毛宗强:氢能源明年迎市场化元年

2014-3-17 13:58 来源: 京华时报
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  近日,从大洋彼岸刮来的“氢能源”旋风吹暖了A股市场上的众多氢燃料电池概念股。科技部部长万钢日前也表示,面向未来的技术研究很重要,我们未来在氢燃料电池方面的研究还会更进一步。我国氢能源产业现状如何?发展前景如何?日前,京华时报记者专访了国际氢能学会副主席、清华大学教授毛宗强。

  □优点

  工作时间长且不排“毒”

  京华时报:提到新能源汽车,更多人将其与锂电池结合在一起。氢燃料电池作为燃料电池的一种,与其他电池相比,有怎样的优势和劣势?

  毛宗强:其实氢燃料电池又可以看作是一个氢能的发电机,氢燃料电池是将氢气的化学能直接转化为电能的发电装置。与锂电池相比,最大的区别在于锂电池是把能量储存于电池中,而氢燃料电池是把氢气和空气储存在电池外部,氢气和空气不断地送进燃料电池,电就被源源不断地生产出来,氢燃料燃烧后只排出水,而不产生其他的氮氧化物。

  和蓄电池相比,氢燃料电池的优点是在外部环境剧烈变化的条件下,可以长时间连续工作且具有更高的可靠性。与柴汽油发电机相比,氢燃料电池的噪声很小且不排放有害气体。此外,氢燃料电池还有运动部件少、维修工作量小,更有利于远程控制、减少实际的维修时间等优点。

  京华时报:氢燃料电池的主要原料是什么?加氢站需要什么条件和设备?

  毛宗强:氢燃料电池的种类很多,原料也各不相同。按照所用电解质的种类,可分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体电解质燃料电池等。加氢站主要设备有氢气储罐、压缩机、加注机、计量仪器等,国内均有厂商参与。

  □现状 2015年将进入市场化

  京华时报:氢燃料电池及汽车目前在研究和产业化方面现状如何?

  毛宗强:从产业化角度讲,氢燃料电池技术已不再满足于示范,将进入市场。氢燃料电池分布式电站已经开始商业化,氢燃料电池备用电源不但在环境保护方面优于传统的铅酸电池,而且在经济上也有优势。在进入市场的氢燃料电池分布式电站、氢燃料电池备用电源及氢燃料电池车的带动下,氢燃料电池在其他领域的市场化也将迅速展开。预计氢燃料电池特种车辆、氢燃料电池叉车、氢燃料电池轨道牵引车、氢燃料电池船舶、氢燃料电池飞机会紧随其后。目前,国际各大

  汽车厂商都将2015年视为氢燃料电池汽车的市场化元年,计划各生产1000辆左右。他们还将2020年看作市场启动年,届时将大规模生产氢燃料电池汽车。可以预见,在2020年左右,世界将进入氢燃料电池汽车的时代。

  京华时报:与国外相比,我国在氢燃料电池及汽车应用方面处于怎样的地位?

  毛宗强:我国在氢燃料电池技术方面可以说是“起了个大早,赶了个晚集”。我国研究这一技术始于20世纪70年代,1990年开始发展起来,当时的质子交换膜燃料电池水平可与欧美相比。目前,我国已经具备生产质子交换膜燃料电池所需全部材料及零部件的能力,有数家公司可以制作千瓦级质子交换膜燃料电池系统,但国产氢燃料电池电站还没有进入市场,氢燃料电池备用电源也仅有零星的示范。与国际相比,我国差距还很大。

  在氢燃料电池车方面,我国开发氢燃料电池汽车也较早。1999年,清华大学就研制出中国第一辆氢燃料电池汽车,然而,自2008年起,我国将新能源车的重点放在了纯电池的电动车上,结果氢燃料电池车的水平不进反退。目前,我国氢燃料电池轿车已落后于国际水平,也远远落后于氢燃料电池轿车起步晚于我国的韩国;车企的氢燃料电池技术已落后于欧盟、美国和日本的车企,特别是在电池寿命与成本上存在极大的差距。

  □发展

  氢燃料车有助降雾霾

  京华时报:除了新能源汽车外,氢燃料电池还可以应用在什么方面?氢燃料电池车未来的发展前景如何?

  毛宗强:目前适用于新能源汽车的燃料电池,主要是质子交换膜燃料电池,可用于生活的方方面面。

  与纯电动汽车需长时间充电、仅能维持短距离驾驶相比,氢燃料电池汽车更能满足人们日常需要,因此汽车行业将氢燃料电池车作为继内燃机车之后的 “第二篇章”。从技术上说,氢燃料电池车在充气速度、续驶里程、最高车速等性能方面已经完全可以替代目前的汽油车;而且,氢燃料电池车不排放CO2和氮氧化物等温室气体,有助于减少雾霾的天数,也有助于降低雾霾的毒性。美国曾在2008年作出预测,到2030年,如果发展势头强劲,将有80%的内燃机汽车被氢燃料电池车取代,即使发展不够如意,也将有20%被替代。

  □难题

  最大障碍是缺加氢站

  京华时报:氢燃料电池车发展目前存在哪些制约因素?

  毛宗强:目前,氢燃料电池汽车应用的最大障碍是缺乏氢气加注站。建造加氢站是氢燃料电池汽车发展的关键,目前各国都在加速建造加氢站。世界氢气加注站的建设在北美、欧洲与东亚(日本与韩国)逐渐形成了三大中心。

  截至2013年年底,投入使用的全球加氢站总数已达到208座,计划再建造127座,加氢站的建设正逐步走向网络化。欧盟、美国和日本等研发氢能汽车较早的国家和地区已建的数十个加氢站中有不少是采用合建的方式。

  京华时报:目前国家对于氢燃料电池车是否有相关规划或标准正在起草?

  毛宗强:有关氢燃料电池车已经有一些规范,还有的正在编写中。国家标准《加氢站技术规范》已于2010年由住建部和国家质检总局发布并实施,我也是该标准的主要起草人之一。但标准的出台仅仅是解决了“有标准可依”的问题,真正建造一个加氢站,则需要政府部门的大力支持。

  □展望

  筹备建氢能电池协会

  京华时报:在新能源汽车发展路线选择时,我国政府引导政策主要针对纯电动汽车制定,而欧美日政府一直在加大扶持氢燃料电池汽车,能否提一些行业发展建议?

  毛宗强:目前我国在推动氢燃料电池汽车发展方面,还存在一些问题,一是加氢站相关标准已经出台,但还远远不够。二是至今我国还没有明晰的车用氢气加注站的建设规划,也没有制定国家层面上的氢燃料电池车发展路线图。截至2013年底,我国只有两座车用加氢站。三是没有专门机构负责此事,因此有必要成立中国氢能界的行业协会,以协助政府制定国家氢能规划,促进氢能行业标准的制定以及国际间的合作。

  京华时报:万钢部长在两会上表示,我国氢燃料电池研究还会更进一步,民进中央也提交了关于加快推进氢能源利用的提案,您如何看待上述表态及提案?

  毛宗强:本人赞成、支持万钢部长表态及委员提案。国际氢能与燃料电池发展很快,我们一定要狠抓产业化、市场化。我在大家推举下,筹备成立“中国氢能与燃料电池协会”,就是要推动氢能产业化。目前这一协会正在筹备中,已组织50多家企业参与。据我所知,一些地市级政府已经开始筹划氢能产业,希望中央政府、省政府也重视氢能产业化。