钜大LARGE | 点击量：520次 | 2021年12月06日
纯电动并不是汽车唯一方向 氢燃料动力电池开始登上舞台
迫于能源安全的角度考虑，我国正在加快能源供给结构的转变。2015年，我国石油对外依存度突破60%；同时，英国石油公司（BP）预测，20年后即2035年，我国石油对外依存度将高达35%，超越欧洲成为全球最大的能源进口国。然而，这一火烧眉毛的问题与汽车密切相关。
BP集团首席经济学家戴思攀认为，我国石油需求量上升与交通行业需求有关。而到2035年，我国汽车保有量将从目前的1.5亿辆上升至5亿辆，随之，石油需求也将从1050万桶/日上升至1700万桶/日。
对此，汽车行业相关机构已经积极做出部署，提前应对未来能源短缺造成的市场问题。纯电驱动被确立为新能源技术路径的核心，同时，针对消费者和汽车公司制定相关政策，推动纯电动新能源汽车的发展，给予消费者一定的购车补贴，用双积分政策约束汽车公司新能源汽车的推广工作。
以下内容是相关方面的进展情况：
1、政策规划
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
“十五”以来，我国政府持续四个五年计划启动新能源汽车科技研发专项，统筹部署了纯电动、混合动力（插电／增程）、燃料动力锂电池电动汽车为主的动力系统和电池、电机、电控为核心技术的“三纵三横”研公布局，确立“纯电驱动”技术转型战略，其中，针对氢能及燃料动力锂电池持续开展了大量技术攻关和产业化示范应用研究。
万钢强调，我国政府长期以来高度重视氢能燃料动力锂电池汽车的发展，氢能燃料动力锂电池是我国汽车动力系统转型升级和新能源汽车战略的重要方向。
2、氢燃料动力锂电池
我国已经初步掌握了燃料动力锂电池电堆及其关键材料、动力系统、整车集成和氢能基础设施的核心技术，基本建立了具有自主知识产权的燃料动力锂电池汽车动力系统技术平台，培育了一批从事燃料动力锂电池及关键零部件研发生产公司，初步形成了以大学研究院所为主，骨干公司参与，涵盖制氢、储氢、输氢、氢安全及燃料动力锂电池技术的研发体系及生产制造能力，实现了百辆级动力系统与整车的生产量力，研发了适合于我国市场特色的应用产品，在分布式能源领域、移动通信基站以及城市客运、物流等商用车型为先导开展了规模化示范运行，开启了我国燃料动力锂电池汽车商业化进程。
近年来，在世界各国政府和学术界、工业界等共同努力下，氢能燃料动力锂电池技术取得重大突破，在寿命、可靠性、使用性能上基本达到车辆使用需求，氢能基础设施正在加快建设，燃料动力锂电池汽车开始规模化投放市场，在全球范围内开启了产业化新时代，迈向市场化发展新征程。
然而，现实情况却是，我国氢燃料动力锂电池的发展与国外相比存在很大的差距。首先，相关专家认为，我国氢燃料动力锂电池汽车经历了前几年的踌躇之后，在技术研发、产业配套、氢能源供应以及标准等方面已经落后较多；其次，在推动燃料动力锂电池汽车商业化的道路上，仍存在诸多困难和挑战，例如基础设施建设、生产制造成本、消费市场推广等，但“道阻且长，行则将至”。
在国外，氢燃料动力锂电池的发展却是另外一番场景。纵观全球，无论是日本、欧洲，还是加拿大，甚至是美国的加州，都在积极推进燃料动力锂电池汽车的大规模应用和推广。据统计，日本目前拥有91座加氢站，加拿大正在运营的加氢站已经多达100多家，美国加州则拥有31个零售加氢站。英美资源集团执行总经理AndrewHinkly表示，英美资源集团的地下作业交通工具均已采用氢燃料动力锂电池作为动力，燃料动力锂电池特种车早已不再是“稀罕物”。
3、专家态度
万钢指出，当前，世界正面对能源生产和消费的深度变革。氢能燃料动力锂电池技术创新正成为全球能源技术革命的重要方向，是各国未来能源战略的重要组成部分。“在车用能源领域，氢能燃料动力锂电池被认为是实现车辆使用阶段’零排放’、全生命周期’低排放’的重要技术方法，是未来汽车产业技术竞争的制高点。”
万钢有关燃料动力锂电池汽车的未来和前景充满信心，提出“我们将继续整合国内外优势资源，深入开展基础研究，攻克关键技术，完善系统功能；我们将提高产品质量，推动氢能燃料动力锂电池全产业链体系的市场协同；我们将强化跨产业、跨领域的产业协同应用，实现燃料动力锂电池汽车重大共性技术突破和工程化落地”。
面向未来，万钢提出，我国氢能燃料动力锂电池汽车的发展一定能够为全球燃料动力锂电池汽车的发展起到重要的支撑和引领用途，一定能够为把我国建设成为更加美丽的现代化强国作出积极贡献。
与会专家对氢燃料动力锂电池汽车均持乐观态度，他们认为燃料动力锂电池技术革新速度已超出市场预期，近期燃油车禁售时间表被提出，产业发展正当其时，市场空间有望打开。而政策面的支持将会助力燃料动力锂电池商业化进程加快，燃料动力锂电池有望成为下一个风口。
4、技术比较
根据中金公司近日公布的报告，燃料动力锂电池车在能量密度、续航里程、燃料加注时间等方面综合性能远高于搭载锂离子电池的新能源车，有望成为燃料动力锂电池产业链的驱动力。日本、韩国、欧洲及美国燃料动力锂电池产业链正在逐渐产业化，而我国尚处于起步阶段。
中科院大连化物所、我国工程院院士衣宝廉先生认为，目前在技术层面，燃料动力锂电池技术在汽车领域已经有了一定的技术积累与运行测试积累，上汽、福田、宇通等乘用/商用车都曾进行过不同规模、不同环境下的燃料动力锂电池汽车试运行，甚至具备了小规模投入运营的能力。不过国内燃料动力锂电池技术的可靠性相比国外厂商还有一些差距，这是我们应当努力赶超的方向。
5、汽车公司
（1）国内（上汽、亚星客车）
-荣威
上汽将一台荣威950“改装”成了燃料动力锂电池车型。百公里加速时间12秒左右，最高车速160km/h，最大爬坡度25%，综合续航里程是这台车与其他三家差距比较大的地方，仅为430公里，比汽油车稍逊一筹。另外，国内燃料动力锂电池车型在能量密度上相比国际厂商还是有差距，国内的水平目前在2~2.4kW/L，而丰田、本田已经达到了3.1~3.3kW/L，这也是荣威950燃料动力锂电池车续航里程不够长的重要原因之一。
不过，荣威950的低温启动性能在-20℃，相比之前的荣威750燃料动力锂电池车进步非常明显，在一定程度上确保了国内大部分地区的寒冷天气使用。另外，4.2kg的氢瓶容量和700Bar的瓶内压力都是业界主流水准。这款车已在2016年十月获得了工信部第289批次通告认证。
（2）国外（现代、丰田、本田、日产）
-现代汽车
现代的燃料动力锂电池技术已经发展到了第四代，动力表现相比前代提升10%，燃料动力锂电池的功率密度更是提升了30%，同时车重降低20%，因此整车的续航里程提升到了800公里，已经具备超越传统汽油车的续航优势。而加氢的过程保持在5分钟左右，和汽油车相同方便，纯电车型充电慢的问题在燃料动力锂电池车型上是不存在的。其概念SUV已经接近量产。
-丰田汽车
丰田早在2014年便上市了燃料动力锂电池车型Mirai，该车型也是公认的世界上首款正式面向市场、交付普通用户的燃料动力锂电池汽车，折合人民币35~40万元的海外售价，也让消费者能以更低的门槛享受到燃料动力锂电池技术的便利与环保。实际乘坐体验下，Mirai的动力表现相当出色，乘坐四人的情况下百公里加速时间直观感受在10秒左右，完全不逊于普通家用汽油车型。
-本田汽车
本田Clarity是本次大会上四款燃料动力锂电池车型中最受“追捧”的角色。Clarity在JC08工况下的续航里程为750公里，同样超越了燃油车。130kW的电机最大功率保证了车辆的性能，燃料电堆功率密度为3.1kW/L，处于业界第一梯队。除了核心技术之外，Clarity也针对能耗进行了一些车身优化，比如它的后轮轮拱上部是封住的，这样做便能降低一部分风阻，进一步降低氢气的消耗。
6、推广障碍
（1）氢的获取。如何获取廉价氢燃料是氢能源产业必须攻克的重点问题。他提出，工业领域的副产氢可以作为廉价氢来源的备选之一。
（2）氢燃料动力锂电池安全。另外，针对氢燃料动力锂电池车的安全性问题，衣宝廉先生也提出了自己的看法。中科院大连化物所、我国工程院院士衣宝廉先生认为，技术成熟的燃料动力锂电池要比锂离子电池更安全，但如何确保电池堆在200V以上的电压下发生碰撞，接触车辆金属底板后的人身安全问题也要得到重视。
事实上，氢气的特性并不比汽油更危险，甚至比汽油更安全。在氢燃料汽车和汽油车爆炸比较试验中，由于氢气的密度非常低，从燃料罐中逸出之后会迅速上升扩散，即便着火，也是发生在气源的上方，离车内乘员较远。而汽油车一旦爆炸，液态的汽油会直接在车内燃烧。而且由于氢气的热值非常高，同样续航里程的车型，采用氢燃料所存储的氢气量远低于汽油量。同时，为了进一步保障安全，以丰田Mirai为例，该车型的储氢罐设计了一个温控单向阀，当车辆遇到意外，瓶内压力过大或氢气罐温度上升时，单向阀会自动打开，罐内氢气会均匀稳定地泄露出来，并不会发生爆炸。
（3）催化剂回收成本。燃料动力锂电池的核心质子交换反应过程是要铂族元素等催化剂实现的。早在2007年，美国通用汽车公司投放的100台Equinox燃料动力锂电池轿车，其中每台车的铂用量为80可左右，这使得整车价格相当昂贵。他表示，乘用车氢燃料动力锂电池的铂用量还会随着技术的进步而逐渐降低，利用率大幅提升从而降低燃料动力锂电池的成本，最终惠及消费者。目前的单车铂用量约为20~30克，5到10年后铂用量有望减少至8~12克。而他也在后期的采访中明确表示，如同三元催化中的贵金属回收，若燃料动力锂电池中铂的含量低于8克，那么该回收成本将高于回收收益，这里还是存在平衡性问题。
7、加氢站建设
有关燃料动力锂电池车型的推广而言，加氢站的建设是最基本的前提。目前，丰田、本田、日产在联手推广加氢站的建设。加氢站的建设要产业上下游的发力以及政府部门的大力支持。
