院士观点：氢源成本降至30元/公斤以下时才能与油车竞争！

近日，中国氢能联盟战略指导委员会委员，中国工程院院士衣宝廉在公开场合发表演讲时指出：“氢能车只有降到30元以下才能与燃油车竞争。要实现无补贴的燃料电池车商业化，必须大幅度降低燃料电池发动机的成本和氢气的成本，同时降低加氢站的建设费用。”

中国氢能联盟战略指导委员会委员，中国工程院院士衣宝廉

衣宝廉院士进一步解释道：“燃料电池发动机比较贵，导致燃料电池车的售价是燃油车的2倍多。如果是重载车，能达到燃油车3倍，锂离子电池车的1.5倍。加氢站的建设费用在1200万~1500万，高压加氢站建设费用达到2000万。如果政府不补贴，加氢站的加氢费用每公斤高达60~70元。要想把燃料电池车做到商业化程度，首先要降低电堆的成本，电堆的成本占燃料电池发动机系统成本的一半左右。”

降低燃料电池成本有两种途径

衣院士认为，降低燃料电池成本有两种途径。第一个途径是提高电堆的比功率。“九五”开始时，我国的电堆每平方厘米500毫安，到了“十一五和十二五”提到1安培，到“十三五”提到1.5安培到2安培，电堆的成本下降了1倍多。现在人民寄希望于减少氧的传质阻力，同时把电堆的工作电流密度提4到5安培，即把电堆的成本再降一半，由现在的1000-1500元降到500-750元。

另外一个途径是实现关键材料与部件的批量生产。据美国能源部测算，如果燃料电池产量达到1万辆的时候，成本能降到50%~60%。到2025年，如果既把电流密度提高，又实现了批量生产，电堆费用就可以降到500元以下，发动机的系统成本可以降到1000元以下。

把燃料电池发动机装到车上，是按工况运行的。工况导致了电堆衰减，所以上世纪末运行的三台大巴，寿命不到1个月。主要是由工况导致的电流波动、电压波动、温度波动、湿度波动、压力波动，加载、降载、停车、低温停放和启动导致电堆衰减很快。

通过技术人员20多年的研究，在克服动态工况方面已取得了突破，快速加载方面，采用混合动力，同时限制高电位，解决启动与停车、氢腔积水、低温储存和启动等问题，所以燃料电池能在近似稳定的条件下运行，寿命已经达到了1.8万小时；下一步还要进一步改进燃料电池电堆的气体分配，提高单电池的一致性，将寿命提到3万小时，满足重载车的要求。

提高燃料电池发动机的性能有三大建议

对于如何提高燃料电池发动机的性能，衣院士有三大建议。

第一方面，改进组装工艺，大幅度提高电堆一致性，让电堆在更高的电流密度下稳定工作，进而大幅度提高电堆的比功率，让同一电堆输出更多功率，达到大幅度降低电堆成本。

第二方面，研发抗毒的氢氧化电催化剂，让燃料电池可以用粗氢做燃料（即可以用副产氢做燃料），大幅度降低燃料电池车运行成本，达到能与燃油车或锂离子电池车运行成本竞争。

第三方面，依据应用基础研究结果，改进电池系统与控制策略，提高燃料电池系统在工况运行下的可靠性与耐久性，达到保质期的要求。

在最后的总结阶段，衣院士表示：实现燃料电池关键材料和部件国产化、批量生产，同时提高电堆的比功率，就可以大幅度降低燃料电池发动机成本，进而降低燃料电池车的成本。靠技术创新，提高工作电流密度和简化系统，采用超低铂有序化电极大幅度降低铂用量，将燃料电池车的成本降到锂离子电动车水平。

大力发展可再生能源，电解水制备绿氢，采用天然气或纯氢管网输送氢气，研发并使用抗毒氢氧化电催化剂，加氢站氢源成本降至30元/公斤以下，燃料电池车的运行费用就可以和燃油车相竞争。

实现高压储氢瓶和加氢机等国产化和批量生产，建油、氢、电合建站，就可大幅度降低加氢站的费用。在加氢站达到一定的密度，再示范商业化乘用车。

素材来源:中国氢能联盟