車上。
院士們認(rèn)為，因?yàn)槿剂想姵乜煽啃杂写岣?、材料昂貴、能量轉(zhuǎn)換效率低，以及氫的來(lái)源和儲(chǔ)運(yùn)有問(wèn)題等等，電動(dòng)車在近中期依靠不了氫燃料電池，對(duì)氫燃料電池的研究要作長(zhǎng)期打算，切切實(shí)實(shí)地解決關(guān)鍵材料和關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。
于是，雖然2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間有氫燃料電池汽車做示范運(yùn)營(yíng)，特別是2010年上海世博會(huì)期間，有了196輛燃料電池汽車參加運(yùn)行（其中，燃料電池轎車90輛、燃料電池公交車6輛、燃料電池觀光車100輛，歷時(shí)6個(gè)月，是目前世界上規(guī)模最大的燃料車示范項(xiàng)目之一），但這股氫燃料電池汽車的熱潮還是慢了下來(lái)。
2016年，全國(guó)共售出37輛燃料電池汽車，但是2017年突然開始加速，共售出1098輛燃料電池汽車，2018年產(chǎn)銷均完成1527輛。
加氫站建設(shè)也突然加速，截至2018年11月，中國(guó)已建成27座氫氣站，另有16座正在建設(shè)中，預(yù)計(jì)到2030年將超過(guò)1000個(gè)。
這跟2016年以來(lái)，國(guó)家發(fā)布了多達(dá)9個(gè)政策文件支持氫燃料電池技術(shù)創(chuàng)新不無(wú)關(guān)系。敏感的投資者或者投機(jī)者們已經(jīng)預(yù)感到，十多年過(guò)去，氫燃料電池汽車的熱浪又一次席卷中國(guó)市場(chǎng)。
那么，當(dāng)年十院士提出的氫燃料電池那些問(wèn)題解決了嗎？現(xiàn)在真的到了氫燃料電池汽車可以大規(guī)模普及推廣的時(shí)候了嗎？我們應(yīng)該如何保持怎樣的清醒態(tài)度？
看上去很美，硬傷不少
2H2+O2=2H2O
單從這個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)看，氫能真的是零排放的終極解決方案。然而，完美只存在于公式中，氫燃料電池要實(shí)際投入使用，情況復(fù)雜很多。
首先，從氫作為能源的角度來(lái)看，其生產(chǎn)、分配、運(yùn)輸、加注等等環(huán)節(jié)很長(zhǎng)、很復(fù)雜。
清華大學(xué)陳全世教授說(shuō)，燃料電池技術(shù)所需要的氫純度要求非常高，至少要99.99%，其中一氧化碳的濃度要保持10的負(fù)6次方以下，否則會(huì)讓催化劑鉑金中毒。工業(yè)副產(chǎn)的氫氣提純難度大，而電解水制氫純度高，但成本是煤炭天然氣制氫的2-3倍。
中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高稱，目前中國(guó)制氫“使用的還是一百年前的技術(shù)”，儲(chǔ)氫、運(yùn)氫等也都是多年前的工藝，“氫能本身現(xiàn)在面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)比燃料電池要大得多，包括技術(shù)和政策等方面”。
實(shí)際上，不管哪種制氫方式、哪種存儲(chǔ)方式、哪種運(yùn)輸方式，氫能源生態(tài)系統(tǒng)都不是一蹴而就的，涉及大量基礎(chǔ)設(shè)施的投入與建設(shè)，技術(shù)含量也高。反觀電動(dòng)汽車，只要拼命建充電樁即可，沒那么多中間環(huán)節(jié)。
歐陽(yáng)明高認(rèn)為，當(dāng)前中國(guó)氫能技術(shù)落后于燃料電池技術(shù)，進(jìn)展比較慢，需要全鏈條各環(huán)節(jié)氫能科學(xué)與技術(shù)的新突破。
再回到核心的燃料電池技術(shù)上。眾所周知，燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。它用燃料和氧氣作為原料，又沒有機(jī)械傳動(dòng)部件，一無(wú)噪聲污染，二是排放出的有害氣體極少。如果用氫做燃料，那就沒有有害氣體排出。
燃料電池技術(shù)與氫能技術(shù)是既相互聯(lián)系又存有區(qū)別的兩個(gè)領(lǐng)域。燃料電池是動(dòng)力問(wèn)題，氫能是燃料問(wèn)題。如同傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和加油一樣，一個(gè)是汽車行業(yè)的事，一個(gè)是能源行業(yè)的事。
那么，中國(guó)當(dāng)下的燃料電池技術(shù)又如何？
從“十五”以來(lái)，國(guó)家科技計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程等項(xiàng)目持續(xù)地支持氫燃料電池汽車的研究開發(fā)工作，初步形成了從燃料電池電堆、系統(tǒng)和整車的研發(fā)體系及制造能力，并開展了示范運(yùn)行。
然而，與另外兩種新能源車相比，燃料電池汽車至今仍處于示范運(yùn)營(yíng)階段。為什么？ 汽車商業(yè)評(píng)論綜合對(duì)業(yè)內(nèi)專家的采訪，基本可以得出這個(gè)結(jié)論：我國(guó)汽車燃料電池的核心技術(shù)和國(guó)外相比，存在代際的差距，落后國(guó)外大概5-10年，最悲觀的說(shuō)法是，落后20年。
同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院教授林瑞表示，中國(guó)與國(guó)際領(lǐng)先國(guó)家最大的差距所在，是電堆的核心材料和零部件還需要進(jìn)口。此外，建模工程工藝方面與國(guó)外相差巨大，比如金屬雙極板的流道設(shè)計(jì)，中國(guó)還是二維平面，日本已經(jīng)是三維。
清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授王誠(chéng)告訴汽車商業(yè)評(píng)論：“我們國(guó)內(nèi)有的做電堆的企業(yè)號(hào)稱很大，但所有的原材料都依賴進(jìn)口。國(guó)內(nèi)公司主要是在做組裝，買來(lái)膜和催化劑，再組裝。關(guān)鍵技術(shù)和原材料都被國(guó)外壟斷?！?/p>
“國(guó)際上燃料電池車用電堆體積比功率達(dá)到3.0-3.2kW/L，國(guó)內(nèi)企業(yè)有報(bào)道最高的為2.0kW/L，僅達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的三分之二?！敝袊?guó)工程院院士衣寶廉說(shuō)，由于功率密度低，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)電堆成本高、體積大，也不適于組裝乘用車。
膜電極（含質(zhì)子膜、催化劑、碳紙）和雙極板是燃料電池技術(shù)壁壘最高的兩大部件，特別是膜電極技術(shù)是壁壘中的壁壘。
中能源工程集團(tuán)氫能科技有限公司（簡(jiǎn)稱中氫科技）總經(jīng)理穆懷萍告訴汽車商業(yè)評(píng)論：“雙極板與國(guó)外的技術(shù)差距，是及格和優(yōu)秀的差異，膜電極與國(guó)外的差距，是不及格和及格的差異?！保ㄋ匾鈴?qiáng)調(diào)：這種說(shuō)法旨在表明膜電極是氫燃料電池的靈魂，決定著其關(guān)鍵性能和使用壽命。）當(dāng)然，此言也并不盡然。留美博士章俊良教授領(lǐng)導(dǎo)的上海交通大學(xué)燃料電池研究所，研制出的量產(chǎn)膜電極已經(jīng)達(dá)到日韓同等水平，屬于第二代鉑合金膜電極技術(shù)。
再?gòu)娜剂想姵仄嚨脑O(shè)計(jì)上說(shuō)。氫燃料汽車整個(gè)系統(tǒng)比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)還要復(fù)雜，相對(duì)純電動(dòng)車，氫燃料電池汽車束縛了車的造型設(shè)計(jì)，未來(lái)布置智能座艙很可能會(huì)受限制，特別是乘用車，對(duì)汽車造型的變化無(wú)疑是一個(gè)不利因素。
歐陽(yáng)明高曾表示：“氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的總體積（儲(chǔ)氫瓶+燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)+輔助電池）是會(huì)大于純電動(dòng)的，對(duì)轎車來(lái)講，體積想做到比純電動(dòng)還小，目前70兆帕的儲(chǔ)氫瓶還不大可能?！?/p>
上海捷氫科技有限公司系統(tǒng)開發(fā)部總監(jiān)蔡俊在最近一次演講中提到，他們對(duì)比了純電動(dòng)車型和氫燃料電池汽車型在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從成本上來(lái)說(shuō)，乘用車?yán)m(xù)航里程400公里以下，燃料電池相對(duì)純電動(dòng)是沒有優(yōu)勢(shì)的，即便400公里以上也沒有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)然，到了更大級(jí)別的客車和貨車車型，100公里以上的續(xù)航里程，氫燃料電池已經(jīng)比鋰動(dòng)力電池有優(yōu)勢(shì)了，到了30噸甚至更高噸位的卡車車型，氫燃料電池汽車只要續(xù)航超過(guò)75公里，就具有壓倒性的優(yōu)勢(shì)。
我們不否認(rèn)氫燃料電池在某些車型上的優(yōu)勢(shì)，只是這種優(yōu)勢(shì)也有待在產(chǎn)業(yè)化成熟之后才能得到驗(yàn)證。因?yàn)闅淙剂想姵仄嚥皇枪铝l(fā)展的，它涉及的上下游產(chǎn)業(yè)鏈比純電動(dòng)車更漫長(zhǎng)。
正如王誠(chéng)所說(shuō)，“氫燃料電池是氫能大產(chǎn)業(yè)鏈中處在中間階段的小產(chǎn)業(yè)鏈，這個(gè)大的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)呛芏喽替湗?gòu)成的長(zhǎng)鏈，統(tǒng)籌起來(lái)比較難?！?/p>
他告訴汽車商業(yè)評(píng)論，“在氫燃料電池領(lǐng)域，現(xiàn)在，豐田應(yīng)用的指標(biāo)是最好的，美國(guó)研究的指標(biāo)是最好的，它們都是氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)跑者，中國(guó)是商業(yè)化最熱的一個(gè)國(guó)家?！?/p>
或許是因?yàn)槿毡竞兔绹?guó)在氫能和燃料電池領(lǐng)域這幾年有了長(zhǎng)足的發(fā)展，比如固體高分子型燃料電池（PEFC）技術(shù)中鉑（Pt）催化劑用量的削減，比如太陽(yáng)能直接制氫的效率與發(fā)電的效率相比，從實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)來(lái)看已經(jīng)非常接近，這才導(dǎo)致中國(guó)有這新一輪的商業(yè)化沖動(dòng)。
一位不愿具名的燃料電池研究人員表示，燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈的上下游都需要重視，需要讓社會(huì)各界更加了解和關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)，讓技術(shù)發(fā)展和成熟得更快。產(chǎn)業(yè)鏈的每一環(huán)都需要做好，尤其需要明白大批量產(chǎn)業(yè)化所面臨的卡脖子的地方在哪里，只有把最核心的問(wèn)題解決好，中國(guó)燃料電池大批量產(chǎn)業(yè)化才有可能成功。
他認(rèn)為，第二代膜電極中鉑含量減少的幅度，放大到全球范圍看，遠(yuǎn)不足以支撐燃料電池產(chǎn)業(yè)化的需要?！爸挥械谌る姌O技術(shù)成熟起來(lái)，才能支持燃料電池汽車的全面產(chǎn)業(yè)化。”
顯然，僅僅有商業(yè)化沖動(dòng)，而沒有腳踏實(shí)地的基礎(chǔ)研究，那么最終難免我們的市場(chǎng)會(huì)成為別人的嫁衣。
今年春天剛剛在日本參加完2019世界智慧能源周活動(dòng)（World Smart Energy Week 2019）的一位中國(guó)專家告訴汽車商業(yè)評(píng)論：“日本的氫燃料電池汽車發(fā)展沒我們想象得那么快，……世界范圍內(nèi)氫燃料電池汽車的發(fā)展也沒我們想象得那么快?！?/p>
他說(shuō)，日本目前全國(guó)有2900輛氫燃料電池乘用車，其中大部分為豐田的MIRAI；有20輛公交車，主要為2020年奧運(yùn)會(huì)使用做預(yù)演，屆時(shí)總共會(huì)有100輛氫燃料公交車；有113座加氫站，其中40座為日本能源頭號(hào)企業(yè)巖谷（Iwatani）投資建設(shè)，而全世界僅有9000余輛氫燃料電池汽車。
顯然，在中國(guó)市場(chǎng)被炒得火爆的氫燃料電池汽車，即便在技術(shù)已經(jīng)比較成熟的日本，也基本是一個(gè)剛剛走出實(shí)驗(yàn)室的角色。
要知道，日本是全世界第一個(gè)制定氫能國(guó)家戰(zhàn)略的國(guó)家，2014 年，在安倍晉三首先發(fā)起下，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了《氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖》。但是請(qǐng)注意，這個(gè)“三步走”的發(fā)展計(jì)劃，它的目標(biāo)也不只是近期的，而是一下跨到了2050年，屆時(shí)的愿景是制氫成本要從2030年設(shè)定的每公斤3美元目標(biāo)進(jìn)一步降低到2050年的2美元目標(biāo)，氫能作為可再生能源之后的另外一個(gè)選項(xiàng)。
不可否認(rèn)，氫燃料電池汽車具有加氫快等諸多優(yōu)點(diǎn)，但燃料電池的輸出受限于眾多內(nèi)在因素，輸出特性很軟，無(wú)法應(yīng)對(duì)劇烈的功率需求變化，而且，頻繁的功率變化也會(huì)讓燃料電池的壽命加速衰減。
事實(shí)上，燃料電池很難像電池或者發(fā)動(dòng)機(jī)那樣作為車輛的單一能量源，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，一般會(huì)與蓄電池或者超級(jí)電容組成增程式的電-電混合動(dòng)力系統(tǒng)，依靠輸出更穩(wěn)定，響應(yīng)更快的蓄電池來(lái)滿足高頻的動(dòng)力需求，而讓燃料電池盡量平穩(wěn)輸出。
氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，除了電堆，還要燃料電池的氫氣/空氣供應(yīng)系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)等。而增程式的設(shè)計(jì)又導(dǎo)致結(jié)構(gòu)進(jìn)一步復(fù)雜。
這也就難怪特斯拉的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）認(rèn)為氫燃料電池“令人難以置信的愚蠢”，是“傻瓜電池”（Fool Cell，與Fuel Cell 諧音）、“垃圾堆積”，并在多年前的年會(huì)上告訴特斯拉股東“成功根本不可能”。
無(wú)獨(dú)有偶，今年4月初，美國(guó)燃料電池業(yè)界領(lǐng)軍人物、生產(chǎn)用于為建筑供電的固定式燃料電池（SOFC）的布魯姆能源 （Bloom Energy） 公司聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO斯里達(dá)爾（K.R. Sridhar），在舊金山明確表示：“我不相信氫燃料電池汽車，把燃料電池用于氫能汽車是不合適的?！?/p>
他表示：“在汽車中安裝一個(gè)燃料電池，無(wú)論你走到哪里，你都等于隨身攜帶一座‘化工廠’，而且還要攜帶所有必需的、特殊的氫燃料。汽車已經(jīng)過(guò)于沉重和效率低下，現(xiàn)在就等于在油箱中再增加一個(gè)龐大且復(fù)雜的‘化工廠’?！?/p>
斯里達(dá)爾說(shuō)：“從各種最新跡象表明，純電動(dòng)汽車熱潮遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了氫能汽車，燃料電池更有意義的事情，是為電動(dòng)汽車充電站提供動(dòng)力，而不是為汽車本身直接提供動(dòng)力?！?/p>
上海車展期間多位造車新勢(shì)力創(chuàng)始人接受汽車商業(yè)評(píng)論采訪時(shí)皆不看好氫燃料電池汽車的發(fā)展。一位自己也做了氫燃料電池汽車的創(chuàng)始人甚至表示，他們此舉不過(guò)是為了向投資人證明自己并不落伍，以順應(yīng)當(dāng)下這股狂熱的氫燃料電池風(fēng)潮。
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