面對全球能源緊缺和環境污染的挑戰，加快推進實現清潔低碳發展重要途徑的氫能和燃料動力鋰電池的研發應用，成為新能源汽車行業亟待攻克的難題。

目前，很多發達國家已經將燃料動力鋰電池視為涉及國家安全的技術、國家支柱產業，列入了國家重點研究項目。

那么，當前的燃料動力鋰電池技術及應用發展水平究竟如何？其推廣應用面對什么問題？我國燃料動力鋰電池行業該如何破局發展？在此次展會上，本報記者就以上問題采訪了我國燃料動力鋰電池研究開拓者之一、我國工程院院士、我國科學院大連化學物理研究所技術帶頭人衣寶廉。

實現燃料動力鋰電池產業化每千瓦鉑用量需降至0.1克以下

我國電力報：燃料動力鋰電池的特殊性和關鍵工藝是什么？其新能源汽車應用技術水平如何？

衣寶廉：與鋰離子電池、鋅錳干電池等相比，燃料動力鋰電池的特殊性在于，其以電化學原理發電，以內燃機方式工作。確切地說，它是一個系統，電池只是能源轉換的地方，通過供給氫氣與空氣，氫氣和氧氣在電池內部發生電化學反應，將化學能直接轉換為電能，再把化學反應出現的廢熱和水排出來。

一節燃料動力鋰電池的工作電壓在1伏左右，而航天用、小汽車用、大巴用的工作電壓約分別為28伏、300伏和600伏，這就要最多把近1000節的燃料動力鋰電池按壓濾機方式組合起來應用。因此，同所有的二次電池相同，各節燃料動力鋰電池的一致性問題是至關重要的。

當前，世界各大汽車公司都推出了燃料動力鋰電池概念車，他們表面上是在較量燃料動力鋰電池小轎車應用技術，實際上都在極力攻克燃料動力鋰電池大巴、輕軌甚至是高鐵應用技術，因為它們對加氫站的依賴低，而依賴越低越有利于燃料動力鋰電池汽車的產業化。

目前，燃料動力鋰電池功率密度已經達到內燃機水平，裝備70兆巴氫瓶的燃料動力鋰電池汽車可行駛700千米，加氫耗時小于5分鐘。燃料動力鋰電池大巴、轎車的壽命分別約達到1.8萬小時和5000小時。

以當前的原料價格計算，生產50萬輛燃料動力鋰電池汽車的燃料動力鋰電池價格約為49美元/千瓦。此前，業內有燃料動力鋰電池發展受“鉑”限制的說法。事實上，在國際上，燃料動力鋰電池每千瓦的用鉑量已經從1克降到0.2克，我國每千瓦的用鉑量也降到了0.4克，但是，要實現其產業化，這一用量要降到0.1克以下。

應用進入商業化階段生產線、成本、加氫站是關鍵

我國電力報：請結合我國燃料動力鋰電池新能源汽車應用發展介紹，燃料動力鋰電池應用市場發展面對什么問題？

衣寶廉：我國最早在2007年上海比比登競賽上，展示了自主生產的燃料動力鋰電池汽車。在2008~2010年期間，先后有自主生產的23輛燃料動力鋰電池汽車在奧運會期間試運行，自主生產的16輛燃料動力鋰電池汽車在美國加州試運行，自主生產的1輛燃料動力鋰電池大巴參加新加坡世青會，196輛燃料動力鋰電池汽車在上海世博會期間示范運行。

上海世博會期間試運行的車輛包括了美國通用生產的30輛燃料動力鋰電池轎車。通過比較運行情況發現，我國生產的燃料動力鋰電池汽車的性能、可靠性不比通用的差，但其壽命不如通用的。

2014年，上汽集團推出了燃料動力鋰電池汽車榮威950，并參加了創新征程———2014新能源汽車萬里行，運行效果良好。當前，宇通也推出了第三代燃料動力鋰電池客車，福田在奧運會期間就做了燃料動力鋰電池大巴，上海大通也公布了燃料動力鋰電池汽車，中車目前在做的是用燃料動力鋰電池給超級電容器充電的新能源汽車。

不過，比較全球燃料動力鋰電池汽車發展歷程來看，我國燃料動力鋰電池的技術研發及應用水平，整體落后于國際水平。

當前，全球燃料動力鋰電池汽車發展經歷了3個階段：1990~2005年，加拿大Ballard公司生產了3輛燃料動力鋰電池大巴，在美國芝加哥試運行1個月之后全部垮掉，暴露出了燃料動力鋰電池不適用于汽車工況的致命問題；2005~2012年，業界解決了燃料動力鋰電池汽車工況適應性的問題，并將燃料動力鋰電池性能提升到2千瓦/升，可在零下30攝氏度環境中正常啟動，使燃料動力鋰電池基本上滿足了車用的要求；2012年至今，燃料動力鋰電池汽車進入商業化導入階段，2014年十二月十五日，豐田汽車宣布旗下的“未來”車開始商業化應用。

但是，截至目前，豐田汽車并沒有建設批量生產線，1天僅能生產3輛燃料動力鋰電池汽車。

因此，從國際市場來看，燃料動力鋰電池汽車市場已經進入商業化導入階段，但是，推動其商業化應用發展，關鍵還要進一步建立生產線，降低成本，建設加氫站。

需實現關鍵材料配套生產進一步提升燃料動力鋰電池壽命

我國電力報：就您看來，我國燃料動力鋰電池及市場應用該如何破局發展？

衣寶廉：首先，實現關鍵材料的配套生產。催化劑、隔膜等關鍵配套材料在國外采購，導致我國燃料動力鋰電池發動機價格比國外貴。我國已經掌握了先進的配套材料技術，但由于燃料動力鋰電池生產未形成良性循環，公司不愿投資生產。

其次，提高電堆、電池系統的可靠性、耐久性。我國燃料動力鋰電池汽車的初性能不比德國、日本等國家差，但可靠性、耐久性不如他們，希望研究工況下燃料動力鋰電池衰減機理的科研單位與電堆、電池系統生產公司真誠合作，進一步提升燃料動力鋰電池壽命。

再次，加快研發燃料動力鋰電池系統用空壓機、氫瓶，建設加氫站，并大幅度降低成本。

近20年來，我國空壓機技術研究至今沒有大的突破，建議采用引進、合資建廠的方式研發生產。我國的氫站建設取得了一定成果，但經濟效益欠佳，建議協同發展燃料動力鋰電池汽車和加氫站建設，例如，先發展燃料動力鋰電池大巴，再發展燃料動力鋰電池輕軌和高鐵。目前，我國正在攻關70兆巴氫瓶技術。

第四，加速轎車用燃料動力鋰電池開發，這是各大汽車公司比拼燃料動力鋰電池應用技術的關鍵。燃料動力鋰電池轎車的要求是重量比功率和體積比功率，在這一方面，我國還要突破高性能低電阻、薄金屬雙極板制備技術和納米薄膜有序化電極制備技術或3D流場技術。

第五，加速示范運行和安全試驗。上海世博會后，我國燃料動力鋰電池汽車示范運行基本處在停滯狀態，今年啟動的聯合國環境開發署資助的大巴示范運行是一個好的開始。