中國工程院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員衣寶廉近日針對行業(yè)熱點(diǎn)及爭議話題接受了媒體訪問。他認(rèn)為，燃料電池轎車進(jìn)入尋常百姓家是能實(shí)現(xiàn)的；氫能汽車大規(guī)模商用，須先解決三高問題；氫能汽車和鋰電汽車不會(huì)相互取代。

采訪全文如下：

燃料電池轎車進(jìn)入尋常百姓家，是能實(shí)現(xiàn)的

有消息稱，本田宣布計(jì)劃將于年內(nèi)停止生產(chǎn)氫燃料電池車CLARITYFUELCELL，更專注電動(dòng)車生產(chǎn)，有評論看衰燃料車，認(rèn)為日本押錯(cuò)寶，作為氫燃料電池界的權(quán)威專家，您有何看法？

衣寶廉：現(xiàn)在燃料電池車沒有政府補(bǔ)貼，企業(yè)是賠錢的。中國因?yàn)榈胤秸蛱厥馄髽I(yè)買單，燃料電池車還有市場，所以豐田、現(xiàn)代、巴拉德等均進(jìn)入中國。

本田燃料電池車技術(shù)幾經(jīng)變動(dòng)，并沒有大量進(jìn)入市場，它的技術(shù)還需創(chuàng)新和降低成本。因此它在停產(chǎn)同時(shí)，還和美國通用在發(fā)展燃料電池車技術(shù)。

汽車在轉(zhuǎn)型，電動(dòng)化時(shí)代，什么事均可能發(fā)生，正像有人不停報(bào)道鋰離子電動(dòng)車燃燒爆炸一樣。

本田宣布停產(chǎn)燃料電池車，不過是燃料電池車發(fā)展過程中的插曲，不會(huì)影響堅(jiān)定發(fā)展燃料電池車人的初心與信念。

目前消費(fèi)者開的電動(dòng)汽車，像特斯拉、蔚來、理想等等，用的都是鋰電池，那氫燃料電池車，您覺得什么時(shí)候能走入尋常百姓家？要想實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，您覺得需要克服什么問題？

衣寶廉：氫燃料電池的比能量高，可達(dá)到0.5—1.0Kwh/kg，是鋰離子電池的2-3倍，所以它特別適合長距離運(yùn)行的重載車。目前通過示范運(yùn)行，已經(jīng)證明燃料電池汽車運(yùn)行的舒適性，運(yùn)行里程和加氫時(shí)間等都可以和燃油汽車媲美。

但燃料電池汽車普及還受兩個(gè)條件限制：加氫站的數(shù)量和密度、整車的售價(jià)，加氫站數(shù)量不夠，布局不合理，就會(huì)影響到氫的儲(chǔ)運(yùn)和加注，繼而影響燃料電池汽車的行駛里程；整車價(jià)格如果居高，普通消費(fèi)者也很難有消費(fèi)承受力。

我認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料與部件批量生產(chǎn)，初步降低燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的成本，應(yīng)該先商業(yè)化對加氫站依賴度低的商用車，特別是重卡車。

進(jìn)一步依靠科技創(chuàng)新，簡化電堆材料和系統(tǒng)部件，進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)成本和對氫氣純度的要求，降低燃料氫成本，延長發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，結(jié)合加氫站進(jìn)一步普及氫能發(fā)展，燃料電池也可以進(jìn)軍乘用車市場。

時(shí)間上，我認(rèn)為最早要到2030-2035年燃料電池轎車可能進(jìn)入尋常百姓家。

氫能汽車大規(guī)模商用，須先解決三高

關(guān)于車用氫能的經(jīng)濟(jì)性，現(xiàn)在的成本高成什么樣，主要是什么原因？

衣寶廉：科技部2001年成立電動(dòng)汽車總體專家組，負(fù)責(zé)電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)。時(shí)任總體專家組組長是萬鋼（現(xiàn)為全國政協(xié)副主席、中國科協(xié)主席），我是專家組的成員。現(xiàn)在的新能源汽車“三縱三橫”發(fā)展戰(zhàn)略，就是當(dāng)時(shí)總體專家組提出來的。

我國從20世紀(jì)末就發(fā)展燃料電池汽車，但發(fā)展速度比基礎(chǔ)好的鋰離子電池車慢得多。由于燃料電池基礎(chǔ)弱，電堆功率低，萬鋼等提出電——電混合的技術(shù)路線，即燃料電池與鋰離子或超級電容器電電混合，不但延長燃料電池壽命，還大幅度提高了燃料電池車性能，這種技術(shù)路線現(xiàn)在已為全世界的燃料電池車采用。

但直到“十三五”開始，我國還存在關(guān)鍵材料與部件需要高價(jià)從國外進(jìn)口的現(xiàn)實(shí)，導(dǎo)致燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)成本居高不下，每千瓦電堆售價(jià)近萬元，發(fā)動(dòng)機(jī)售價(jià)翻倍。

燃料電池車現(xiàn)在存在三高：一是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)貴，導(dǎo)致車貴，是燃油車2-3倍，鋰離子電池車1.5-2倍。二是燃料氫貴，一般售價(jià)是每公斤60元左右。三是加氫站建設(shè)費(fèi)用高，每座達(dá)到1000-1500萬元。

所以盡管燃料電池車之前在北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)很好地完成了示范任務(wù)，但產(chǎn)業(yè)化的路很難走通。

也是因?yàn)檫@個(gè)原因，國家五部委才會(huì)聯(lián)合出臺(tái)燃料電池城市群示范計(jì)劃。

在雙碳目標(biāo)的指引下，國內(nèi)24個(gè)省、市發(fā)布十四五氫能與燃料電池車發(fā)展規(guī)劃。世界各國燃料電池車和知名制造商如加拿大巴拉德、日本豐田、韓國現(xiàn)代、德國博世等都以合資或獨(dú)資形式進(jìn)入中國。因此，我國在四年內(nèi)解決關(guān)鍵材料與部件的卡脖子技術(shù)和實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)沒有問題。比如在本世紀(jì)初買一臺(tái)燃料電池車的空壓機(jī)要進(jìn)口，20多萬元，還不好買到。現(xiàn)在國內(nèi)已有近十家企業(yè)有產(chǎn)品，售價(jià)低于四萬元。

我們既要忙于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，也要有持續(xù)降低成本的研發(fā)力量，同時(shí)還要有對核心關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)的能力，因?yàn)榻鉀Q卡脖子技術(shù)并不意味著達(dá)到了國際先進(jìn)水平。比如質(zhì)子交換膜，我們有15微米的膜，美國戈?duì)柟疽延?微米的復(fù)合膜，想裝高性能的電堆，企業(yè)還得買戈?duì)柕哪ぁＲ虼宋覀儾坏鉀Q卡脖子技術(shù)，還要達(dá)到世界先進(jìn)水平。

氫能汽車和鋰電汽車不會(huì)相互取代

在燃料電池和鋰電池兩者之間，會(huì)是什么樣的競爭趨勢？鋰電池技術(shù)本身還能有發(fā)展空間么？鋰電池車會(huì)被燃料電池車取代么？

衣寶廉：在本世紀(jì)初科技部支持研發(fā)電動(dòng)汽車，成立重大專項(xiàng)，總體專家組制定技術(shù)路線，提出純電、混合動(dòng)力和燃料電池多元并重發(fā)展。但因?yàn)殇囯x子電池技術(shù)與批量生產(chǎn)均有較好基礎(chǔ)，鋰離子電池車就得到了快速發(fā)展。

經(jīng)過示范，持續(xù)創(chuàng)新，鋰離子電池車不但實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，銷量達(dá)百萬量級，而且引領(lǐng)世界電動(dòng)車進(jìn)程，在中國還涌現(xiàn)出寧德時(shí)代、比亞迪等國際知名的電池生產(chǎn)企業(yè)。

但鋰離子電池車還有續(xù)航里程短、充電時(shí)間長、燃燒爆炸等問題。現(xiàn)在在發(fā)展的換電站技術(shù)，可以解決充電時(shí)間長、里程焦慮等問題，但做到換電站普適性，還需要較長時(shí)間。解決燃燒爆炸問題，要寄希望于固態(tài)電池，這可能需要更長時(shí)間。但比亞迪的刀片電池、廣汽的彈匣電池等技術(shù)，有望解決這一問題，我們還是等待大規(guī)模行車實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

如果后面用四年時(shí)間能解決卡脖子技術(shù)和關(guān)鍵材料與部件的批量生產(chǎn)，大幅度降低成本，到2025-2030年，燃料電池車可能在售價(jià)上接近鋰離子電池車，在商用車方面能顯示出優(yōu)越性。

還必須創(chuàng)新，比如要靠創(chuàng)新簡化電池系統(tǒng)和電堆結(jié)構(gòu)，如去掉增濕器和擴(kuò)散層，提高電池工作溫度到150-200度，消除兩相流，改進(jìn)流體分配，提高電堆工作電流密度和比功率等。

現(xiàn)在看來，燃料電池車和鋰電池車都在進(jìn)步，而不是誰消滅誰。未來鋰電池車可能在乘用車、短程車上占優(yōu)勢；燃料電池車在長程、重載的商用車會(huì)占優(yōu)勢。燃料電池的比能量高，可達(dá)0.5—1.0Kw/kg，所以它特別適于重載長途車，燃料電池重卡現(xiàn)在是世界研發(fā)銷售的熱點(diǎn)。二者可以通過競爭相互促進(jìn)，共同為碳中和貢獻(xiàn)力量。

有專家說，氫的“四個(gè)最”是靠研發(fā)無法改變的：體積能量密度最低的物質(zhì)、最小的分子、最易泄漏、最寬爆炸范圍，它的應(yīng)用面臨的不光是運(yùn)輸和儲(chǔ)存難題，還有安全性，您怎么看？

衣寶廉：物質(zhì)本性是不能改變的，但我們可以通過技術(shù)進(jìn)步，找出合適的應(yīng)對方法。

一方面，氫的體積能量密度最低，但它的質(zhì)量能量密度高于石油和天然氣幾倍。人們可以將氫氣加壓儲(chǔ)存在壓力容器中，現(xiàn)在四型儲(chǔ)氫瓶的儲(chǔ)氫已達(dá)到6%左右，可以滿足汽車應(yīng)用。對重卡因?yàn)檫\(yùn)行里程長，燃料電池功率大，最好采用液氫。

另一方面，對于安全問題，氫不但分子小易滲漏，還具有氫脆特性，因此要研發(fā)抗氫脆的材料，制備輸氫管道和研發(fā)抗氫脆的涂料，改造天然氣管網(wǎng)，用于摻氫運(yùn)輸。

對于安全問題，要利用氫的另外兩個(gè)特性：擴(kuò)散速度快、易檢測。在可能有氫泄漏的地點(diǎn)，均安裝氫氣傳感器，當(dāng)氫濃度達(dá)到千分之五時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)，將氫氣排除，確保安全。至今全世界有三萬多輛燃料電池車在運(yùn)行，還沒有一輛車發(fā)生燃燒和爆炸事故。

燃料氫氣儲(chǔ)存在高壓氫瓶內(nèi)，只要發(fā)現(xiàn)燃料電池有故障，關(guān)上氫源，燃料電池不會(huì)發(fā)生燃燒和爆炸。科學(xué)大師