国鸿氢能刘志祥：氢能或将给汽车装上“负污染发动机” 还有哪些掣肘？

氢能这几年非常热，各个媒体或各个机构都在追捧这样一个新的产业。事实上，氢能在整个新能源领域是才刚刚起步的行业。

聚焦新能源、新材料、新制造，整合新能源、储能产业链资源，以资本助推储能技术落地、市场繁荣。2019年5月8日，梧桐树资本、阳煤集团将举办“新能源、新技术、新未来，重新定义未来能源结构暨梧桐树阳煤智能制造基金发布会”，北极星储能网、电力头条APP全程直播。广东国鸿氢能科技有限公司副总经理刘志祥在大会做了题为《氢能源的现在与未来》的主旨演讲。

刘志祥教授

佛山（云浮）氢能产业与新材料发展研究院院长

广东国鸿氢能科技有限公司副总经理

1走红的氢能

近两年，氢能迅速”走红“。那么，大家为什么关注氢能？刘志祥教授从3方面展开来谈，氢能发展的背景。

从当前能源需求情况来看：我国目前的石油对外依存度逐年升高，到2018年对外依存度接近70%。而国际上，前段时间美国要对伊朗进行石油封锁，这样会影响到我们国家的能源安全，特别是石油这么大规模对外依存度。

从“网传宿敌”锂电发展情况来看：前一段时间工信部副部长到广东做氢能源产业调研发表观点，我们国家发展新能源汽车是战略问题，到2018年时候接近100万辆。新能源汽车在锂电池这条技术路线上发展迅猛，显然也带来了相应的问题。

①安全问题：

4月22日，微博上流传出一段地下车库监控录像，在录像中，一辆停放在车位内的特斯拉突然猛烈自燃，并烧坏了多辆汽车。这则新闻引发了社会广泛关注和讨论。锂电池到底安全吗？

②回收利用：

据中国汽车技术研究中心预测，结合汽车报废年限、动力电池寿命等因素，2018－2020年，全国累计报废动力电池将达12万－20万吨；到2025年动力电池年报废量或达35万吨规模。动力电池回收正处于产业爆发期的前夜。如何处理报废电池？现在也是比较难以解决的难题。

“很多专家谈到储能利用电动汽车和废旧电池进行储能，我个人的观点，可能在实际操作当中会面临很多难度。比如电动汽车拆下来的电池性能参差不齐，集中大规模储能的时候安全问题会引起更多的关注，一旦出事，会引起更大的问题。”刘志祥教授表示。

从清洁能源转型来看：中国经济正经历艰难转型，中国能源问题的焦点不再是能源安全和能源保障的问题，而是面对气候变暖，二氧化碳排放以及大气污染压力下的能源结构调整和能源效率提高的挑战。

一方面，我国汽车保有量非常高，2018年已经达到2.4亿辆汽车。汽车在总的环境污染当中占的比例也非常高，我们面对空气污染问题非常严峻。

另一方面，我国煤炭占一次能源比例非常高。煤在发电的过程通过燃烧会产生氮氧化物、硫化物、二氧化碳，煤的清洁利用，氢能是很好的方案。

山西作为我国重要的能源基地，在保障国家能源供应安全、支撑经济持续增长中具有不可替代的战略地位。如今，山西正着力打造全国能源革命排头兵。

刘志祥教授介绍，大同要做“产煤不见煤”新的能源产业的典型，这个确实比较难，而且大量煤的使用量。氢能给整个产业的一次能源转型提供了一种思路，我们可以把煤这样一种固态燃料变成氢气这种气态燃料，用在交通领域，会带来很大好处。

煤转化成氢气过程中，不会有氮氧化物、硫氧化物排放到空气当中，对于改善空气质量有非常大的帮助。这是我们氢能产业希望它能达到这样产煤不见煤的趋势。

2交通领域或将率先落地

2017年1月，氢能理事会发布《氢能如何推动能源转型》报告，报告中给出了能源转型中氢能的作用，集中于七个方面：

1.实现大规模、高效的可再生能源消纳

2.在不同行业和地区间进行能量分配

3.充当能源缓冲载体以提高能源系统的韧性

4.降低交通运输过程中的碳排放

5.降低工业用能领域的碳排放

6.将捕集的碳用作原料

7.降低建筑采暖的碳排放

在这些应用领域当中，交通领域率先吸引了大家的眼球。

氢能产业真正引起关注的是我们在交通领域，即汽车领域。目前专注于氢能产业的，从国际上讲，国际上主流的汽车生产厂商都在关注，而且已经持续关注20、30年了，刘志祥教授如是说。最近几年为什么国内对氢能的热情突然高涨起来，跟国际上氢能汽车产业化进程密切相关。2015年丰田发布了量产车型，受到了业内广泛的关注。

此外，我国具有良好的制氢工业基础，到2018年氢气年产量接近2000万吨，主要应用于工业过程气，例如工业合成氨、合成甲醇、石油炼化等，但事实上仍有富余。

以山西为例，山西是最大的焦炭生产的省份，生产焦炭的过程中产生氢气，这些氢气没有完全用完，可以拿回去，把它烧掉，用它的热能，但没有把它真正算成氢能，只作为热能。真正使用氢气的在航天领域，但氢气整个使用环节当中占的比例非常小。

事实上，氢能作为燃料烧掉，也会产生氮氧化物的排放。那么如何算作清洁能源呢？氢能和燃料电池密不可分，氢能作为一个电化学的应用，用在燃料电池上，这个过程就不会产生排放，只有水产生，这个过程是一个完全清洁的过程。

3为汽车装上“负污染发动机”

燃料电池在原理上是电池，工作方式上与发电机非常相似。传统燃油发动机与氢燃料发动机两个系统的对比可以看到，散热系统，有后面的发电系统，是这样的一个过程。它的核心只是在气缸、燃油在气缸内燃烧推动活塞运动产生动能，只要使用空气作为氧化剂，空气中的系统，同样也有散热系统，后面产生的电能通过变电，供到终端使用端这么一个环节。

此外，燃料电池汽车的优点还体现于如下几个方面：

能源利用效率高：同燃油发电机系统对比也具有优势，燃油效率可以到20—30%，燃料电池可达40—50%。

系统能量密度高：系统可以达到1kWh/kg以上，远高于蓄电池；

清洁：使用过程负污染，氢能生产过程和燃料电池车回收过程少污染；

从氢气的产生过程讲，即使用煤制氢，也不会产生硫氧化物。回收环节里面主要是固态这样的物料，不会产生有机物、挥发物这样的污染，回收也简单。

不改变使用习惯：燃料电池车使用与汽柴油车一样；这点主要是针对于锂电池汽车，我们加气的时间，跟加油是相当的。

驾乘体验更好：无里程忧虑，无空调使用限制。

同样是对于锂电池汽车而言，迫于里程焦虑，或者在北方到冬天不敢开空调的问题，燃料电池车只与氢气瓶当中氢气储量有关系，没有这样一些顾虑，中间供暖是使用燃料电池。这方面较锂电池有优势。

4成本掣肘、中游加氢关键环节待突破

氢能源车发展到目前也面临一些问题，特别是目前成本相对高，跟传统的燃油车或者跟锂电池车比，成本高，产业还没有完全成熟，刘志祥在演讲中表示。

根据信达证券的研报，以氢能源燃料电池汽车为例，应用氢能源要考虑购买成本、维护成本、消耗成本、设施成本，综合考虑之下，在分布式应用场景中，氢能源应用综合成本很高。根据测算，一辆氢燃料车的使用综合成本达到0.24欧元/公里，但一辆柴油汽车和一辆纯电动车的使用综合成本分别为0.15欧元/公里和0.12欧元/公里。

当然，在整个发展过程中，国家这几年也在对氢燃料电池车的发展大力度扶持，有很多扶持政策。包括2009年发布新能源汽车补贴的办法，锂电池车的补贴和燃料电池车的补贴都放进去了，真正到目前为止还没有一台亲能源坚持车拿到补贴。

目前氢能产业形成京津冀、长三角、珠三角、华中、西北、西南、东北七大产业集群，并向周边辐射。

此外，国字号的大企业纷纷加入到这个产业链当中，对这个产业链的推动力量非常大。

从整个产业来讲，分为上下中游产业。上游包括制氢，中游环节加氢，加氢站的建设，下游涉及氢燃料电池的发展。这里一个关键难点就在于：加氢站网络建设。车造出来了，加氢站在哪里，如果没有，用户很难采购氢能源车辆。如果大量建造这些加氢站，没有车辆加，加氢站又难以存活下去，是非常大的问题。

目前在佛山、云浮就存在这样的问题。有些地方有车辆，已经有布局了，但是加氢站不够，上海只有三个加氢站；广州几十台车，只有一个加氢站。佛山和云浮有加氢站，但没有车辆布局，这样的话商业模式就很难维持下去。

好在我们中国加氢站发展非常快，在建加氢站超过70座。

这是非常好的现象，先把加氢站建起来，再解决第二个问题，即车辆要相应的进行布局。我们国家布局模式跟西方不同，走商用车先行，先有少量的加氢站，用重卡去布局，会容易解决这个问题。

整个产业链的投资今年非常热加起来有2000多亿。2018年氢能汽车产量1619台，销量883辆。

从整体发展来看，总体还是向好。根据中国氢能产业基础设施发展路线图显示，到2050年可以达到4万亿。

我国氢能源产业这两年产业发展非常快，但技术上还存在差距，关键零部件和材料以及产业化水平存在差距。也存在这样的一些问题，例如一个产业化总体产业落后，关键技术、核心零部件、关键原材料还在突破，退出很多车型，这些车型是不是能够满足用户的需求，还需要验证，寿命都需要验证。

在演讲即将结束时，刘志祥博士表示：氢能产业链非常长，应用非常多，这个产业面临很多投资机会，包括制氢、储氢、燃料电池、氢能汽车等，目前都有一些企业玩家在里面。在哪块都可以找到非常好的投资方向，整个产业发展的话，就能获得非常好的回报。同事，刘志祥也给出了一些建议，对于不同的受众群体，包括地方政府，希望大家不要盲目进入，要有所规划。

（根据嘉宾演讲速记及公开资料整理，未经嘉宾审核）