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【文/觀察者網 李煥宇】

新能源里，氫，總是最具話題性的那一個。

一方面，地方不斷有新氫能項目上馬，科技部《關于對“十四五”國家重點研發(fā)計劃“氫能技術”等18個重點專項2021年度項目申報指南征求意見的通知》等文件也表明，國家層面的布局早已開始。

另一方面，氫的種種特性讓輿論對它一直抱有疑慮，儲運怎么解決？爆炸了怎么辦？一些網友還認為，中國發(fā)展氫燃料電池車，純粹是在給“點歪科技樹”的日本人“接盤”。

為此，觀察者網探訪了我國研制氫燃料電池發(fā)動機的龍頭企業(yè)——東方電氣（成都）氫燃料電池科技有限公司（簡稱東方氫能），和氫能基礎設施建設與運維等領域企業(yè)——東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司（簡稱東方鍋爐）。

二者都是東方電氣集團的下屬子公司，東方氫能握有膜電極、電堆、動力系統(tǒng)全產業(yè)鏈完全自主知識產權。上月，其具有完全自主知識產權的Olas系列氫燃料電池發(fā)動機入選《中央企業(yè)科技創(chuàng)新成果推薦目錄》。東方鍋爐是國內領先的大型能源裝備企業(yè)，在氫能產業(yè)聚焦氫獲取、氫儲運、氫加注基礎設施建設與運維等領域。

東方電氣Olas系列氫燃料電池發(fā)動機 觀察者網/李煥宇 攝

搞氫燃料電池車，是“接日本的盤”？

氫燃料電池車目前是氫能最主要的應用方向，它鋰電池車一樣都是新能源汽車。但是，由于鋰電池車無論是從產業(yè)規(guī)模、單車成本還是銷量來看都要明顯優(yōu)于要用氫氣的燃料電池車，因此不少網友認為，燃料電池車，就跟此前的等離子電視一樣，屬于“點歪科技樹”的產品。而在燃料電池車上有技術優(yōu)勢的日本企業(yè)找上中國，也是意在讓我們“接盤”。

對此，東方氫能認為有失偏頗。首先，燃料電池車跟鋰電池車是一個互補而非相互替代的關系，它在以下四個方面有明顯的優(yōu)勢：

1、續(xù)航里程長，東方氫能自己的發(fā)動機續(xù)航里程為500-600公里，豐田的Mirai成功挑戰(zhàn)了1000公里的續(xù)航；

2、耐低溫，東方氫能在2019年就已經實現(xiàn)了零下10攝氏度環(huán)境下的系統(tǒng)啟動，現(xiàn)在已經把極限拉到了零下三十度，能夠適配北方寒冷的冬季；

3、加注快，燃料電池公交車的加注時間可以控制在十分鐘以內，鋰電池公交則要按小時計；

4、能量密度高，相比鋰電池，使用燃料電池的卡車等重型車輛的自重可以更輕。

另外，燃料電池是一個有著很廣泛應用場景的新事物，包括分布式發(fā)電、移動電源、交通......雖然現(xiàn)階段主要還是用于公交、卡車等車輛，但這是由于在行業(yè)起步階段，發(fā)動機體積功率密度較低，想提高效率往往需要大體積支撐，而公交、卡車等由于本身體積較大，對發(fā)動機的體積限制較少，加上國家政策的支持，成為了燃料電池商業(yè)運用的突破口。

東方氫能認為，隨著燃料電池技術不斷迭代，體積功率密度逐漸提高，達到同等功率下的體積逐漸縮小，未來去替代私家車內的內燃機是沒有問題的。比如豐田在2014年推出了Mirai，這兩年國內的整車企業(yè)如一汽、上汽等都推出了自己的燃料電池乘用車。除了交通，全行業(yè)都在嘗試將燃料電池往更多的領域滲透。

東方氫能燃料電池發(fā)動機的部分參數(shù)

東方氫能的底氣在于自身雄厚的研發(fā)和制造實力。國資委網站信息顯示，東方氫能自己的氫燃料電池發(fā)動機能量轉換效率為57%，氫氣最高利用率超96%，技術水平同日本豐田的Mirai和韓國現(xiàn)代的Nexo相當。目前，裝有該發(fā)動機的氫燃料公交車百公里氫耗為3.4千克，維保周期為3-4個月，單車運營里程超15萬公里，且尚未發(fā)生任何事故。

他們認為，發(fā)展燃料電池和其他清潔清源一樣，都是為實現(xiàn)碳達峰、碳中和服務的，只是技術路線選擇的區(qū)別。日本雖然在燃料電池領域有巨大優(yōu)勢，但受制于目前整個行業(yè)的規(guī)模有限，它也希望借助技術上的優(yōu)勢與中國的企業(yè)合作，在政策的引導下，推動行業(yè)發(fā)展，從而分享發(fā)展紅利。

東方電氣的加氫站和氫燃料電池公交車 圖片來源：中國電力報

氫燃料電池車，氫從哪來？

發(fā)展氫能產業(yè)，首先要解決的自然是氫的來源問題。目前全球制氫主要分三種路徑——以化石能源為原料，會產生大量二氧化碳的“灰氫”；同樣利用化石能源，但會對產生的二氧化碳進行處理的“藍氫”；和用電解水的方式，過程中不會產生二氧化碳的“綠氫”。

現(xiàn)階段，雖然綠氫被認為是產業(yè)未來，被普遍看好，但全球96%以上的氫都是灰氫，原因自然是成本：

不同制法氫的成本以及產生的碳排放 數(shù)據(jù)來源：中國氫能聯(lián)盟

不過，隨著可再生能源裝機量猛增，利用棄水、棄風、棄光制氫被認為是解決綠氫成本問題的一大法寶。

東方電氣所在的四川棄水資源豐富，2019年，四川調峰棄水電量達到92億千瓦時。東方鍋爐按照氫能產業(yè)規(guī)劃，通過重點布局水電制氫技術，開展規(guī)?；娭茪浼夹g研制，可再生能源制氫潛力達到 50 萬噸/年。據(jù)他們介紹，以一小時300標準立方米（Nm3/h）的產能制氫，在電價0.35元/度，考慮設備折舊及土地攤銷的情況下，制氫成本約為26.1元/kg。

綠氫制備成本還有多大的下降空間？中船718研究所制氫工程部主任張玉廣向觀察者網表示，綠氫制備的成本由固定成本和使用成本組成。固定成本取決于裝備造價，技術進步會進一步降低成本，但對總成本的影響不會超過15%。使用成本取決于電價，一定程度上取決于風電、光伏等發(fā)電技術的不斷進步，但同樣不會有巨大的突破。由于水電解制氫技術已經非常成熟。期待某項關鍵技術的突破對綠氫制備成本造成顛覆性的降低并不現(xiàn)實。

張玉廣認為，真正最終支撐氫能產業(yè)發(fā)展的應當是從社會層面，用綠氫替代灰氫，用可再生能源替代化石能源的決心。以及隨著化石能源使用、灰氫制備成本不斷提高，形成的自主自然的選擇。所以，應該重點關注灰氫制備成本的上升可能，而不是期待綠氫成本的無限降低。