wnevc2022欧阳明高：以燃料电池商用车为先导带动绿色氢能全产业链商-凯发网

由中国科学技术协会，北京市人民政府，海南省人民政府，科技部，工业和信息化部，生态环境部，住房和城乡建设部，交通运输部，国家市场监督管理总局，国家能源局联合主办的第四届世界新能源汽车大会于8月26—28日在北京和海南以线上线下的方式举行其中，北京会场位于北京经济技术开发区艺创国际会展中心

会议由中国汽车工程学会等单位主办，以碳中和愿景下的全方位电动化与全球合作为主题，邀请世界各国政产学研各界代表共同探讨大会将包括20多场会议，13，000平方米的技术展览和多项同期活动200多位政府高层领导，海外机构官员，全球商界领袖，院士和行业专家将出席会议并发表演讲

其中，在8月26日举行的氢能与燃料电池汽车商业化主论坛上，国际氢燃料电池协会主席清华大学教授，高院士做了专题演讲。

欧阳明院士对未来绿色氢能全产业链商业化提出了三个重要观点:

1.加快燃料电池汽车核心环节的技术创新，攻克关键技术难点，逐步降低成本，

2.从工业副产氢气，鼓励可再生能源制氢，逐步过渡到完全可再生能源，实现燃料电池的大规模应用，

3.以燃料电池商用车大规模商用示范为龙头，挖掘氢能全产业链商业价值。

以下为现场演讲实录:

尊敬的万董事长，俞卓书记，各位领导，各位来宾，各位同事，下午好我今天报告的题目是以燃料电池商用车为先导，带动整个绿色氢产业链的商业化我想从三个方面介绍一下国际氢燃料电池协会是中国科协刚刚批准的国际性协会它刚刚在6月30日召开了第一次股东大会和第一次董事会万钢董事长亲自出席会议并发表重要讲话到今年7月，成员已达72家，覆盖11个国家和地区，覆盖氢燃料电池全产业链协会的愿景是:做全球气候治理的贡献者，打造全球知名的国际组织，通过我们的努力实现氢燃料电池大规模应用的全球市场环境，推动全球绿色低碳可持续发展，建设一个清洁美丽的新世界，共同构建人类共享未来的共同体我们的凯发app官方网站的业务范围包括建立国际学术交流，以合作平台推动政策，标准和规则的研究和制定，开展咨询服务，开展宣传和科普活动，建立共性技术研发的国际合作机制，发起国际合作项目，扩大组织的国际影响力我们将于下月在上海举办国际氢燃料电池汽车大会，欢迎您的积极参与

以下报告重点关注三点:一，车用燃料电池发展的机遇与挑战，第二，交通工具的应用带动了氢基础设施的建设，第三，绿色氢推动氢能全产业链商业化。

首先，商用氢燃料电池汽车是我国氢燃料电池的特点和优势类似于十年前的纯电动汽车，引领国际潮流根据iea 2021年的统计，全球燃料电池商用车基本都在中国推广，客车和卡车在其他国家基本没有，都在中国让我们回顾一下为什么我们取得了世界领先地位得益于我国燃料电池的技术进步和一系列燃料电池汽车的示范与2015年相比，2022年燃料电池汽车的各项指标都提高了一倍，比如寿命，石墨双极板的堆寿命从3000小时提高到15000小时

我们在2008年开始展示燃料电池汽车夏季奥运会第一次有十多辆汽车和公共汽车参赛在刚刚结束的冬奥会上，1200辆燃料电池汽车参加了展示，全部是绿色氢，由张家口风电供应，还有几十个加氢站说明从我们当年的十几辆车，2008年建成的国内第一座加氢站，到现在这么大的规模，都是靠论证和考核技术来承载的

多年来，典型的r&d模式，清华易华通团队的剥洋葱模式，先解决系统，再解决引擎技术，再解决栈技术每一步都付诸实践，现在用膜电极解决

2021年中国市场典型燃料电池发动机的标准和丰田，ballard差不多，但使用寿命有一些差距，包括金属板堆和石墨板堆但有几条技术路线取得了突破典型的示范项目就是这次冬奥会，我们认为非常成功因为担心氢气的安全性，团队专门组织了国际氢气安全国际执行委员会对我们进行检查总的来说，没有发生事故，充分证明了氢能是一项安全，实用，商业化，可推广的技术

到2022年6月，我们已经达到10000辆fcev，以奖代补的五大城市群总规模也是10000辆目前为止有1万到2万辆，未来两三年还有1万辆在国家补贴政策下，所以未来几年是燃料电池汽车发展最重要的窗口期

我们仍然面临挑战，也面临对策和路线图首先是效率众所周知，提高效率可以延长氢气瓶的使用寿命，此外，还可以减轻热管理的负担，尤其是对商用车而言因为燃料电池的加热温度与大气温度的温差比较小，所以对于长途和重型卡车来说，热管理尤为重要，因为它需要连续运行如果是300 kw的燃料电池，150 kw和160 kw的热量要散掉，夏天温差很低所以效率问题，我认为是目前最迫切需要解决的问题因为鄂尔多斯有30多万辆矿用大卡车，他们做了燃料电池的重卡，换电的重卡，柴油的重卡这个城市很有代表性因为它的氢气价格补贴后是25元一公斤，电价是每度电4分钱100公里25元现在我们49吨的卡车氢耗是15公斤，每公里3.75元电力重卡每公里不到2.75元，柴油重卡2.5元左右2.6元，因为电重卡可以低至2.3元，电重卡的经济性可以比柴油重卡好，但离燃料电池重卡还有1元的差距我该怎么办需要提高效率，降低氢耗我们下一个目标必须是把49吨卡车的百公里氢耗从现在的15公斤降到10公斤为了减少氢的消耗，燃料电池的效率必须提高50%以上

第二，国内燃料电池寿命与国际还有差距目前我们的寿命大概是15000到18000小时下一步应该做多少我们必须达到25，000我们以前把这个定为2030年的目标，现在好像提前到2025年了因为我们将面临国外产品和纯电动卡车的竞争，因为纯电动卡车可以轻松超过一百万公里我们必须将使用寿命提高到25000小时，这包括材料，电堆和系统的改进，因此我们必须进一步进行技术创新，以解决使用寿命问题

第三个成本问题，我们目前的栈相比国际先进企业还是偏高，所以我们目前的平均栈成本并不比国外低当然，国外有高有低的堆叠成本，所以平均起来我们并不占优势我们需要逐渐降低成本目前已经降到每千瓦5000元，而且降的速度还是很快的我们希望到2025年降到1000元，到2030年降到500元我们对降成本还是很有信心的，因为现在进入了快速降成本的通道，我们要通过规模化和本土化来降成本

另一个基本问题是膜电极应该说，我国的膜电极并不是完全独立的，因为有些材料，尤其是膜，是从国外进口的现在山东东岳的膜会更换，但总体来说还是要努力和国外高性能膜竞争目前国外膜的成本比较高，膜电极应该占到我们整个燃料电池系统技术的半壁江山膜电极是我们研发的重中之重我们的系统做得很好，堆栈正在解决最重要的是膜电极膜电极有两点一是提高效率我们必须向60%迈进未来可能会率先在发电系统实现，车载系统会慢一些为了提高催化剂的活性，减少催化剂层的损失，我们需要在催化剂的结构上想办法其实催化剂本身的活性能做的并不多另外就是降低我们质子交换膜的电阻，以及催化层的含水能力，主要是ic比和反应问题目前国际趋势是升温气温升高后，淹水问题就顺利解决了现在低温质子交换膜燃料电池也是个问题燃料电池公共汽车是一种非常成功的模式东奥地利1200多辆公交车有900辆在张家口，700辆公交车完全可以和柴油车竞争，在北方，可以和纯电动车竞争冷藏车没有问题现在要克服的是重卡和长途客车可以推广到各种重型交通工具，火车，轮船，飞机，suv，这也是我们发展的一个很好的路径，包括出租车这是第一个方面

另外储运，我们现在的储运压力是20 mpa，储运成本太高原料成本是11元，20 mpa到加氢口100公里的距离是38元，所以我们要把这个压力提高到500个大气压，降低运输成本，因为这个运输成本非常高，甚至超过我们氢气原料的成本

还要考虑其他的，比如储氢管道大规模的可以开发，小规模的不适合还有就是站内制氢如果运输成本超过原料成本，站内制氢有优势，站内制氢可以提高经济性，因地制宜有的地方电费相对便宜，比如鄂尔多斯，四川，电费35分钱一天

燃料电池汽车基础设施发展的路线图将逐渐从工业副产品氢过渡到从完全可再生能源生产氢希望2025年有1000个加氢站，2030年有80万辆燃料电池汽车，2030年和2035年有800到100万辆燃料电池汽车，那时我们需要5000个加氢站希望到2030年原材料成本低于10元

最后说一下绿色氢推动氢能全产业链商业化我刚才讲的是氢燃料电池汽车，它是先行者，不是氢能的全部，而是一个突破从未来的新能源汽车革命来看，电来自可再生能源，氢来自电力氢和电是可再生能源革命的两大主要能源载体，氢和电是可以互换的它不仅是物质基础，也是动力基础在不增加碳的情况下，氢也可以用作氨或甲醇甲醇不增碳的前提是从空气中捕捉，放回去

我们有两个支柱，电存储和氢存储，两个循环和一个转换全产业链包括可再生能源，电网制氢，转化，储存，运输，倾倒，应用，氢燃料，氢能储存，氢动力所以技术路线的选择很重要，一定要循序渐进的改变选择看典型路径分析，可以从可再生能源到电网，再到检查制氢，高压气氢，输液车，升压，氢动力这是目前燃料电池的技术路径燃料电池也可能用副产品氢气，有很好的基础和基础产业链但是现在的问题是制氢的电价，氢气运输的距离，燃料电池车的效率

绿氨的应用范围更广可用于制氢和合成氨，远洋货轮将继续使用内燃机因为它的效率是50%，不低于燃料电池，完全可以使用氨内燃机还有，我们的长途飞机可能还是用燃气轮机，但是燃料会用氢气合成的氨来代替，这也是iea的全球共识

目前绿氨出口价格比较高，还可以作为可再生能源制氢氢气产生后不能被吸收，可以制成氨出口现在的问题是技术还不是很成熟，需要探索电合成氨的化学合成方法正在发展，但我国传统的合成方法能耗高

第三种从纯水生产氢气的方法，绿色氢气是最清洁的途径，也可以用于各种用途让我们把重点放在氢能储存上应该说目前的问题是制氢系统的成本和燃料电池发电的效率，因为氢能储存是先把电变成氢，再把氢变成电送回去，形成一个循环目前，绿色氢技术链和产业链正在迅速崛起，氢动力正在进行商业化示范，许多氢燃料项目正在规划中目前最重要的是制备绿氢绿色氢的制备如果没有经济性，将来也很难有经济性

三种电解水制氢的比较目前碱性电解和质子交换膜的效率差别不大，但固体氧化物可以接近100%投资成本是，目前只有碱性电解可以大规模商业化质子交换膜电解还存在一些问题，如使用稀有金属铱作为催化剂，还有一些技术问题没有攻克固体氧化物在中国处于初级阶段

目前全行业都在投资碱性电解中国的碱性电解系统起源于哪里718潜艇是上世纪50年代从苏联进口的因为之前需求不多，很长一段时间技术都没有大的突破目前行业的技术水平偏低，所以这个行业呼唤技术创新我们团队刚刚做了一个新的系统，做了一些尝试，主要在三个方面:安全，高效，智能

首先是安全制氢系统的安全是个大问题我们把奥运会上氢气点火的安全技术移植到制氢系统中

第二，堆型以前是圆形的其实这种堆型并不是最合理的我们创建了一个新的堆类型我们现在做的是模块化，每一项都可以现场直接拆下来，直接扩展500平米或者1000平米

三是智能化，开发数字化平台和智能监控，使整个运营过程处于监控之下有什么好处目前我们热点的效率基本很难有大的突破现在，应该是全生命周期的效率，如何保证全生命周期内整体效率不变这是目前要解决的主要问题当然，这里还有很多基础的东西需要研究，包括膜和催化剂都需要创新，有很大的创新空间所以这个行业目前的关键是呼唤技术创新希望大家做技术创新，靠技术来竞争

电解可再生能源制氢的成本碱性制氢成本与绿氢价格有关，电解槽成本直接采用现行价格如果电的成本不到一毛五，就可以相当于煤制氢的成本

综合氢能系统，因为碳减排的主力军是工业和电力，而电力是最重要的因此，煤炭产生的二氧化碳占二氧化碳排放总量的40%，需要氢能来解决这部分问题，即可再生能源的长期大规模储能和利用这是氢能储存的场景从电力系统来看，我们有发电侧，电网侧和用户侧在发电端，我们利用光伏风电制氢，电解水制氢，然后储存氢气比如鄂尔多斯很多煤矿废弃后可以用来储存氢气这是最便宜的发电方式，可以替代煤炭发电调峰现在所有的燃煤电厂都在做柔性化改造其实在煤中加入氢气对灵活性转化有很大的帮助，因为煤的燃烧在30%左右是不稳定的，氢气是更好的燃料我们还可以制造氨，用于长途运输到一些遥远的发电厂

怎么发电我们可以用燃料电池发电，现在我们正在制造燃料电池发电系统也可以有氢气发动机也可以是氨气轮机，也可以用燃煤锅炉燃烧，甚至完全用氢气或氨气替代我们要在鄂尔多斯做一个示范

综上所述，氢能储能的优势，一次能源利用的充分性，大容量长时间储能，更充分的利用了可再生能源此外，规模储能的经济性是可观的第三，灵活能源可用于各种动力储运方式也很灵活，管道，拖车，高压电，远距离输电，远距离制氢等

做个最后的总结，燃料电池和电解装置，当前技术创新的核心环节，需要率先突破我们应该降低成本，提高效率，延长寿命而且从系统层面一步步走到材料层面，比如碱电解的隔膜，我们现在都是700微米的隔膜，很厚，阻力很大，孔太大，造成氢气和氧气相互交叉，一些运行的氢气泄漏会超标，必须在隔膜上有所突破虽然储运技术并不理想，但革命性的突破需要基础研究的发现目前主要选择合理的储运技术路线

第二个氢能的价值链，也就是我们已经知道的战略价值，催生了氢能热我们迫切需要开发的是商业价值绿色氢的经济性最后，以绿色制氢的商业价值为驱动，以燃料电池商用车的大规模商业化示范为引领的氢产业链，可以带动整个氢产业链的发展

展望未来，未来中国将实现碳中和，我们的绿色氢将达到8000万吨以上国际氢能委员会预测，到2050年，全球氢能利用的二氧化碳排放量将减少800亿吨，2050年将减少70亿吨，因此这是一项值得期待的革命性技术

最后，我要感谢我的团队提供了大量的信息，感谢我的团队的所有成员。谢谢大家！