國際氫能展獲悉，能源變革需要氫能

“雙碳”目標是當前推動經濟社會發展全面綠色轉型的重要抓手，大力發展可再生能源，利用可再生能源電解水制備綠氫，不僅可以實現儲能和可再生能源的再分配，還可實現難于脫碳領域如交通，冶金、建筑等領域的脫碳。

燃料電池基于電化學原理發電，核心為電解質膜、催化劑與雙極板。其發電系統整合電堆、氫氣、空氣供給及水、電管理系統。應用于汽車上，用氫瓶替代油箱，燃料電池發動機替代內燃機，實現零排放，產物僅產水。燃料電池作為大電流低電壓設備，要與二次電池混合來驅動電機，適用于大功率長續航車型。

燃料電池能量高，可達0.5-1.0KWH/Kg，非常適合重載車。且電堆與氫罐是分開的，提高了發動機的安全性，不會產生燃燒和爆炸。在極寒條件下，氫燃料電池車續航里程不打折扣，且廢熱可為車供暖。駕駛過程中，氫燃料電池車的續駛里程，加氫時間，駕駛舒適性均均可與燃油車比肩。

燃料電池車的優點眾多，為何尚未實現產業化，只能靠政府補貼或獎勵進行示范運行?衣寶廉表示，想要實現產業化，必須降低燃料電池發動機成本、氫源成本以及加氫站建設費用。

當前，燃料電池發動機貴導致整車售價是燃油車的2倍，是鋰離子電池車的1.5倍。同時，加氫站的建設費用也高達1200~1500萬元，是加油站和充電站的好幾倍。綠氫制備和儲運費用高，燃料電池車的運行費用也遠高于燃油車，在加氫站的加氫費用每公斤高達60~70元，只有降到30元以下才能與燃油車競爭。

降低電堆與系統成本

衣寶廉表示，燃料電池要想降低費用，首先是要降低電堆的費用，削減電堆成本可以通過提升電堆比功率并減少材料用量來實現;其次，需攻克技術瓶頸，實現關鍵材料(如電催化劑、質子交換膜、雙極板等)及部件(如空壓機)的規模化生產;最后，根據工況和電堆最優運行條件制定控制策略，確保電池系統滿足用戶需求。

針對燃料電池性能提升，需降低其極化曲線中的化學、歐姆及能差損失。這要求研發高效電催化劑減少化學損失，采用超薄增強質子交換膜降低歐姆損失，并優化流場與電極結構，提升氧傳輸效率，減少能差損失。

據美國能源部預測，規模化生產將使成本降低超50%。隨著關鍵材料和部件的量產，預計到2025年電堆成本將降至千元以下。同時，提升電堆工作電流密度至每平方3-4安培，將使輸出功率翻倍，成本再降50%，預計屆時電堆成本可達300-500元，整個發動機系統每千瓦成本約千元。

此外，還需改進電堆組裝工藝，提升一致性，確保在高電流密度下穩定運行，從而提高比功率，降低成本。最后，基于基礎研究成果，優化電子系統與控制策略，提升其在復雜工況下的可靠性與耐久性，是燃料電池技術持續進步的關鍵。

降低氫源的費用

獲得氫源有三種方式，可再生能源電解水制氫，化學工業的副產氫，以及用生物質來做氫。

衣寶廉表示，在沿海城市，可用海上風電制氫，建氫氣輸送管道輸送到中心加氫站的方式。若將西北、西南地區的可再生能源電解水輸送到中部地區，就有了氫長距離輸送問題，氫儲運是現在最難克服的難點。“從長遠角度來看，可以運用管道運輸或者把氫變為氨以及合成甲醇。當前更好的一種方式是把氫加到天然氣管網當中輸送，在天然氣管網中的氫氣大于5%的時候，可以在用氫的時候采用膜分離把氫分離出來，如果低于5%，可以抽出等液值的天然氣重整制氫，這樣可以降低氫的成本。”

近期規劃可以聚焦于高效利用副產氫資源，通過凈化處理直接應用于相關領域。同時，加速推進抗毒氫氧化電催化劑的研發與產業化進程，旨在實現低成本副產氫的直接轉化利用。對于缺乏副產氫資源的地區，可積極探索并實踐天然氣、煤層氣等資源的裂解技術，以生產綠色氫氣及碳材料，從而為燃料電池汽車提供清潔、可持續的能源供應。

降低加氫站建設費用

降低加氫站建設成本的關鍵在于優化關鍵設備的采購與配置，主要包括氫氣壓縮機、儲氫罐以及加氫站其他基礎設施的投資。當前，中國在加氫站建設上已取得了顯著成就，全國范圍內已建成417座加氫站，數量位居世界首位。加氫站能夠盈利關鍵在于提升其運營效率，當加氫站每日能穩定供應并加注500至600公斤的氫氣時，其運營成本將得到有效覆蓋，進而步入盈利階段。衣寶廉表示，燃料電池轎車要真正走入千家萬戶，必須待氫源成本及燃料電池車售價降至與燃油車相當的水平，同時實現氫能高速公路網絡的全面覆蓋以及市內加氫站的基本普及。

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