面對(duì)世界能源生產(chǎn)和消費(fèi)的深度變革，氫能被視為21世紀(jì)的最終能源，相應(yīng)的氫燃料動(dòng)力電池技術(shù)也正成為全球能源技術(shù)革命的重要方向。不少公司和投資機(jī)構(gòu)對(duì)氫燃料動(dòng)力電池摩拳擦掌、躍躍欲試，以期在這輪新賽跑中搶得先機(jī)。不過，前景雖好，道路崎嶇。目前氫燃料動(dòng)力電池還面對(duì)技術(shù)攻關(guān)、商業(yè)推廣等諸多難題。

我國(guó)位列第二方陣

氫燃料動(dòng)力電池在國(guó)內(nèi)備受青睞，在政策上體現(xiàn)得尤為明顯。近兩年，新能源汽車面對(duì)補(bǔ)貼退坡，但對(duì)氫燃料汽車的補(bǔ)貼并不在退坡之列。政策導(dǎo)向下，各地發(fā)展氫能及燃料動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的熱情高漲。記者梳理發(fā)現(xiàn)，北京、上海、河南、海南多省市先后公布了地方燃料動(dòng)力電池發(fā)展規(guī)劃和補(bǔ)貼政策，多地政府和公司也積極加大投資力度，開展燃料動(dòng)力電池和氫能工程化技術(shù)研發(fā)和示范項(xiàng)目。“在政策保持不變的情況下，這樣的向好形勢(shì)預(yù)計(jì)可以持續(xù)到2020年左右。”我國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、氫能專委會(huì)主任委員蔣利軍表示。

盡管國(guó)內(nèi)燃料動(dòng)力電池已具備較好技術(shù)儲(chǔ)備，處于應(yīng)用示范階段，正逐步進(jìn)入市場(chǎng)，“但產(chǎn)業(yè)鏈并不夠完整，總體落后于國(guó)際領(lǐng)先水平，與美、日、德國(guó)相比差距明顯，處于第二方陣。”蔣利軍直言。

“‘第二方陣’的說法是針對(duì)氫燃料動(dòng)力電池技術(shù)而言。”我國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)氫能專委會(huì)秘書長(zhǎng)王樹茂告訴記者，“舉個(gè)例子來說，目前國(guó)內(nèi)燃料動(dòng)力電池還處于幾十千瓦級(jí)別，而國(guó)外已達(dá)到兆瓦級(jí)別，在燃料動(dòng)力電池電動(dòng)汽車及分布式燃料動(dòng)力電池電站方面國(guó)外也已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化前期應(yīng)用。我們亟需發(fā)展一些高功率密度、長(zhǎng)壽命燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)和車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)及其配套裝備，以滿足燃料動(dòng)力電池汽車的運(yùn)營(yíng)需求。”

成本居高不下

就目前氫燃料動(dòng)力電池發(fā)展而言，成本居高不下極大制約了氫燃料動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

“假如氫燃料動(dòng)力電池汽車要和所有的汽車類型，包括傳統(tǒng)汽車以及鋰離子電池汽車進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，成本問題就不容忽視。”王樹茂進(jìn)一步表示，“若氫燃料動(dòng)力電池成本過高的情況長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)下去，可能會(huì)影響市場(chǎng)化進(jìn)程。”

在燃料動(dòng)力電池成本中占比最高的是燃料動(dòng)力電池組。“要實(shí)現(xiàn)氫燃料動(dòng)力電池的商業(yè)化，那么降低氫燃料動(dòng)力電池的鉑催化劑、電解質(zhì)膜和雙極板三個(gè)關(guān)鍵部件的成本勢(shì)在必行。”王樹茂坦言。

據(jù)了解，當(dāng)前燃料動(dòng)力電池組大都使用金屬鉑作為催化劑，雖然國(guó)內(nèi)外都在努力通過降低鉑的用量或采用廉價(jià)金屬替代鉑以降低成本，但近期內(nèi)很難取得突破。在電解質(zhì)膜方面，目前最常見的具有較強(qiáng)氧化和還原穩(wěn)定性的質(zhì)子交換膜是全氟磺酸膜，但該產(chǎn)品重要依賴進(jìn)口，價(jià)格受制于國(guó)外壟斷，開發(fā)高性能國(guó)產(chǎn)廉價(jià)質(zhì)子交換膜成當(dāng)前要?jiǎng)?wù)。

“其中雙極板的問題最為棘手。作為現(xiàn)今最常使用的雙極板，石墨板有良好耐腐蝕性能，頗受歡迎，但加工與成型成本過高且無下降態(tài)勢(shì)。現(xiàn)在業(yè)內(nèi)已有大量有關(guān)金屬雙極板的研究，但金屬板耐腐蝕性能差，帶來電池壽命隱患。”王樹茂道出問題所在。

除核心部件成本短時(shí)間內(nèi)下降困難，燃料動(dòng)力電池配件價(jià)格過高進(jìn)一步推高其成本。業(yè)內(nèi)看來，氫燃料動(dòng)力電池降本之路仍路途遙遠(yuǎn)。

基礎(chǔ)設(shè)施不足

制約氫燃料動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展的障礙，除價(jià)格因素外，配套的加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施匱乏也是不爭(zhēng)的事實(shí)。由于加氫站等配套設(shè)施過少，加氫難問題十分突出。

據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)已有1300余臺(tái)氫燃料動(dòng)力電池汽車，而建成的加氫站僅有14座，規(guī)劃建設(shè)中的加氫站約40余座。蔣利軍坦言：“雖然目前配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)已列入應(yīng)用規(guī)劃中，但加氫站高昂的建設(shè)成本，以及燃料動(dòng)力電池汽車數(shù)量不多的現(xiàn)狀，讓建設(shè)加氫站驅(qū)動(dòng)力不足，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足燃料動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化推廣的要求。”

“配套設(shè)施同汽車發(fā)展不平衡阻礙氫燃料動(dòng)力電池的推廣，這一問題在國(guó)外也存在，比如美國(guó)，但我國(guó)更嚴(yán)重一些。我們現(xiàn)在試圖從終端用戶的需求出發(fā)，努力做到加氫站和燃料汽車同步發(fā)展，讓車主開得方便、用得放心。”王樹茂說。

“對(duì)整個(gè)氫燃料動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說，新增和完善加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施意義重大。”蔣利軍表示，“不僅有助于推動(dòng)整體環(huán)境的改善，還有助于改變老百姓走出‘談氫色變’的誤區(qū)，以及推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的完善和發(fā)展。”

不了解氫的人認(rèn)為氫氣是一種危化品，對(duì)氫敬而遠(yuǎn)之，但其實(shí)氫氣的安全風(fēng)險(xiǎn)在可控范圍內(nèi)。基于大量的試驗(yàn)和燃料動(dòng)力電池整車的實(shí)際運(yùn)行，我國(guó)工程院院士衣寶廉認(rèn)為，氫燃料動(dòng)力電池汽車的碰撞安全性能是完全有保證的，能夠滿足且符合國(guó)家碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)。

蔣利軍認(rèn)為，“為改變大眾的認(rèn)知誤區(qū)，有必要加深對(duì)氫氣的科普，樹立對(duì)產(chǎn)業(yè)的正確認(rèn)知，從而推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。”