中國儲能網(wǎng)訊：新能源汽車是當(dāng)今汽車技術(shù)發(fā)展的重要方向之一，而氫燃料電池技術(shù)作為新能源汽車技術(shù)的重要組成部分，在《中國制造 2025》、《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》和《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030 年）》等國家、部委制定的各項發(fā)展戰(zhàn)略和相關(guān)政策中獲得了高度重視，氫燃料電池技術(shù)是中國汽車低碳化發(fā)展的重要方向。
有專家認為中國氫燃料電池汽車已經(jīng)開始逐步進入產(chǎn)業(yè)化階段，但是與發(fā)達國家相比，中國氫燃料電池汽車技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化仍有很漫長的路要走，為此，《汽車技術(shù)》雜志、《汽車工藝與材料》雜志和《汽車文摘》雜志主編聯(lián)合采訪了李駿院士，就氫燃料電池汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化相關(guān)話題進行了訪談。
李駿 1989 年畢業(yè)于吉林大學(xué)汽車學(xué)院（前身為吉林工業(yè)大學(xué)），獲內(nèi)燃機工學(xué)博士學(xué)位，同年就職于中國第一汽車集團公司長春汽車研究所，2000 年后歷任中國一汽技術(shù)中心總工程師、技術(shù)中心主任、集團公司副總工程師、中國第一汽集團有限公司總工程師。2013 年當(dāng)選中國工程院院士，2017年 12 月當(dāng)選中國汽車工程學(xué)會理事長。
期刊主編：李院士您好，很高興您能接受我們的采訪。據(jù)報道 2017 年是中國氫燃料電池汽車進入產(chǎn)業(yè)化的元年，能否請您談一下，發(fā)展氫燃料電池汽車的重大意義？
李駿院士：我認為發(fā)展燃料電池汽車的戰(zhàn)略意義重大。首先，中國對國際社會做出了莊嚴的承諾，2015 年 12 月中國政府簽署了《巴黎協(xié)定》，承諾控制 CO2 排放，從而控制溫室氣體排放和保護環(huán)境。
另一方面中國對進口石油的依賴度已經(jīng)超過了 70%，這是最新的數(shù)據(jù)，化石燃料的能源供應(yīng)模式不可持續(xù)。過度消費化石燃料也帶來了嚴重的環(huán)境污染問題，包括嚴重的霧霾，其中的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物嚴重影響人類健康。從長遠的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略角度看，氫燃料電池技術(shù)的研發(fā)對于中國低碳化、可持續(xù)的、清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略意義重大。國內(nèi)外的研究機構(gòu)普遍認為全球能源發(fā)展邁入了氫能時代，相關(guān)研究機構(gòu)也呼吁發(fā)展氫經(jīng)濟和氫能源產(chǎn)業(yè)，不僅對汽車工業(yè)，對其他氫能源的使用者也會受益匪淺。氫燃料電池汽車的最大優(yōu)點是零排放、能量轉(zhuǎn)換效率高、續(xù)駛里程長、加氫時間短，這是其未來發(fā)展的最大優(yōu)勢。
此外，2015 年國務(wù)院發(fā)布了《中國制造 2025》規(guī)劃，其中提出要大力推動重點領(lǐng)域突破發(fā)展，繼續(xù)支持電動汽車、燃料電池汽車發(fā)展的戰(zhàn)略目標。國務(wù)院 2016 年發(fā)布了《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，在綱要的戰(zhàn)略任務(wù)中提到，發(fā)展引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革的顛覆性技術(shù)，不斷催生新產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)造新就業(yè)，提出開發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術(shù)。國家發(fā)改委和國家能源局在《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030 年）》中，也將氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新列為重點任務(wù)之一，明確把制氫、儲氫、加氫站、氫能分布式發(fā)電和氫燃料電池作為研發(fā)、攻關(guān)和創(chuàng)新戰(zhàn)略方向，把大規(guī)模制氫技術(shù)、氫氣儲運技術(shù)、氫燃料電池技術(shù)列為行動目標。
總之，就是要打造利于環(huán)境的氫生態(tài)、氫能源、氫技術(shù)、氫產(chǎn)業(yè)和氫軍事一系列與氫相聯(lián)系的氫經(jīng)濟與氫社會。
期刊主編：國際上氫燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀是什么樣？
李駿院士：國際上氫燃料電池汽車技術(shù)的發(fā)展比較早。美國能源部早在 2002 年就發(fā)布了氫能愿景，規(guī)劃在 2030 年實現(xiàn)批量成熟技術(shù)應(yīng)用。2014 年日本也發(fā)布了《氫能源白皮書》和《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》。2003 年歐盟制定《歐盟氫能路線圖》，發(fā)布了氫能與氫燃料電池技術(shù)發(fā)展愿景與規(guī)劃。
近年來，由于各國的高度重視，發(fā)達國家氫燃料電池技術(shù)已經(jīng)從產(chǎn)品研發(fā)與示范運行逐步進入產(chǎn)業(yè)化推廣階段。目前國際上具有代表性的產(chǎn)品包括豐田的 Mirai、本田的 Clarity 以及現(xiàn)代的 ix35 等已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)化的典型燃料電池汽車，2017 年銷量超過 3000 輛，占當(dāng)年燃料電池汽車全部銷量的幾乎一半，其他車企如戴姆勒、大眾、寶馬等也預(yù)計將在近期推出量產(chǎn)的燃料電池車型。
期刊主編：我們國家與美國、日本和歐洲在氫燃料電池技術(shù)研發(fā)上有哪些差距？
李駿院士：經(jīng)過「十五」、「十一五」和「十二五」的科技攻關(guān)，通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合項目，中國燃料電池汽車技術(shù)取得了一定的發(fā)展，在燃料電池關(guān)鍵材料，如雙極板、膜、催化劑等方面有了基本研發(fā)能力，在系統(tǒng)集成、系統(tǒng)控制和氫能基礎(chǔ)設(shè)施方面也有了一定的進展，特別是在 2008 年北京奧運會、2010 年上海世博會等重大活動上進行了示范展示，獲得了一定的經(jīng)驗和公眾展示效果。當(dāng)然中國氫燃料電池技術(shù)與發(fā)達國家相比仍有很大差距，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
一是在氫燃料電池的雙極板、膜電極組件、膜與催化劑等關(guān)鍵材料技術(shù)方面仍有一定差距，比如催化劑 Pt 用量，國內(nèi)普遍水平為 0.6 g/kW，而目前國際實際應(yīng)用水平可達到 0.25 g/kW。而交換膜在國內(nèi)仍處于開發(fā)階段，沒有進入產(chǎn)業(yè)化。在膜電極組件方面，目前國內(nèi)最大電流密度為 1.5 A/cm^2，而目前國際先進水平接近 2.5A /cm^2。
二是主要零部件成本居高不下，成為產(chǎn)業(yè)化的障礙。如膜電極組件成本約為 2000 元/kW，而國際水平已經(jīng)達到了 16 美元/kW，大約是 100 元人民幣。
三是整個電堆總成體積功率密度低、成本高，仍需要深度技術(shù)創(chuàng)新。國內(nèi)電池堆體積功率密度約為 2.2 kW/L，而國際水平為 3.0 kW/L 或更高。因為核心零部件（膜、催化劑等）還主要依賴進口，目前國內(nèi)燃料電池電堆成本約為 3000 元/kW，而國際單臺套成本已低于 1000 元/kW，按幾十萬臺套規(guī)模批量計算的話約可以達到 22 美元/kW。
期刊主編：在材料和制造技術(shù)方面我們有哪些創(chuàng)新的空間？
李駿院士：剛才談到燃料電池核心零部件，其中也應(yīng)該包括關(guān)鍵制造技術(shù)與材料技術(shù)方面的創(chuàng)新，當(dāng)然我們這方面與發(fā)達國家也存在很大差距，這也是燃料電池產(chǎn)業(yè)化面臨的障礙，國內(nèi)各大主機廠也在開始這方面的研究。
發(fā)達國家這方面的做法值得我們學(xué)習(xí)，如 2017 年美國能源部就膜電極組件、金屬雙極板、催化劑、膜和氣體擴散層技術(shù)以及低成本儲氫罐等關(guān)鍵零部件制造技術(shù)，組織大學(xué)、研究機構(gòu)和主機廠進行了燃料電池技術(shù)經(jīng)濟分析項目，對上述核心零部件在制造潛力和創(chuàng)新力方面進行評估，對核心零部件進行了制造工藝流程分析和操作分析，如雙極板的沖壓成型、激光焊接和涂層工藝技術(shù)分析，其中成本分析中雙極板 1 萬臺套可以做到每套 2.25 美元，10 萬臺套的成本已經(jīng)可以降到 1.9 美元，降幅達到了 18%。
技術(shù)經(jīng)濟分析還包括如核心零部件對未來投資需求分析，對創(chuàng)造就業(yè)崗位的分析，對于國家氫能經(jīng)濟發(fā)展的促進作用等。美國能源部對于燃料電池核心零部件的競爭力也做了分析，預(yù)計在雙極板、膜和壓力容器處于世界領(lǐng)先地位。
期刊主編：氫燃料電池汽車也是一個龐大的系統(tǒng)工程，也涉及到共性技術(shù)，我們在行業(yè)上如何解決這些共性技術(shù)問題？產(chǎn)學(xué)研如何更好緊密結(jié)合？
李駿院士：首先由中國汽車工程學(xué)會發(fā)起，成立了國際氫能燃料電池協(xié)會，目前主要發(fā)起人有：聯(lián)合國開發(fā)計劃署、豐田汽車、戴姆勒投資公司、本田汽車、加拿大巴拉德動力系統(tǒng)公司、上海汽車、中國一汽、美國阿貢國家實驗室等公司和研究機構(gòu)。通過合作創(chuàng)新、信息共享，開展燃料電池汽車和氫基礎(chǔ)設(shè)施示范推廣活動；研究探討燃料電池汽車的商業(yè)化模式；完善相關(guān)激勵政策體系和標準法規(guī)建設(shè)；通過國際信息交流平臺和媒體宣傳等方式，開展科普宣傳和知識普及等活動，促進全球燃料電池汽車的技術(shù)進步和商業(yè)化推廣。
第二，國家科技部等部委積極推進燃料電池核心技術(shù)科技攻關(guān)，成立了多個項目，由企業(yè)牽頭，聯(lián)合主要供應(yīng)商、研究所和大學(xué)共同就共性問題進行科技攻關(guān)，解決科學(xué)和工程技術(shù)問題，如 2017 年由一汽牽頭的高比功率燃料電池發(fā)動機項目研發(fā)，組織了包括東風(fēng)汽車、同濟大學(xué)、上海電驅(qū)動、大連化學(xué)物理研究所等國內(nèi)從事燃料電池研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)、高校、科研院所及零部件公司共同參與，打造燃料電池發(fā)動機產(chǎn)品平臺。通過這樣的合作項目，使我國的燃料電池汽車技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，并可在行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。
第三，通過這樣的大項目會派生出很多小項目，如雙極板、催化劑、氣體擴散層技術(shù)和儲氫罐等核心零部件的技術(shù)攻關(guān)，包括制造技術(shù)與質(zhì)量保障方面等產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的技術(shù)瓶頸攻關(guān)。
第四，「十三五」交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃中提出深入開展燃料電池汽車核心專項技術(shù)研發(fā)，推進加氫基礎(chǔ)設(shè)施和示范考核技術(shù)發(fā)展，制定車用 70 MPa 氫瓶四型瓶標準，進行燃料電池及燃料電池發(fā)動機創(chuàng)新，建立測試評價平臺，提出發(fā)展無人機燃料電池、氫燃料，提出突破燃料電池汽車重點專項技術(shù)。
期刊主編：氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)政策方面有哪些可以促進行業(yè)發(fā)展的舉措？
李駿院士：2016 年 12 月國務(wù)院頒布了「十三五」國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，從國家層面上設(shè)立總體目標，提出推進氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化，規(guī)劃到 2030 年，氫燃料電池汽車達到 100 萬輛級。為實現(xiàn)上述目標必須開展氫燃料電池新技術(shù)研發(fā)，特別是要加強跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料與過程機理研究，系統(tǒng)推進氫燃料電池汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。到 2020 年，實現(xiàn)氫燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)模化示范應(yīng)用。
為實現(xiàn)上述發(fā)展目標，國家各部委相繼提出了各項政策，推動氫燃料電池技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化進程。如 2018 年 2 月，財政部、工信部、科技部聯(lián)合發(fā)展改革委制定了補貼標準，氫燃料電池乘用車最高補貼 20 萬元/輛，氫燃料電池輕型客車、貨車定額補貼上限 30 萬元/輛，大中型客車、中重型貨車定額補貼上限 50 萬元/輛。
此外交通運輸部對氫燃料電池汽車免征車輛購置稅，財政部、國家稅務(wù)總局也提出對氫燃料電池免征消費稅。總之，國家的政策傾斜會大力促進氫燃料電池汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程。
期刊主編：氫燃料電池汽車被認為是汽車能源動力的革命，您認為這會給汽車產(chǎn)業(yè)帶來什么樣的變化？
李駿院士：氫燃料被認為是未來可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)內(nèi)燃機動力的替代能源，由于它具有無與倫比的競爭優(yōu)勢，發(fā)展燃料電池技術(shù)是中國能源多元化的重要選項之一。從產(chǎn)業(yè)的源頭制氫、運輸、儲存、分銷、加氫站建設(shè)，到核心零部件研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，需要很多工作，與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈比有很大的不同，當(dāng)然這是個漸進的過程。應(yīng)從國家層面統(tǒng)籌規(guī)劃氫氣制取、運輸、存儲、分銷和使用。在加氫站建設(shè)方面也與傳統(tǒng)的加油站不同，這方面應(yīng)該對標歐洲，從上而下制定全國加氫站規(guī)劃路線圖。
在氫燃料電池汽車產(chǎn)品與制造技術(shù)創(chuàng)新方面，也應(yīng)加強共性技術(shù)研發(fā)、培養(yǎng)創(chuàng)新主體。由于氫燃料電池技術(shù)的復(fù)雜性和產(chǎn)業(yè)鏈長的特點，需要政府和行業(yè)學(xué)會牽頭研發(fā)機構(gòu)、大學(xué)、整車企業(yè)和零部件公司共同合作。
氫燃料電池汽車的另一個影響就是移動的「發(fā)電機」，即氫燃料電池汽車也可以作為發(fā)電機，通過回輸電能調(diào)節(jié)大電網(wǎng)波谷，因為電動車約有 90% 的時間處于非行駛狀態(tài)，將燃料電池汽車接入智能電網(wǎng)，這對未來的電網(wǎng)也會有重大影響。
期刊主編：為更好發(fā)展氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)，在人才規(guī)劃和培養(yǎng)方面，我們應(yīng)該如何做？
李駿院士：可以通過國家科技部燃料電池聯(lián)合項目、氫燃料電池協(xié)會等，建立氫燃料電池發(fā)動機開發(fā)體系，形成氫燃料電池技術(shù)標準、開發(fā)流程，培養(yǎng)燃料電池人才隊伍，促進我國氫燃料電池汽車的快速發(fā)展。
我們叫「四出」，即出技術(shù)、出體系、出能力、出人才。我們剛才談到氫燃料電池技術(shù)開發(fā)與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機技術(shù)開發(fā)又不同，需要跨學(xué)科，需要不同領(lǐng)域的技術(shù)專業(yè)人才，通過前瞻科研項目來培養(yǎng)我們的領(lǐng)軍人才。
編輯整理：厚勢分析師伊龍馬
