歐陽明高院士：燃料電池在商用車領域應用面臨諸多挑戰

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導語：燃料電池動力系統是卡車和公路客車等長途重載運輸的最佳選擇,但目前燃料電池在商用車領域的應用也面臨著許多問題。

在近期舉行的海南博鰲世界新能源汽車大會上，中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高發表了題為《面向2035的中國新能源汽車技術路線展望》的主題演講。在演講中，歐陽明高院士針對燃料電池的發展進行了展望,并認為在商用車領域應用面臨著許多挑戰。

在2017年12月發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》中，關于燃料電池汽車的總體發展思路為：5年內以中等功率燃料電池與大容量動力電池的深度混合動力構型為技術特征，實現燃料電池汽車在特定地區的公共服務用車領域大規模示范應用；10年內以大功率燃料電池與中等容量動力電池的電電混合為特征，實現燃料電池汽車的較大規模批量化商業應用；15年內以全功率燃料電池為動力特征，在私人乘用車、大型商用車領域實現百萬輛規模的商業推廣；以可再生能源為主的氫能供應體系建設與規模擴大支撐燃料電池汽車規模化發展。路線圖還確定了氫燃料電池汽車的發展規模。

針對燃料電池的應用路線，歐陽明高在演講中表示：“凡是純電動能干的事，我覺得不要用燃料電池，因為燃料費用本身沒法精準，所以燃料電池應該干純電動不適合干的事情。”

中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高

歐陽明高認為，燃料電池動力系統是卡車和公路客車等長途重載運輸的最佳選擇,但目前燃料電池在商用車領域的應用也面臨著許多問題。首先，商用車作為生產工具，對燃料成本的敏感性比乘用車高。目前在運氫、車輛儲氫和加氫環節的成本控制是限制其發展的瓶頸。其次，耗氫量大，意味著車載氫瓶不適應，因為車載氫瓶在動力系統中間體積最大，對安全性比較敏感，也將對成本造成壓力。最后，車載儲氫量大導致單車占用加氫站的時間增長，由于商用車面積很大導致占地面積大，同時還有安全距離等因素使單站服務車輛數量減少為乘用車的1/3以下。比如一個對應1 650輛乘用車的加氫站，只能對應300多輛商用車。

針對燃料電池的發展，歐陽明高表示，我國目前在運行的燃料電池商用車有2 000輛左右，是燃料電池商用車領域的領先國家。我國近幾年燃料電池發展非常迅速，CCM、膜電極、電堆、全產業鏈已經打通，全球資源向中國匯集。面向2035的發展目標，我國在燃料電氣技術、規模化應用、氫燃料供應等方面均可滿足需求。

但歐陽明高也指出，目前燃料電池整體發展也面臨一些挑戰。

第一，氫儲運瓶瓶頸。歐陽明高表示，以現在30 t的卡車為例，在20 MPa情況下，單車可儲氫300～350 kg，這樣的量級無法支撐氫能大規模發展。需要轉型為30 Mpa，并逐步提升至50 MPa，以減少運輸成本；同時，還要進行大規模的管道運氫。液態儲氫具有優勢，但是具有關鍵零部件依賴進口、建設周期長、總體儲運能力不足等缺點。

第二，車載儲氫瓶瓶頸。歐陽明高介紹，一個35 MPa的車載儲氫瓶可以支撐一輛城市公交車運行250 km、支撐一輛中級物流車運行300 km；一個70 MPa的車載儲氫瓶可以支撐一輛城際客車運行400 km，支撐一輛重型物流車運行500 km。如果想要裝載更多的氫氣則需要進行液態儲氫，但相關技術還要5年探索之后才能決定是不是具有大規模應用的可行性。

第三，加氫站瓶頸。據歐陽明高介紹，目前全球共有360座加氫站，其中絕大多數都是小型站。中國擁有加氫站16座，每天的總供應能力為8 t，平均每站每天供應氫氣500 kg，目前供應量最高的是位于張家口的加氫站。歐陽明高團隊在北京建了中國第1個加氫站——北京永豐加氫站，也是全國最大的加氫站，每天供氫量1.5 t，為50輛客車提供加氫服務。按照2030年每天供氫200～400萬t的目標，需要每年增加產量500～10 000 t。歐陽明高以8 000 t為例分析道，考慮到一定區域內重型商用車數量上限，可以根據加氫站的加氫能力來決定車輛結構，除大型商用車外，可分出部分加氫能力為大型SUV等車輛供氫，而非根據車輛來建設加氫站。