清華大學汽車工程系副主任李建秋教授

     在新一輪的新能源汽車補貼政策中，純電動和插電式混合動力的補貼都在逐步退坡，但是氫燃料電池的補貼方案并沒有調整。近日，億華通科技公司首臺燃料電池發動機下線，宇通、福田、中植的燃料電池客車已經在2022冬奧會舉辦地張家口經過了環境路況實驗驗證，中國燃料電池商業化的步伐明顯加快，清華大學汽車工程系副主任李建秋教授認為，燃料電池汽車未來能與傳統燃油車全面競爭，實現批量化生產需要更多扶持。 

中國氫燃料電池汽車發展到什么程度了？ 

1.從“十五”電動汽車重大科技專項，即2001年到2005年，處于燃料電池汽車研發階段。當時，燃料電池、動力電池、驅動電機等關鍵零部件技術還不成熟。主要研究重點是研究燃料電池工作原理，“我們與福田汽車合作試裝的第一輛客車把座椅都拆掉，燃料電池系統當時占了大半個車箱。” 

2.“十一五”燃料電池被列入節能與新能源汽車重大項目，從2005年到2010年，重點圍繞“燃料電池加動力電池”的混合動力系統開展研究。零部件的成熟度開始快速提高，使燃料電池整車動力系統技術水平隨之提升。經過2008年奧運會，燃料電池試驗車經過春夏秋冬完整一年的示范運行，燃料電池系統構型得到優化固定。但是，燃料電池發動機本身還有很多問題沒有突破。 

3.因此在“十二五”期間（2010年到2015年），清華大學與北京億華通科技公司重點針對燃料電池的可靠性、耐久性和成本問題開展攻關，迎接燃料電池系統的產業化。2015年掌握了“電電混合動力系統”技術，包括整車控制技術及發動機技術。與國外同類產品比較，我們動力系統構型的特點是成本低，燃料電池發動機可以做到比較小，而動力電池容量比較大，形成電電混合動力，使發動機基本上工作在穩態。如果燃料電池發動機工作在穩態，耐久性會更好。 

李建秋認為，燃料電池汽車要發展起來，一定要有幾十家高水平的關鍵零部件企業，就像我國電池產業一樣，有比亞迪、CATL等，有一大批技術和產能都居于世界前列的零部件企業，才能夠支撐起這個新興產業的發展，才能像電池產業那樣達到國際領先水平。

燃料電池汽車與純電動汽車相比有何優勢？ 

純電動汽車在低溫環境下，電池的溫度會下降，造成啟動困難，能耗增加。因為除驅動車輛行駛外，動力電池還要拿出一部分能量用來維持空調、采暖系統運轉，所以純電動汽車冬天運行時續航里程會打折扣，但燃料電池汽車冬季的表現非常好。 

例如，一臺30千瓦的燃料電池發動機除輸出30千瓦的電功率之外，冷卻水還能提供約25-30千瓦的余熱，溫度大概有60-70度，足夠車廂取暖之用，還能為電池保溫。即使在零下10度或20度的環境溫度下，客車內的溫度也會保持在零上10-20度，電池的溫度保持在零上10-20度。電池的電量不會下降，充放電性能不會下降，壽命不會衰減，車輛的續航里程也不會下降。而且冬天比純電動汽車更加節能，因為它是用廢熱采暖。 

如何實現能源端的氫電互動？ 

隨著電池技術的進步，純電動汽車和燃料電池汽車未來會根據自身的特點向不同領域發展。續駛里程在300公里以下的車型，尤其是緊湊車型會以純電動為主。跑長途的物流車、卡車、有軌電車等，越重的、需要能量越多的、續航里程越長的車型，燃料電池車型就越有優勢。 

燃料電池汽車與純電動汽車都是純電驅動，都是零排放，但都有自己細分的市場，能夠相互配合。比如在新能源利用方面，風、光等可再生能源發出的電，既可以給電池充電，電解水制氫后也可以供給燃料電池，這叫做“氫電互動”，就是氫能源和電能相互作用。如果太陽能發出來的電用不了、存不住的話，可以電解水制氫，把氫氣作為電能存儲的載體。到用電高峰時，燃料電池發電再上網補充電能，這就是能源端的氫電互動。如果發生地震等災害導致斷電，車用燃料電池發電連上市電可以救急，在緊急情況下可以作為一個電站，這是車載端的氫電互動。這就是整個氫電互動的長期愿景。 

燃料電池汽車商業化之路怎么走？ 

李建秋預計，燃料電池汽車發展從2017年開始慢慢爬坡，到2020年會達到1萬臺車的規模，2025年會達到10萬臺甚至百萬臺的規模。在這個發展過程中，他預計會是商用車先行，乘用車滯后3-5年。 

8月25日，北京億華通科技公司首臺氫燃料電池發動機下線，標志著中國首條自動化氫燃料電池發動機大批量生產線正式投產。億華通2016年與張家口市政府達成了氫能戰略合作。搭載億華通第三代氫燃料電池發動機的新能源客車已經完成張家口地區工況適應性試驗，表現良好。李建秋表示，培育和扶持像億華通這樣的企業做國內的領頭羊，研究如何把發動機這個關鍵零部件做好，才能實現由中國自己掌握核心技術和自主生產。只有這樣，將來才具備降成本和大批量商業化生產的可能，將來還會布局電堆的升級版和核心材料的生產線，讓國內掌握整個產業鏈自主配套，成本也會大幅下降。 

燃料電池汽車的推廣條件和場景是怎樣的？ 

2022年，第24屆冬季奧林匹克運動會將在北京和張家口舉行。億華通和張家口市將共同建設該地區氫能綜合利用產業體系，建設京張奧運氫能高速公路，以及多個風光電氫綜合能源利用示范項目，并于今年率先啟動百輛級燃料電池客車示范運營，清華大學為此制定了相應的發展規劃。 

李建秋表示，燃料電池汽車的推廣與純電動汽車的推廣是有差別的，純電動汽車只要有電力設施供電就可以推廣，而燃料電池汽車的推廣取決于氫能基礎設施的配套情況。所以，推廣燃料電池汽車的指導方針是選擇氫能源和制氫成本比較低的區域。張家口就具備這樣的條件，張家口是國家新能源推廣重點示范城市，有大量的風電和光電資源。 

利用張家口沒有碳排放的風電進行電解水制氫，供給燃料電池汽車使用，讓這些電產生價值。雖然水資源是稀缺的，但電解水的用量不用擔心。電解水用的是經過凈化的工業用水，而且用水量并不大，這已是比較成熟的技術。燃料電池汽車不再使用有二氧化碳排放的傳統燃油，使用成本比燃油車便宜或者相當，對于能源制造企業來講，使用的是上不了網的棄電制氫，會進一步產生經濟效益，這樣，就可以從各個方面實現雙贏、三贏或者多贏的局面，有利于燃料電池汽車的推廣。 

加氫站如何布局？需不需要完全新建？ 

燃料電池汽車的發展和加氫站的建設，是相互促進相互影響的關系。世界上燃料電池研發推廣比較好的是日本，車已經準備好了，但制約燃料電池汽車推廣的障礙是加氫站的建設沒有跟上。李建秋表示，充分吸取日本的經驗，幫助張家口市政府做的氫規劃，將加氫、制氫和車的推廣同步規劃，同步建設。 

目前，清華大學與億華通正在幫張家口做加氫站布局規劃。因為燃料電池汽車的續航里程比較長，借鑒日本、美國一個加氫站替代兩個加油站的經驗，第一批將在張家口布局19-20個加氫站（張家口有19個區縣，保證每個區縣1個）。 

從國家長遠的能源基礎設施建設來看，加氫站將來要和加油站慢慢兼容。也就是說，隨著燃油汽車比例的下降，現在的加油站會慢慢地轉化成加氫站。所以，加氫基礎設施并不用完全新建，只是在原來的基礎上升級。 

李建秋告訴第一電動網，現在中石油、中石化也在論證什么時候大規模投建加氫站。他們可能先找一兩個加油站試點改造成兼顧加氫站。第一步是兼顧35MPa的加氫站，下一步再升級到70MPa加氫站，然后實現一個既有35MPa加氫口，又有70MPa加氫口的加氫站，將來甚至還有液氫加氫口。“我相信，未來5到10年，有些加油站會變成混合運行模式。在城市里，還可以同時布局充電和加氫基礎設施，兩者配合，形成真正的純電驅動零排放城市交通體系。” 

氫氣的來源是多樣化的。據了解，中石油、中石化的態度是，如果未來汽油車、柴油車少了，氫燃料電池車多了，他們就會對石油裂解工藝進行改進，不再生產那么多柴油汽油，而會多生產氫氣。另外，天然氣重整制氫、煤重整制氫，成本大概是10元錢左右。我國現在有大量的棄風、棄光和棄水，先把這部分棄電用好是當務之急。李建秋認為，用棄電制氫也是我國可再生能源轉型的一個非常重要的著力點。 

氫燃料電池汽車大規模推廣需要政策怎樣扶持？ 

燃料電池汽車的可行性和可靠性，要經過春夏秋冬來測試和檢驗。李建秋呼吁，希望國家能夠出臺燃料電池汽車區域示范的相關政策。 

純電動汽車通過“十城千輛工程”的大規模的示范推廣帶動了整個產業鏈的成熟和發展，使我國新能源汽車居于全球領先的地位。燃料電池汽車也需要一個類似的示范推廣過程。“無論是上汽、福田、宇通，還是像億華通這樣的關鍵零部件企業，都有技術，都能做產品，但是都沒有量。沒有量就形不成產業鏈，成本就降不下來，難以實現產業化。所以，希望通過以更多的區域示范來把成本降下來，把質量提上去，把規模推上去，拉動全產業鏈關鍵材料和零部件的發展。希望國家能夠出臺示范推廣政策，例如在3到5個城市或者10個城市以內進行示范，一個城市有幾百到千輛的規模，3到5年后再進行大范圍推廣”。 

在新一輪的新能源汽車補貼政策中，盡管純電動和插電式混合動力的補貼有所下降，但是氫燃料電池的補貼方案并沒有調整。這樣的補貼政策為開發氫燃料電池汽車的相關企業提供了繼續前進的動力。 

李建秋建議地方政府加強對燃料電池汽車的補貼，“在我國燃料電池汽車的產業鏈沒有形成之前，企業前期的研發投入是比較多，希望除了中央政府對燃料電池汽車的補貼不退坡之外，各個重點區域的地方政府要進一步地加強對燃料電池汽車發展的補貼和扶持。通過政府的扶持把量推上去，累計到一個量級，比如萬輛級別再開始退坡或停止補貼。