前言：必須在大背景下看氫能，定位氫能更加廣闊。氫能是未來(lái)在可再生能源背景下的兩個(gè)主要能源載體之一規劃，另一個(gè)是電能。當(dāng)然可以使用，筆者認(rèn)為電能還是能源主體進入當下，氫能不可能超過(guò)電能。現(xiàn)在有人談氫能效高化，往往把氫能和石油新體系、天然氣、煤炭并列最為顯著，筆者認(rèn)為這種談法不妥尤為突出，因?yàn)闅淠苤皇且粋€(gè)能源載體，屬于二次能源環境，不是一次能源改造層面。在這個(gè)前提下，氫燃料電池目前的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)是什么優勢與挑戰？
 

 

發(fā)展新能源和新能源汽車(chē)是大勢(shì)所趨
 

　　從能源的交通發(fā)展趨勢(shì)看，電動(dòng)化解決方案、低碳化趨勢、智能化是大勢(shì)所趨。
 

　　1.電動(dòng)化是動(dòng)力革命
 

　　電動(dòng)化是動(dòng)力革命上高質量，但不是能源源頭革命一站式服務。油電混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)深入交流、氫能燃料電池汽車(chē)都屬于電動(dòng)化引領作用。動(dòng)力革命目前正在推進(jìn)加強宣傳，而且技術(shù)逐步趨于成熟。比如用的舒心，近10年內(nèi)純電動(dòng)汽車(chē)鋰離子電池性能提高2倍以上技術發展、成本降低80%以上，這就是一場(chǎng)電池革命集成。中國(guó)抓住了這個(gè)機(jī)遇重要手段，如果沒(méi)有電池革命，新能源汽車(chē)不可能像現(xiàn)在這樣得到大規(guī)模推廣穩定性。如今像一棵樹，北京道路上行駛的車(chē)輛有20%都是純電動(dòng)汽車(chē)。再如去突破，氫燃料電池技術(shù)尤其是車(chē)用質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)能運用，也取得了革命性的突破和進(jìn)展，業(yè)內(nèi)比較熟悉的就是豐田的燃料電池技術(shù)智能設備。預(yù)計(jì)在今后五年左右不可缺少，燃料電池技術(shù)基本趨于成熟。此外喜愛，油電混合動(dòng)力技術(shù)也不容忽視重要的角色，它將在市場(chǎng)上占據(jù)重要位置，未來(lái)燃油車(chē)會(huì)以混合動(dòng)力的形式在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)展高質量。
 

　　以上三種車(chē)孰優(yōu)孰劣也逐步提升，現(xiàn)在還不好下結(jié)論。從效率角度看註入了新的力量，這三種車(chē)相差不多重要的作用；從全生命周期效率來(lái)看，也很難一較高下去創新。有人認(rèn)為氫燃料電池效率gao足夠的實力，那是基于以天然氣為能源源頭計(jì)算得出，如果將天然氣換成汽柴油則并非如此結構。以上三種電動(dòng)化所相配的能源更適合，也就是燃料，都有各自的jia組合溝通協調，能夠達(dá)到差不多的效果要素配置改革，所以很難對(duì)比，這就需要借助第二“化”保障性，即能源低碳化進(jìn)行更好地對(duì)比帶動產業發展。
 

　　2.動(dòng)力和能源相結(jié)合能實(shí)現(xiàn)能源低碳化
 

　　低碳化，就是要減排二氧化碳十分落實，這就不得不提到風(fēng)能倍增效應、太陽(yáng)能等可再生能源規則製定，尤其是光伏的發(fā)展。現(xiàn)在光伏效率基本已突破20%優化服務策略，下一代技術(shù)是朝30%進(jìn)軍關規定，而且發(fā)電成本和煤電不相上下。光伏既包括集中式光伏明顯，也包括分布式光伏安全鏈，現(xiàn)在分布式光伏發(fā)展更快。中國(guó)是世界光伏第yi大國(guó)創新為先，集中了70%的產(chǎn)能真正做到。可以說(shuō)創新延展，在可再生能源發(fā)展方面強化意識，中國(guó)處于世界前列。選擇低碳發(fā)展道路基本情況，是中國(guó)政府向*的承諾機製，*提出能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命的戰(zhàn)略思想，其中重要一點(diǎn)就是能源低碳化集成應用。如果把動(dòng)力電動(dòng)化與能源低碳化結(jié)合探討，就能使不同種類車(chē)輛比出高低。因?yàn)橹挥写钆淇稍偕茉锤咝Я魍?，才有可能?shí)現(xiàn)真正的低碳或者近零碳排放調解製度。
 

　　在這個(gè)前提下可以發(fā)現(xiàn)，鋰離子電池功能、燃料電池搭配可再生能源的時(shí)候優(yōu)勢(shì)凸顯應用的因素之一。其中，純電動(dòng)汽車(chē)更適合分布式可再生能源預期，筆者認(rèn)為敢於監督，鋰離子儲(chǔ)能電池和分布式光伏是搭配，未來(lái)發(fā)展空間廣闊結構。
 

　　關(guān)于集中式可再生能源重要的作用，我國(guó)很多可再生能源基地都建在內(nèi)蒙古、青海一帶規模最大，也包括張家口穩中求進。之所以在這些地區(qū)建設(shè)可再生能源基地，是因?yàn)橄啾葨|部地區(qū)成效與經驗，這些地區(qū)光照時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)堅實基礎、成本更低稍有不慎，此外還有能量輸送等原因重要作用。對(duì)于這些可再生能源集中式基地，用鋰離子電池儲(chǔ)存并不是jia
 

　　選擇最為顯著，相比之下尤為突出，將其變成氫氣是認(rèn)同的主要的可再生能源儲(chǔ)存手段。
 

　　所以環境，可再生能源和鋰離子電池空間載體、氫燃料電池相結(jié)合有兩種途徑：分布式儲(chǔ)能需要鋰離子電池和純電動(dòng)汽車(chē)；集中式相對簡便、長(zhǎng)周期重要組成部分、大規(guī)模的儲(chǔ)能，需要?dú)淠芗叭剂想姵睾献?。由此特點，汽?chē)動(dòng)力和能源緊密配合，從而實(shí)現(xiàn)能源低碳化結論，這也是發(fā)展新能源汽車(chē)的原因和諧共生。
 

　　3.智能化將整合能源、交通適應性強、信息
 

　　智能化是一場(chǎng)更大技術交流、更廣泛的革命，人工智能拓展、大數(shù)據(jù)創造更多、互聯(lián)網(wǎng)等席卷，影響各行各業(yè)前來體驗。對(duì)于汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)自主研發，自動(dòng)駕駛、工業(yè)4.0更加廣闊、智慧能源損耗、能源互聯(lián)網(wǎng)等都與之相關(guān)。對(duì)于分布式光伏和電動(dòng)汽車(chē)非常完善，的前景就是形成移動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)性能穩定。如今，手機(jī)已成為移動(dòng)信息互聯(lián)網(wǎng)作用，將來(lái)汽車(chē)會(huì)變成下一個(gè)巨大終端情況正常。近華為開(kāi)始進(jìn)入汽車(chē)領(lǐng)域，一方面是5G的發(fā)展將支撐起智能汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施技術特點，另一方面是智能手機(jī)所有的應(yīng)用都可以在汽車(chē)上使用提高鍛煉，而且汽車(chē)是一個(gè)有更多零部件、更大產(chǎn)值、更綜合的系統(tǒng)有所提升。所以聽得進，將來(lái)的汽車(chē)有可能屬于ICT(信息和通信技術(shù))行業(yè)，因?yàn)镮CT變成了汽車(chē)的核心先進水平。
 

　　電動(dòng)化便利性、智能化、網(wǎng)聯(lián)化重要平臺、共享化是汽車(chē)行業(yè)正在流行的“新四化”深刻認識，但網(wǎng)聯(lián)化和共享化只強(qiáng)調(diào)了信息革命，沒(méi)有強(qiáng)調(diào)能源革命順滑地配合。如果所有的電動(dòng)汽車(chē)只要停駛就能接到智能電網(wǎng)或者由微網(wǎng)組成的能源互聯(lián)網(wǎng)上深入，那么儲(chǔ)能規(guī)模將無(wú)比巨大。2030年之后高質量發展，新能源汽車(chē)保有量或?qū)⒊^(guò)1億輛全方位，車(chē)載電池總能量將超過(guò)60億度，這是一個(gè)巨大的數(shù)字影響力範圍。
 

　　通過(guò)智能化大局，可以把能源、交通邁出了重要的一步、信息整合有序推進，也就是說(shuō)，未來(lái)社會(huì)將是綠色需求、低碳堅定不移、智能化的社會(huì)，整個(gè)經(jīng)濟(jì)也將轉(zhuǎn)型升級(jí)更讓我明白了，所以要在這個(gè)大背景下談氫能燃料電池迎難而上。或許有人認(rèn)為這個(gè)設(shè)想太遙遠(yuǎn)探索，但我國(guó)近正在啟動(dòng)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》的編制工作堅持先行，按筆者的判斷，到2035年滿意度，包括混合動(dòng)力汽車(chē)情況較常見、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電動(dòng)汽車(chē)在內(nèi)的車(chē)輛將成為絕dui主體主要抓手，占比在90%以上體製，能源低碳化和智能化(如具有各種自動(dòng)駕駛功能的汽車(chē))也將成為主體。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委公布的能源規(guī)劃創新科技，到2030年服務延伸，我國(guó)非化石能源裝機(jī)量將達(dá)到50%共創輝煌；2035年將占裝機(jī)量主體。筆者認(rèn)為進一步，到2035年非化石能源發(fā)電量也會(huì)達(dá)到50%精準調控，這是一個(gè)宏偉目標(biāo)，但并非遙不可及應用的因素之一。
 

　　氫能燃料電池發(fā)展面臨多重機(jī)遇和挑戰(zhàn)
 

　　因此，必須在大背景下看氫能生產製造，定位氫能開展試點。氫能是未來(lái)在可再生能源背景下的兩個(gè)主要能源載體之一，另一個(gè)是電能共同。當(dāng)然推進一步，筆者認(rèn)為電能還是能源主體，氫能不可能超過(guò)電能『唵位?，F(xiàn)在有人談氫能力度，往往把氫能和石油、天然氣系統性、煤炭并列勇探新路，筆者認(rèn)為這種談法不妥，因?yàn)闅淠苤皇且粋€(gè)能源載體傳遞，屬于二次能源試驗，不是一次能源文化價值。在這個(gè)前提下自主研發，氫燃料電池目前的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)是什么向好態勢？
 

　　1.從更廣闊的視野看氫能燃料電池的應(yīng)用
 

　　目前多種，我國(guó)正在修訂氫能燃料電池汽車(chē)路線圖進行培訓，2016年曾發(fā)布第yi版市場開拓，當(dāng)時(shí)提出力爭(zhēng)到2030年生產製造，氫能燃料電池汽車(chē)總保有量達(dá)到100萬(wàn)輛技術創新、加氫站1000座關鍵技術。有人認(rèn)為了解情況，在目前的氫能熱潮下，這個(gè)數(shù)字定低了表現，筆者不這么認(rèn)為特點。如果僅僅從車(chē)輛上看，可能到2030年應(yīng)用更多的是商用車(chē)結論，對(duì)于商用車(chē)來(lái)說(shuō)和諧共生，100萬(wàn)輛已經(jīng)是一個(gè)龐大的數(shù)字。至于轎車(chē)適應性強，氫能燃料電池要想在短期內(nèi)全部取代純電動(dòng)轎車(chē)也不太可能技術交流，所以應(yīng)該從更廣闊的視野來(lái)看待氫能燃料電池。
 

　　看待氫能，不能僅僅從車(chē)輛的角度看資源配置，更不能僅僅從轎車(chē)角度看信息，而應(yīng)從能源角度、從新能源角度大力發展、從可再生能源發(fā)展角度看待其更廣闊的應(yīng)用豐富內涵。筆者認(rèn)為，鋰離子電池動(dòng)力系統(tǒng)更多的是替代汽油機(jī)產能提升，氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)更多的是替代柴油機(jī)適應性。除了汽車(chē)之外，輪船通過活化、飛機(jī)落地生根、潛艇、火車(chē)健康發展、作業(yè)機(jī)械等都會(huì)采用氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)有效保障，應(yīng)用范圍很廣。
 

　　2.氫的儲(chǔ)運(yùn)是大挑戰(zhàn)
 

　　關(guān)于氫能長效機製，我國(guó)現(xiàn)在面臨的主要挑戰(zhàn)并不是燃料電池講實踐，因?yàn)榧夹g(shù)終將成熟；氫源問(wèn)題也不大奮戰不懈，目前經(jīng)濟(jì)可行的氫源可以來(lái)自1000億度的棄風(fēng)為產業發展、棄光、棄水有所增加，還有800萬(wàn)噸的副產(chǎn)氫各項要求。筆者認(rèn)為，挑戰(zhàn)在于氫的儲(chǔ)運(yùn)越來越重要的位置，包括車(chē)載儲(chǔ)存和車(chē)下的儲(chǔ)運(yùn)新技術，找到經(jīng)濟(jì)、順滑地配合、可行的儲(chǔ)運(yùn)模式深入，是發(fā)展的關(guān)鍵。目前前沿技術，我國(guó)的氫能科技滯后于燃料電池基礎，現(xiàn)在使用的氫能工藝基本都是50年前甚至100年前發(fā)明的，新的氫能科技還沒(méi)有*成為主流的多種方式、大規(guī)模推廣的應(yīng)用技術(shù)對外開放。雖然我國(guó)有很多新的基礎(chǔ)研究成果，如光催化制氫等體系流動性，但還需進(jìn)一步工程化探索創新、實(shí)用化帶來全新智能、商業(yè)化。
 

　　目前*的車(chē)載儲(chǔ)運(yùn)主流技術(shù)是從燃料電池轎車(chē)發(fā)展中優(yōu)選出來(lái)的高壓氣氫新產品，就是70兆帕四型高壓儲(chǔ)氫瓶去完善。相對(duì)于三型瓶，四型瓶成本可以下降30%長遠所需，而且的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)都圍繞這個(gè)方向制定求索，但中國(guó)在這方面還沒(méi)有成熟產(chǎn)品和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。從中長(zhǎng)期看規模，面向2030年結構，尤其是針對(duì)長(zhǎng)途商用車(chē)，我國(guó)要發(fā)展液態(tài)儲(chǔ)氫或者中壓深冷氣氫優化上下。
 

　　至于車(chē)下的儲(chǔ)運(yùn)，現(xiàn)在有固態(tài)模樣、液態(tài)生產體系、氣態(tài)三種。目前還沒(méi)有合適的主流固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)很重要；液態(tài)即氫液化是面向2030年我們要發(fā)展的能力和水平，但近期很難大規(guī)模依賴；眼下主流的是氣態(tài)異常狀況，問(wèn)題在于儲(chǔ)氫密度偏低研究，我國(guó)現(xiàn)在采用的是20兆帕儲(chǔ)氫瓶，國(guó)外已經(jīng)發(fā)展50兆帕應用創新、100兆帕儲(chǔ)氫瓶提高，尤其是100兆帕儲(chǔ)氫瓶到加氫站可直接往70兆帕氫瓶加注，但國(guó)內(nèi)還不具備這一技術(shù)的特性，因?yàn)樗鼘?duì)標(biāo)準(zhǔn)交流、安全等各方面提出了很高要求。之所以我國(guó)遲遲沒(méi)有頒布四型瓶的標(biāo)準(zhǔn)提供堅實支撐，一是沒(méi)有成熟產(chǎn)品還不大，二是對(duì)安全的檢測(cè)評(píng)估還不到位。在這方面信息化技術，我國(guó)需要開(kāi)放創(chuàng)新發揮作用，整合資源，建立中國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈創新的技術，這樣才有可能解決我國(guó)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)中間瓶頸發揮。
 

　　以點(diǎn)帶面整合資源打造氫能示范基地
 

　　目前，張家口作為中國(guó)惟一的可再生能源*區(qū)快速增長，是我國(guó)發(fā)展氫能燃料電池的重要地區(qū)長足發展，在鋰離子電池儲(chǔ)能今年、光伏等方面都有發(fā)展優(yōu)勢(shì)。之所以選擇張家口為氫能燃料電池示范推廣基地結構不合理，一是因?yàn)閺埣铱谑?022年冬奧會(huì)舉辦地之一動手能力，我國(guó)將在冬奧會(huì)期間加速應(yīng)用燃料電池客車(chē)，這是樹(shù)立張家口氫能與可再生能源品牌的良機(jī)意見征詢；二是北方地區(qū)冬季溫度低提升，更適合推廣燃料電池汽車(chē)，供暖也可用燃料電池廢熱的必然要求；三是考慮產(chǎn)業(yè)鏈整合和科技資源的整合研究成果。氫能燃料電池發(fā)展需要?dú)淠芸萍嫉耐黄疲枰ㄒ?guī)標(biāo)準(zhǔn)的支撐以及復(fù)雜的檢測(cè)手段完善好，這些都離不開(kāi)大規(guī)模的設(shè)備投入大面積，張家口提供了一個(gè)良好的測(cè)試、研究問題分析、制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基地培養。從國(guó)家角度看，需要有這樣的基地更加完善，氫能如果遍地開(kāi)花形式，很容易出事。當(dāng)前國(guó)內(nèi)三型瓶的壽命和充放氫的循環(huán)次數(shù)7500～12000次不等支撐作用，高壓容器檢測(cè)很復(fù)雜日漸深入，必須進(jìn)行生產(chǎn)一致性評(píng)價(jià)。
 

　　此外同時，我們也希望把儲(chǔ)能電池測(cè)試互動式宣講、光伏測(cè)試、風(fēng)機(jī)測(cè)試等放在一起研究模式。這是借鑒了美國(guó)的做法適應性，如美國(guó)有一個(gè)可再生能源與國(guó)家檢測(cè)基地，涵蓋了所有的相關(guān)內(nèi)容通過活化，因?yàn)橄嗷ブg需要耦合發展成就，如電動(dòng)汽車(chē)、鋰離子電池重要方式、光伏本身就構(gòu)成一個(gè)大系統(tǒng)開展面對面。就像特斯拉，既銷(xiāo)售電動(dòng)汽車(chē)非常重要，也出售房頂?shù)墓夥M一步提升、鋰離子儲(chǔ)能墻、超級(jí)充電樁營造一處，這些都是成套的改革創新，所以我們要把試驗(yàn)基地合起來(lái)建設(shè)知識和技能。