通過燃料電池轉(zhuǎn)化成電能，淺談中國(guó)在氫能道路上的抉擇

　　能源無(wú)疑是當(dāng)今全世界共同關(guān)注的一大話題，受全球能源消費(fèi)量不斷增長(zhǎng)和能源消耗導(dǎo)致的環(huán)境問題和氣候問題成為人們揮之不去的痛。氫能具有熱值高，清潔無(wú)污染，來(lái)源豐富等特點(diǎn)，演繹了自然物質(zhì)循環(huán)利用、持續(xù)發(fā)展的經(jīng)典過程，被公認(rèn)為是人類最理想的能源。在氫能利用的方式中，只有通過燃料電池將其直接轉(zhuǎn)化成電能才是最安全高效的方式，因此燃料電池一直以來(lái)備受推崇。燃料電池在不同領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣狀況直接影響氫能時(shí)代的到來(lái)，燃料電池技術(shù)也被認(rèn)定為未來(lái)改變?nèi)祟惿畹氖蟾咝录夹g(shù)之一，將成為解決石油危機(jī)的最佳途徑。

　　其實(shí)氫燃料電池已不是什么全新的技術(shù)，20世紀(jì)60年代，氫燃料電池就已經(jīng)成功地應(yīng)用于航天領(lǐng)域。往返于太空和地球之間的“阿波羅”飛船就安裝了這種體積小、容量大的裝置。進(jìn)入70年代以后，隨著人們不斷地掌握多種先進(jìn)的制氫技術(shù)，很快，氫燃料電池就被運(yùn)用于發(fā)電和汽車。波音公司于2008年4月3日成功試飛氫燃料電池為動(dòng)力源的一架小型飛機(jī)。

　　在能源消耗量最大的汽車領(lǐng)域，越來(lái)越多的有識(shí)之士認(rèn)為，氫燃料電池汽車作為一種真正意義上的“零排放，無(wú)污染”載運(yùn)工具，是未來(lái)新能源清潔動(dòng)力汽車的必然方向，氫燃料電池汽車研發(fā)與量產(chǎn)，必將成為全球汽車工業(yè)領(lǐng)域的一場(chǎng)新革命。2015年初，豐田汽車公司的燃料電池比功率達(dá)到了3.1kW/L，并宣布 “未來(lái)”氫燃料電池車實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，進(jìn)入了商業(yè)推廣階段，其后，本田與現(xiàn)代也推出了燃料電池商業(yè)化車。

　　近日印發(fā)的《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》對(duì)燃料電池車的發(fā)展寄予更高期望，與“十二五”規(guī)劃相比，新規(guī)劃重點(diǎn)提到：要系統(tǒng)推進(jìn)燃料電池車的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化；推動(dòng)高性能低成本燃料電池材料和系統(tǒng)關(guān)鍵部件研發(fā)；推動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)以及氫制備、儲(chǔ)運(yùn)和加注技術(shù)發(fā)展，推進(jìn)加氫站建設(shè)。規(guī)劃還明確，到2020年，要實(shí)現(xiàn)燃料電池車批量生產(chǎn)和規(guī)?；痉稇?yīng)用。另外，財(cái)政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》，規(guī)定：除燃料電池汽車外，各類車型2019—2020年中央及地方補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和上限，在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上退坡20%，可見我國(guó)政策扶持方面傾向于發(fā)展燃料電池車。

　　氫燃料電池汽車的普及必須要有足夠的加氫基礎(chǔ)設(shè)施，你周圍必須要有足夠的加氫站，你才會(huì)去購(gòu)買使用它。目前，中國(guó)制造這樣一輛燃料電池車的成本大概在100萬(wàn)人民幣，建一個(gè)加氫站大概需要1000萬(wàn)以上的費(fèi)用，國(guó)家雖然已經(jīng)明確規(guī)定了相當(dāng)可觀的補(bǔ)貼，但是目前并沒有真正能夠推動(dòng)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，化石燃料時(shí)代怎么向氫燃料時(shí)代的過渡。大家還沒有找到切實(shí)可行的路徑，也有一大批人把目光轉(zhuǎn)向了甲醇，認(rèn)為可以甲醇可以作為一個(gè)媒介從而進(jìn)入氫能時(shí)代。

　　甲醇是液體燃料，相比于氫氣，廉價(jià)、易得、便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。利用甲醇作為氫能的轉(zhuǎn)換媒介，其實(shí)就是在氫燃料電池的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)制氫的裝置。這個(gè)裝置就叫重整器，重整器相當(dāng)于一個(gè)濃縮的小型化工廠，可以把甲醇里面的氫提取出來(lái)。這種做法在固定式燃料電池中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，然而國(guó)外研發(fā)燃料電池汽車的大車企大部分都沒有走這條路線，因?yàn)槿绻堰@一整套設(shè)備放在車上，就要解決重整室小型化的瓶頸，很多專家和學(xué)者都認(rèn)為甲醇現(xiàn)場(chǎng)制氫難以實(shí)現(xiàn)小型化，放在汽車上更是不可能做到的事情。

　　在新能源的發(fā)展上，有電動(dòng)車和燃料電池汽車之爭(zhēng)。在氫能源的發(fā)展道路上，也存在著是先進(jìn)入甲醇時(shí)代還是一步到位直接邁向氫經(jīng)濟(jì)和氫能時(shí)代。

　　這個(gè)問題的利弊和答案，對(duì)于不同的國(guó)家明顯是不同的。按筆者理解，美國(guó)應(yīng)該進(jìn)入天然氣時(shí)代，中國(guó)可以進(jìn)入甲醇時(shí)代，歐洲發(fā)展電動(dòng)車，日本直接進(jìn)入氫能時(shí)代。中國(guó)汽車行業(yè)和燃料電池行業(yè)應(yīng)該集中力量去發(fā)展重整器和增程電動(dòng)車。在一個(gè)成熟的純電動(dòng)車(150公里)上，增加一個(gè)5到15千瓦的甲醇重整制氫燃料電池增程器，或者直接將現(xiàn)場(chǎng)制氫的重整器和燃料電池一起放在電動(dòng)車上，既不需要加氫也無(wú)需充電。通過這兩種技術(shù)都可以徹底解決純電動(dòng)車的續(xù)航問題，如此一來(lái)，中國(guó)的汽車工業(yè)就有望彎道超車，自主和騰飛啦！