五问科创新风｜燃料电池：基础材料国产化和降成本是关键

【编者按】

科技改变世界，创新决定未来。

站在2021年的新起点，澎湃新闻·智库报告栏目推出新春策划“五问科创新风”，我们邀请工程师、产业研究者及企业高管，讲述集成电路、人工智能、自动驾驶、基因测序、燃料电池、区块链、石墨烯、5G等科创领域的理想与现实，找差距、补短板，修炼内功、赋能未来。 

澎湃新闻 张泽红、冯婧 制图

澎湃新闻：目前燃料电池行业的最前沿技术达到什么程度？

邱鹏：在碳中和目标下，汽车产业的能源革命是行业发展的一个必然趋势。与锂电池相比，氢能更清洁。氢燃料电池的产业链很长,在制氢、储氢、运氢、加氢的各个环节都有自己的核心技术。无论是在被誉为“终极环保”的氢能领域，还是包括车用、备电、热电联供、叉车、无人机、船用和分布式发电等在内的下游应用端。同时，在动力总成与关键零部件方面也有相应的技术攻关。

在技术的成熟度和先进性方面，车用领域是走在最前面的。由氢燃料电池发动机、车载储氢系统、DC/DC、动力电池系统、电驱动系统、控制系统等组成的燃料电池动力总成系统已经趋于成熟。不论是在燃料电池乘用车还是商用车，国际国内很多地方已经开始了商业化示范运营，效果很好。燃料电池车将会在新一轮能源技术革命中脱颖而出，呈现在人们眼前的将会是氢能驱动的美好未来。

在应用方面，燃料电池车辆零污染、零排放、低噪音，起步瞬间相比传统动力车辆更加迅速。在大家关注的续航里程方面，相比于纯电动，加注一次氢气能运行500公里，并可以通过增大储氢量进一步延长续时里程，整车一次氢气加注时间约为10分钟，远远优于纯电动充电时间，还可实现低温冷启动，已经具备了规模化量产的条件。 

澎湃新闻：目前国内的燃料电池技术达到了什么样的程度？

邱鹏：2016年以来，中国氢燃料电池实现了高速发展。2020年9月，国家相关部委出台了“以奖代补”的政策，将加快燃料电池技术在交通运输领域的商业化、推动燃料电池产业链发展。该政策将示范期暂定为四年，在这四年政策窗口期，技术落后、成本过高的企业将进一步被淘汰，优势资源更加集中，有利于行业技术进步，培育龙头企业。

目前，燃料电池技术在商用车和客车方面已有了一定程度的推广。与锂电池相比，氢燃料电池能量密度高，也更适合低温环境，适合重卡、物流车等距离长、载重大的商用车辆使用。基本上已经实现了从小型物流车到中重型卡车的全覆盖。

以重卡为例，国内单系统最大功率可以达到110kw以上，系统的使用寿命也逐步在提高，可以满足增程式商用车使用需求。燃料电池公交车在一些地区已经开展了几年的示范运行，人们的接受度也已经逐渐提高。

供应链方面，近几年有了非常明显的进步。目前除了质子交换膜、催化剂和碳纸三个基础材料和部分传感器外，正在进行国产材料的验证，其它核心零部件如电堆、空压机、氢循环系统、DCDC、储氢瓶等，国产化率已经非常高。 

澎湃新闻：与国外先进技术相比，中国氢燃料电池的短板在哪里？

邱鹏：一是燃料电池的基础材料国产化程度需要进一步提高。由于国内的基础材料质量参差不齐，产品的可靠性和耐久性尚需提高，所以目前燃料电池的基础材料主要依赖于进口。

二是基础设施不完善。加氢站等基础设施网络还不完善，无法覆盖整个城市，用户加氢十分不便，限制了氢燃料电池车在市场上大规模的推广。

三是氢能标准法规不健全。氢能的使用属于危化品管理，而且比危化品的管理要求更严格，目前包括车载高压储氢、管道运氢、液氢等先进技术的应用都存在困难。 

澎湃新闻：未来氢燃料电池行业的发展重点是什么？

邱鹏：首先，要做好顶层设计。在国家层面明确氢能与燃料电池产业的定位，明确产业近中远期的阶段性发展目标、技术路线和支持政策。

其次，合理布局各地氢能产业。因地制宜，基于各地氢能产业基础和定位，实施科学管理，重点扶持头部企业，避免大规模低水平同质化重复建设。

最后，鼓励科技创新。针对产业链的薄弱环节给予政策扶持和补贴激励，对于产业链“卡脖子”技术进行重点攻关。 

澎湃新闻：氢燃料电池行业未来需要克服哪些难题？

邱鹏：首先是成本问题。目前，氢燃料电池由于研发投入高、规模化程度不高，所以产品的生产成本较高，比传统汽车、柴油车贵很多。这种情况下，要加大资金、资源投入，做好技术研发，推进产品的迭代。同时，通过规模化量产，工艺技术升级，降低生产成本。

其次是产品的可靠性和耐久性问题。在加大技术研发的同时，也需要通过大规模的商业化生产和运行，积累更多样本，发现问题，对产品进行改进、优化和迭代。

人才短缺也是关键问题。氢能与燃料电池的产业链非常广，可以带动多个周边产业的发展。人才是技术和产业发展的关键。目前燃料电池人才供不应求，缺口很大。既需要加大本土人才培养力度，同时也需要引进更多国内外氢燃料电池领域的人才，让更多人投身这一领域，促进该产业的发展。