中国“氢燃料电池”产业化前景分析预测

2015年是国际氢燃料电池汽车产业化的时间节点。包括梅赛德斯-奔驰、通用汽车、丰田和现代在内的八家主要汽车公司将以每辆5万美元的价格推出商用车。在家用发电方面，日本于2009年5月宣布，1千瓦家用燃料电池已进入商业化阶段，迄今已售出6000多台。在中国，虽然距离2015年只有五年的时间，但氢气的利用还没有国家计划，更不用说市场了。

事实上，在2009年财政部和科技部公布的新能源公共服务车补贴标准中，就提出了“燃料电池汽车25万元，公交车60万元”的政策。但到目前为止，价格还没有市场，所以没有用。是什么阻碍了中国氢能经济的发展？氢能是一种离我们很远的“未来技术”吗？

清华大学教授毛宗强告诉笔者，氢能并不遥远，但现有系统是最大的制约因素。“从欧美、日本等发达国家的发展状况来看，他们已经走在了前列，我们应该感受到压力。”刚刚从美国考察回来的上海交通大学教授马子峰也告诉笔者，如果中国不密切关注氢能的发展，新能源汽车“弯道超车”的预期可能会破灭。今年6月中旬，由中国地质大学（武汉）“千人计划”特聘教授程寒松和中国科学院物理化学研究所研究员童振和、毛宗强主持的香山科学大会第400次研讨会举行，这是中国氢能领域的第一次香山会议。与会专家普遍认为，中国在氢能领域投入较少，缺乏布局规划，也没有制定明确的路线图和时间表。他们建议政府牵头制定国家氢能路线图。

家庭制度依赖于补贴。

目前，全球有数以万计的燃料电池发电站，但其推广离不开政府补贴。据悉，日本1千瓦的燃料电池售价300万日元，约合人民币20万元，政府补贴130万日元，取消补贴后约合人民币12万元。有了这个电池系统，日本家庭每天可以向电网出售多余的电力，同时利用释放的热量获得免费的热水。美国家庭住宅规模较大，燃料电池规模约为5千瓦，价格为5万美元。目前，加州的销售额不错，主要是因为该州可以享受联邦政府和州政府的双重优惠，除补贴外，用户需要支付约3万美元。

然而，这个价格在中国仍然很高，但毛宗强透露，如果这些技术能够本地化，成本将大大降低。据悉，家用燃料电池发电系统由重整器、燃料电池和逆变器三部分组成。其中，中国的重整器水平不够，一氧化碳含量达到几十甚至100ppm，导致铂中，但日本的技术可以低于5ppm，大大延长了电池寿命。此外，国内燃料电池中铂的消耗量是国际领先水平的数倍，因此成本更高。因此，如果引进重整器，减少燃料电池中贵金属催化剂的用量，开发高效储氢技术，结合国产燃料电池技术和逆变器，国产燃料电池系统的成本将大大降低，并在中国推广。

2009年2月，中国氢能代表团赴日本考察谈判，试图引进日本国产燃料电池技术，尤其是重整器。它没有成功。据了解，鉴于这一弱点，中国目前正在解决关键技术问题，并取得了一些进展。美国工程院预测，2015年氢燃料电池汽车将在全球主要工业化国家批量进入市场。凭借其技术优势，它将在15到20年内取代现有车型，占据汽车市场的领先地位。

在过去的十年里，本田、丰田、通用M……

ors、梅赛德斯-奔驰、大众和福特在氢动力汽车的研发上投入了数十亿美元，许多成果已经达到工业化的门槛。今年4月24日，梅赛德斯-奔驰燃料电池车队抵达北京，这是车队全球巡回赛的一站。5月，该团队成功返回德国并绕地球一周，这证明了其可靠性。宝马在研发方面投入了超过10亿欧元，并生产了100辆氢柴油机车，这些机车已在美国各地免费测试。日本制造的燃料电池汽车充一次氢可以行驶800公里，加一次只需几分钟，最高时速可达180公里。美国UTC公司开发的燃料电池汽车已试运行超过1万小时，超过了美国能源部设定的6000小时的商业化标准。它已成为燃料电池汽车产业化的重要标志。

“事实上，它发展得很快，大约有10年的时间。毛宗强说，2000年德国制造的第一辆燃料电池车有救护车那么大，但它只能坐一个人，所有的空间都用来堆放燃料电池。但现在，燃料电池车的内部空间与汽油车没有什么不同。同时，随着技术的进步ts预测，如果投入大规模生产，2015年燃料电池汽车的生产成本将仅比传统汽车高20%。

然而，这些制造商目前基本上已经停止生产。在毛宗强看来，技术和成本并不是阻碍燃料电池汽车发展的难题。接下来的困难主要是基础设施建设，所以所有的车企都在等待。据报道，德国准备在2015年前建造1000个加氢站。

确定氢能的经济时间表

国际氢能研究持续升温，国际氢能经济的时间表将在2050年左右实现。根据美国氢能技术路线图，到2040年，美国将进入“氢能经济”时代。近年来，我国对氢能的研究也取得了一些进展。据笔者了解，国内产业实际上已经达到了相当规模，有数百家相关企业，基础也很好。一些企业可以在以燃料电池为主业的前提下，通过销售产品实现工业化甚至盈利。中国氢能发展的主要阻力来自现有的体制。毛宗强说，工业上现有的加油系统将固体和气体燃料改为液体燃料，但一次转换后能量损失很大。如果氢可以直接用作汽车燃料，效率将大大提高。“另一个是现有利益集团的利益格局难以打破。”毛宗强说。

尽管中国目前的各级规划都没有考虑氢能，但这次香山会议可能是一个信号。据报道，本次会议重点讨论了中国在这一领域的主要专家。我们希望香山会议将成为推动政府部门增加氢能投资的起点。国家发展改革委、工业和信息化部、科技部、中国科学院、中国自然科学基金等部门要加大支持力度，加强政策引导，鼓励中石油等大型企业，中国石化和汽车公司将进入氢能领域，并加快培养杰出的科学家和工程师，以尽快缩短与外国的差距。”程寒松说。

在中国第一条氢能源公路的建设在电动汽车充电站进入人们的视野后，燃料电池汽车加氢站离我们不远了。根据美国工程院的预测，氢燃料电池汽车将在2015年批量进入发达市场，并将在15至20年内取代现有的燃油车和混合动力车，占据全球汽车市场的领先地位。为此，宝马、通用、丰田等全球主要车企已提前做好技术储备，德国准备在2015年前建设1000个加氢站。中国上汽集团也计划……

到2015年生产1000辆燃料电池汽车。然而，中国的加氢站建设尚未被提上议事日程。

中国地质大学“千人计划”特聘教授程寒松告诉笔者，目前全球已建成400多个加氢站，其中大部分位于欧美，大部分直接建设了加氢高速公路。目前，中国只有北京和上海的四个加氢站，并且没有加氢高速公路。在最近举行的以“氢能科技发展与战略”为主题的香山科学大会第400次研讨会上，与会专家提出，“十二五”期间可以建立中国第一条“氢能高速公路”。所谓氢能源高速公路，就是在高速公路上建一个加氢站，让这条路可以行驶氢能源汽车。

现在，中国的副产品氢气的价格比汽油便宜。因此，我们有信心这条高速公路能够盈利。”会议执行主席、清华大学教授毛宗强告诉笔者。据介绍，中国焦化等副产品年产量为900亿立方米，其热值相当于2008年全国6000多万吨汽油消费量的1/3。但由于没有合适的用途，利用率很低，大部分都被浪费了。然而，由于目前中国缺乏燃料电池汽车和氢柴油机车，毛宗强表示：“一旦这条氢能源高速公路建成，CNG汽车将首先受益。”

据报道，这条高速公路将学习美国的经验。加气站有许多气柱，有许多燃料，如天然气、HCNG（天然气和氢气的混合燃料）和氢气。与目前的加油站类似，有97个汽油站，93个汽油站和柴油站。未来，汽油车、柴油车、CNG车、HCNG车和氢能源车都可以出现在这条氢能源高速公路上。毛宗强透露，国家氢能标准化委员会已经通过了这样一个加油站标准，以确保加油站在早期也能盈利。

目前，中国对CNG汽车的需求旺盛，南方一些省市的天然气经常排起长队。笔者最近在安徽合肥接受采访时了解到，当地出租车都是两用车，但基本都是使用天然气。据司机说，天然气燃料的价格是汽油的一半。

毛宗强在山西阳泉调研时还计算过，与汽油相比，出租车司机每天使用天然气可以节省100元的燃油费用。然而，由于天然气加油站很少，排队加油甚至需要两个小时。毛宗强回忆道：“很多司机认为我是从上面来调查的，他们也呼吁我多建几个车站。”。根据国家“十二五”规划，从“十一五”末的1000亿立方米天然气将增加到2000亿立方米。毛宗强认为，天然气是一种先进的燃料。除了国内天然气，它还将在运输中发挥更大的作用。此外，中国的CNG汽车并不多，只有大约40万辆。

事实上，中国不是一个天然气丰富的国家，需要进口一些天然气。CNG加氢的实践使参加香山科学会议的专家们对氢能高速公路的前景更加充满信心。据介绍，氢气的热值仅为天然气的1/3，但混合后，燃料空燃比得到提高，允许有更多的空气。经过国内外实验发现，在CNG中加入一定体积的氢气不会降低动力性能，最大的好处是减少50%的氮氧化物排放。

目前，中国车用天然气的价格在3.6元/立方米至4.7元/立方米之间，而副产品氢气可低至1元/立方米。因此，尽管HCNG车辆每次可以行驶的距离略小于CNG车辆，但这一差距可以通过更低的价格来弥补。此外，将CNG汽车改造成HCNG汽车几乎不需要更换硬件和升级软件，而且成本非常低。HCNG比CNG更便宜、更清洁、更安全。毛宗强说：“对国家来说，一方面，它使用副产品氢……

这是无用的，另一方面，它节省了天然气，一举两得。"

据笔者了解，这条氢能高速公路的提出得到了业内企业的广泛支持。目前，山西省河津市已建成全球最大的氢气和天然气加气站，每天可生产20万立方米混合气，即将投入使用。

为什么是氢能？

全球二氧化碳减排的巨大压力为氢能提供了绝佳的发展机遇。目前，氢气主要来自碳氢化合物的重整。传统内燃机汽车产生的二氧化碳很难被收集，但通过碳氢化合物重整制氢产生的二氧化碳可以被大规模捕获、掩埋和密封或用作工业原料。在氢能经济的长期规划中，水分解制氢是未来制氢技术的主要方向。

可再生能源在时间和空间上都不稳定，因此有必要开发储能技术。氢气是最好的储能介质。太阳能和风能等不稳定的可再生能源可以通过电解水转化为稳定的能源进行储存。中国拥有世界上最大的风电装机容量，但大部分风电无法有效并网。将这部分能量转化为氢能进行储存和利用是一种有效的储能方法。

全球96%的氢能来自化石能源，4%来自水电解，但这部分主要来自水电站，而不是太阳能和风能等新能源。专家们希望在未来将这一部分提高到30%~40%。

在氢能应用技术方面，目前主要的氢能转换方式是氢燃料电池和氢内燃机。氢能利用技术，特别是氢燃料电池技术，稳定、高效、无污染，在移动交通、储能和分布式能源供应方面显示出巨大优势，解决了能源持续供应和环境保护两大问题。

（编辑/董海荣）2015年是国际氢燃料电池汽车产业化的时间节点。包括梅赛德斯-奔驰、通用汽车、丰田和现代在内的八家主要汽车公司将以每辆5万美元的价格推出商用车。在家用发电方面，日本于2009年5月宣布，1千瓦家用燃料电池已进入商业化阶段，迄今已售出6000多台。在中国，虽然距离2015年只有五年的时间，但氢气的利用还没有国家计划，更不用说市场了。

事实上，在2009年财政部和科技部公布的新能源公共服务车补贴标准中，就提出了“燃料电池汽车25万元，公交车60万元”的政策。但到目前为止，价格还没有市场，所以没有用。是什么阻碍了中国氢能经济的发展？氢能是一种离我们很远的“未来技术”吗？

清华大学教授毛宗强告诉笔者，氢能并不遥远，但现有系统是最大的制约因素。“从欧美、日本等发达国家的发展状况来看，他们已经走在了前列，我们应该感受到压力。”刚刚从美国考察回来的上海交通大学教授马子峰也告诉笔者，如果中国不密切关注氢能的发展，新能源汽车“弯道超车”的预期可能会破灭。今年6月中旬，由中国地质大学（武汉）“千人计划”特聘教授程寒松和中国科学院物理化学研究所研究员童振和、毛宗强主持的香山科学大会第400次研讨会举行，这是中国氢能领域的第一次香山会议。与会专家普遍认为，中国在氢能领域投入较少，缺乏布局规划，也没有制定明确的路线图和时间表。他们建议政府牵头制定国家氢能路线图。

家庭制度依赖于补贴。

目前，世界各地有数以万计的燃料电池发电站，但它的推广……

n与政府补贴密不可分。据悉，日本1千瓦的燃料电池售价300万日元，约合人民币20万元，政府补贴130万日元，取消补贴后约合人民币12万元。有了这个电池系统，日本家庭每天可以向电网出售多余的电力，同时利用释放的热量获得免费的热水。美国家庭住宅规模较大，燃料电池规模约为5千瓦，价格为5万美元。目前，加州的销售额不错，主要是因为该州可以享受联邦政府和州政府的双重优惠，除补贴外，用户需要支付约3万美元。

然而，这个价格在中国仍然很高，但毛宗强透露，如果这些技术能够本地化，成本将大大降低。据悉，家用燃料电池发电系统由重整器、燃料电池和逆变器三部分组成。其中，中国的重整器水平不够，一氧化碳含量达到几十甚至100ppm，导致铂中，但日本的技术可以低于5ppm，大大延长了电池寿命。此外，国内燃料电池中铂的消耗量是国际领先水平的数倍，因此成本更高。因此，如果引进重整器，减少燃料电池中贵金属催化剂的用量，开发高效储氢技术，结合国产燃料电池技术和逆变器，国产燃料电池系统的成本将大大降低，并在中国推广。

2009年2月，中国氢能代表团赴日本考察谈判，试图引进日本国产燃料电池技术，尤其是重整器。它没有成功。据了解，鉴于这一弱点，中国目前正在解决关键技术问题，并取得了一些进展。美国工程院预测，2015年氢燃料电池汽车将在全球主要工业化国家批量进入市场。凭借其技术优势，它将在15到20年内取代现有车型，占据汽车市场的领先地位。

在过去的十年里，本田、丰田、通用汽车、梅赛德斯-奔驰、大众和福特在氢动力汽车的研发上投入了数十亿美元，许多成果已经达到工业化的门槛。今年4月24日，梅赛德斯-奔驰燃料电池车队抵达北京，这是车队全球巡回赛的一站。5月，该团队成功返回德国并绕地球一周，这证明了其可靠性。宝马在研发方面投入了超过10亿欧元，并生产了100辆氢柴油机车，这些机车已在美国各地免费测试。日本制造的燃料电池汽车充一次氢可以行驶800公里，加一次只需几分钟，最高时速可达180公里。美国UTC公司开发的燃料电池汽车已试运行超过1万小时，超过了美国能源部设定的6000小时的商业化标准。它已成为燃料电池汽车产业化的重要标志。

“事实上，它发展得很快，大约有10年的时间。毛宗强说，2000年德国制造的第一辆燃料电池车有救护车那么大，但它只能坐一个人，所有的空间都用来堆放燃料电池。但现在，燃料电池车的内部空间与汽油车没有什么不同。同时，随着技术的进步ts预测，如果投入大规模生产，2015年燃料电池汽车的生产成本将仅比传统汽车高20%。

然而，这些制造商目前基本上已经停止生产。在毛宗强看来，技术和成本并不是阻碍燃料电池汽车发展的难题。接下来的困难主要是基础设施建设，所以所有的车企都在等待。据报道，德国准备在2015年前建造1000个加氢站。

确定氢能的经济时间表

国际氢能研究持续升温，国际氢能经济的时间表将在2050年左右实现。根据美国氢能技术路线图，到2040年，美国将进入“氢能经济”时代。近年来，我国对氢能的研究也取得了一些进展。雅高……

据笔者了解，国内产业实际上已经达到了相当大的规模，拥有数百家相关企业和良好的基础。一些企业可以在以燃料电池为主业的前提下，通过销售产品实现工业化甚至盈利。中国氢能发展的主要阻力来自现有的体制。毛宗强说，工业上现有的加油系统将固体和气体燃料改为液体燃料，但一次转换后能量损失很大。如果氢可以直接用作汽车燃料，效率将大大提高。“另一个是现有利益集团的利益格局难以打破。”毛宗强说。

尽管中国目前的各级规划都没有考虑氢能，但这次香山会议可能是一个信号。据报道，本次会议重点讨论了中国在这一领域的主要专家。我们希望香山会议将成为推动政府部门增加氢能投资的起点。国家发展改革委、工业和信息化部、科技部、中国科学院、中国自然科学基金等部门要加大支持力度，加强政策引导，鼓励中石油等大型企业，中国石化和汽车公司将进入氢能领域，并加快培养杰出的科学家和工程师，以尽快缩短与外国的差距。”程寒松说。

在中国第一条氢能源公路的建设在电动汽车充电站进入人们的视野后，燃料电池汽车加氢站离我们不远了。根据美国工程院的预测，氢燃料电池汽车将在2015年批量进入发达市场，并将在15至20年内取代现有的燃油车和混合动力车，占据全球汽车市场的领先地位。为此，宝马、通用、丰田等全球主要车企已提前做好技术储备，德国准备在2015年前建设1000个加氢站。中国上汽集团还计划到2015年生产1000辆燃料电池汽车。然而，中国的加氢站建设尚未被提上议事日程。

中国地质大学“千人计划”特聘教授程寒松告诉笔者，目前全球已建成400多个加氢站，其中大部分位于欧美，大部分直接建设了加氢高速公路。目前，中国只有北京和上海的四个加氢站，并且没有加氢高速公路。在最近举行的以“氢能科技发展与战略”为主题的香山科学大会第400次研讨会上，与会专家提出，“十二五”期间可以建立中国第一条“氢能高速公路”。所谓氢能源高速公路，就是在高速公路上建一个加氢站，让这条路可以行驶氢能源汽车。

现在，中国的副产品氢气的价格比汽油便宜。因此，我们有信心这条高速公路能够盈利。”会议执行主席、清华大学教授毛宗强告诉笔者。据介绍，中国焦化等副产品年产量为900亿立方米，其热值相当于2008年全国6000多万吨汽油消费量的1/3。但由于没有合适的用途，利用率很低，大部分都被浪费了。然而，由于目前中国缺乏燃料电池汽车和氢柴油机车，毛宗强表示：“一旦这条氢能源高速公路建成，CNG汽车将首先受益。”

据报道，这条高速公路将学习美国的经验。加气站有许多气柱，有许多燃料，如天然气、HCNG（天然气和氢气的混合燃料）和氢气。与目前的加油站类似，有97个汽油站，93个汽油站和柴油站。未来，汽油车、柴油车、CNG车、HCNG车和氢能源车都可以出现在这条氢能源高速公路上。毛宗强透露，国家氢能标准化委员会已经通过了这样一个加油站标准，以确保加油站在未来也能盈利……

y阶段。

目前，中国对CNG汽车的需求旺盛，南方一些省市的天然气经常排起长队。笔者最近在安徽合肥接受采访时了解到，当地出租车都是两用车，但基本都是使用天然气。据司机说，天然气燃料的价格是汽油的一半。

毛宗强在山西阳泉调研时还计算过，与汽油相比，出租车司机每天使用天然气可以节省100元的燃油费用。然而，由于天然气加油站很少，排队加油甚至需要两个小时。毛宗强回忆道：“很多司机认为我是从上面来调查的，他们也呼吁我多建几个车站。”。根据国家“十二五”规划，从“十一五”末的1000亿立方米天然气将增加到2000亿立方米。毛宗强认为，天然气是一种先进的燃料。除了国内天然气，它还将在运输中发挥更大的作用。此外，中国的CNG汽车并不多，只有大约40万辆。

事实上，中国不是一个天然气丰富的国家，需要进口一些天然气。CNG加氢的实践使参加香山科学会议的专家们对氢能高速公路的前景更加充满信心。据介绍，氢气的热值仅为天然气的1/3，但混合后，燃料空燃比得到提高，允许有更多的空气。经过国内外实验发现，在CNG中加入一定体积的氢气不会降低动力性能，最大的好处是减少50%的氮氧化物排放。

目前，中国车用天然气的价格在3.6元/立方米至4.7元/立方米之间，而副产品氢气可低至1元/立方米。因此，尽管HCNG车辆每次可以行驶的距离略小于CNG车辆，但这一差距可以通过更低的价格来弥补。此外，将CNG汽车改造成HCNG汽车几乎不需要更换硬件和升级软件，而且成本非常低。HCNG比CNG更便宜、更清洁、更安全。”毛宗强说，“对国家来说，一方面利用无用的副产品氢气，另一方面节约天然气，一举两得。"

据笔者了解，这条氢能高速公路的提出得到了业内企业的广泛支持。目前，山西省河津市已建成全球最大的氢气和天然气加气站，每天可生产20万立方米混合气，即将投入使用。

为什么是氢能？

全球二氧化碳减排的巨大压力为氢能提供了绝佳的发展机遇。目前，氢气主要来自碳氢化合物的重整。传统内燃机汽车产生的二氧化碳很难被收集，但通过碳氢化合物重整制氢产生的二氧化碳可以被大规模捕获、掩埋和密封或用作工业原料。在氢能经济的长期规划中，水分解制氢是未来制氢技术的主要方向。

可再生能源在时间和空间上都不稳定，因此有必要开发储能技术。氢气是最好的储能介质。太阳能和风能等不稳定的可再生能源可以通过电解水转化为稳定的能源进行储存。中国拥有世界上最大的风电装机容量，但大部分风电无法有效并网。将这部分能量转化为氢能进行储存和利用是一种有效的储能方法。

全球96%的氢能来自化石能源，4%来自水电解，但这部分主要来自水电站，而不是太阳能和风能等新能源。专家们希望在未来将这一部分提高到30%~40%。

在氢能应用技术方面，目前主要的氢能转换方式是氢燃料电池和氢内燃机。氢能利用技术，特别是氢燃料电池技术，稳定、高效、无污染，在移动交通、储能和分布式能源供应方面显示出巨大优势，解决了能源持续供应和环境保护两大问题。

（编辑/董海荣）

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