欧阳明高院士：燃料电池在商用车领域的应用面临着许多问题

在2019年7月1日-3日召开的海南博鳌世界新能源汽车大会上，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高发表了题为《面向2035的中国新能源汽车技术路线展望》的主题演讲。在演讲中，欧阳明高院士针对燃料电池的发展进行了展望。

中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高

来自商用车的挑战

在2017年12月发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中，关于燃料电池汽车的总体发展思路为：5年内以中等功率燃料电池于大容量动力电池的深度混合动力构型为技术特征，实现燃料电池汽车在特定地区的公共服务用车领域大规模示范应用；10年内以大功率燃料电池与中等容量动力电池的电电混合为特征，实现燃料电池汽车的较大规模批量化商业应用；15年内以全功率燃料电池为动力特征，在私人乘用车、大型商用车领域实现百万辆规模的商业推广；以可再生能源为主的氢能供应体系建设与规模扩大支撑燃料电池汽车规模化发展。路线图还确定了氢燃料电池汽车的发展规模。

《节能与新能源汽车技术路线图》中关于氢燃料电池的发展目标

针对燃料电池的应用路线，欧阳明高在演讲中表示：“凡是纯电动能干的事，我觉得不要用燃料电池，因为燃料费用本身没法精准，所以燃料电池干什么？干纯电动不适合干的事情。”

欧阳明高认为，燃料电池动力系统是卡车和公路客车等长途重载运输的最佳选择。但目前燃料电池在商用车领域的应用也面临着许多问题。首先，商用车作为生产工具，对燃料成本的敏感性比乘用车高。目前在运氢、车辆储氢和加氢环节的成本控制是限制其发展的瓶颈。其次，耗氢量大，意味着车载氢瓶不适应，因为车载氢瓶在动力系统中间体积最大，对安全性比较敏感，也将对成本造成压力。最后，车载储氢量大导致单车占用加氢站的时间增长，由于商用车面积很大导致占地面积大，同时还有安全距离等因素使单站服务车辆数量减少为乘用车的1/3以下。比如一个对应1650台乘用车的加氢站，只能对应300多辆商用车。

来自整体的挑战

而针对目前燃料电池的整体发展所面临的挑战，欧阳明高介绍道，目前面临的挑战主要有：

第一，氢储运瓶瓶颈。欧阳明高表示，以现在30吨的卡车为例，在20MPa情况下，单车可储氢300-350kg，这样的量级无法支撑氢能大规模发展。需要转型为30MPa并逐步提升至50MPa，以减少运输成本。同时进行大规模的管道运氢。液态储氢具有优势，但是具有关键零部件依赖进口，建设周期长、总体储运能力不足等缺点。

第二，车载储氢瓶瓶颈。欧阳明高介绍，一个35MPa的车载储氢瓶可以支撑一辆城市公交运行250公里，支撑一辆中级物流车运行300公里，一个70MPa的车载储氢瓶可以支撑一辆城际客车运行400公里，支撑一辆重型物流车运行500公里。如果想要装载更多地氢气则需要进行液态储氢，但相关技术还要5年探索之后才能决定是不是具有大规模应用的可行性。

第三，加氢站瓶颈。据欧阳明高介绍，目前全球共有360座加氢站，其中绝大多数都是小型站。中国拥有加氢站16座，每天的总供应能力为8吨，平均每站每天供应氢气500公斤，目前供应量最高的是位于张家口的加氢站。欧阳明高团队在北京建了中国第一个加氢站——北京永丰加氢站，也是全国最大的加氢站，每天供氢量1.5吨，为50辆客车提供加氢服务。按照2030供氢200-400万吨的目标，需要每年平添500-10000吨，欧阳明高以8000吨为例分析道，考虑到一定区域内重型商用车数量上限，欧阳明高表示，可以根据加氢站的加氢能力来决定车辆结构，除大型商用车外，可分出部分加氢能力为大型SUV等车辆供氢。而非根据车辆来建设加氢站。

欧阳明高说：“我对2016年路线图做了一个小小的修改，2020年5000辆保持不变，我说的运行辆是真正运行的数量。2025年基于20MPa，各地因地制宜实现5-10万辆的目标。现在关键问题是5-10万辆如何变成100万辆，这要突破我刚才说的三个瓶颈，然后把各城市连在一起形成全国一条链。”

针对燃料电池的发展，欧阳明高表示，我国目前在运行的燃料电池商用车在2000辆左右，是燃料电池商用车领域的领先国家。我国近几年燃料电池发展非常迅速，CCM、膜电极、电堆、全产业链已经打通，全球资源向中国汇集。面向2035的发展目标，我国在燃料电气技术、规模化应用、氢燃料供应等方面均可满足需求。