氢燃料电池汽车：拿什么和锂电池PK

撰文 / 周洲

编辑 / 张南

设计 / 师超

(资料图)

第十五届中国蓝皮书论坛上，6月15日下午举行的碳中和专场有一场关于“氢燃料电池汽车可行吗”的尖峰论辩。

上海交通大学汽车研究院副院长殷承良以一挑六，和六位从事氢燃料电池研究相关的学者、企业高管就议题展开论辩。

七位业界精英没有在细化的技术上过多纠结，而是从“碳中和”的要求背景下，从能源基础设施建设、氢燃料电池汽车拿什么和锂电池电动车相比以及未来市场预测，根据各自的经验，做了论辩和阐释。

最后，七位嘉宾达成两个共识：第一，看好燃料电池汽车的未来；第二，相当长一段时间内，燃油车、电动车及燃料电池汽车将共存。

基础设施

大力发展氢能源汽车不仅仅关系汽车产业，更与国家能源体系建设有关。

目前，世界范围内，石油、电力、天然气作为三大主要供能来源，已具备完整的能源供给体系。

作为这场尖峰论辩的主持人+唯一的“反方”辩手，殷承良首先从能源供给体系方面发问。

全力发展氢能源汽车并非小范围示范应用，也不仅是建设多少加氢站那么简单，除涉及氢能源汽车能源供给，更涉及整个国家能源系统的革命，需要建立除传统成熟三大能源体系的第四大能源体系。

殷承良认为全新能源体系建设的成本无论对于美国、欧洲或是日本都已经到了极限、难以接受，而我国能否负担得起，是巨大的挑战。

清华大学汽车安全与节能国家重点实验室教授、博士生导师帅石金认为，氢作为一个能源载体，可以去建氢能源供给体系，但不一定到处都建加氢站。

他认为可以利用已有的加油站体系，不一定要每30、40公里建1个，有可能100公里建1个，比如从北京到上海建2-3个加氢站就够了，根据不同的应用场景建立氢能供给体系。

国家电投集团氢能技术发展有限公司总经理助理、宁波绿动能源科技研究院有限公司董事长陈平认为，在“碳中和”大势下，只能减少化石能源使用，增加风、光、气等可再生能源的使用，但由于这些可再生能源难以储存，氢作为一个能源载体，可以作为调节气、风、光、电的有效手段，所以未来的国家或者全球能源体系，应该具备电、氢两个体系。

陈平认为国家管道运输成本是最低的，投建氢体系是有价值的。未来电的体系存在的同时，还需要有一个氢的体系，这两个能源体系互相支持，互相配合。

安徽明天氢能科技股份有限公司董事会秘书沈洋则认为，从成本上来看是可行的。

沈洋称，明天氢能在安徽和重庆都建有加氢站。2019年，明天氢能建第一个加氢站，不含土地的设备成本是1500万元左右，很贵，但是到今天大概降到了600万—800万元，成本上有可行性。

此外，中石化、中石油“两桶油”在现有的加油站里，建了小型的撬装加氢站以及移动的小型撬装站。他认为建立第四条能源供给体系有可行路径。

如果科技电动化研究院院长唐子威认为，氢气可以借助于现有的一些天然气或者是液体燃料网络进行运输。“其实天然气和氢气的混运已经开始了。如果氢气的占比不超过10%，那么对整个网络不用做大的调整。而且古老的天然气都储存在地下，氢气除了储罐以外，也可以进行物理的储存，这是它的一个优势。”

上海交通大学致远学院常务副院长、燃料电池研究所所长章俊良称：“基础设施建设有一个大的特点，它一旦建起来了，只（需要）维修（维护），它一直可以应用，从这个角度来讲，多大的基础设施建设都是可以承受的。”

章俊良举例道，2010年BP在墨西哥湾发生石油泄露事件，光赔偿基金就有200亿美元。当时有机构预测，如果把这200亿美元全部拿来建加氢站，就能覆盖全美国主要城市。

他认为建基础设施更多从国家需求、战略需求的角度，以及有没有可行性、必要性来考虑。

北京氢璞创能科技有限公司副总经理、重大项目负责人管晓飞认为，燃料电池汽车可行不可行依赖于国家整个基础设施。

他说：“中石化就提出来将来要打造成世界第一的氢能公司，这是中石化作为一家传统的化石能源企业，已经宣示了这样一个决心。”

关于氢燃料电池汽车的商业化规模落地，殷承良指出，目前主流动力电池续航突破 400 公里已经习以为常，最新的动力电池，甚至已经突破 1000 公里。在补能时间方面，800V 超充可以在 15 分钟内充电续航 200 公里。

至于在氢燃料电池具备优势的重卡物流运输方向，纯电动重卡也可以完成补位。但欧洲法规要求，卡车司机每行驶 4.5 小时后必须停车休息 45 分钟。在 4.5 小时内，一辆重型卡车最多可以行驶 400 公里左右。

而国内也有类似的规定：连续驾驶 4 小时，必须休息 20 分钟。

因此，如果用于纯电动卡车的快充电池以及补能网络能够大规模铺开，450 公里的续航对于纯电动重卡来说已经足够了。

简言之，你能做的我能做，你做不到的我也能做，那氢燃料电池汽车，还有存在的必要？

这是在拿逐渐居市场主流的电动车和氢燃料电池汽车在作对比。

对此，唐子威认为，氢燃料电池汽车在长途重载的场景下最有优势、最能打。

他认为，氢的加注过程是一个物理过程，物理过程的特点是简洁、重复性高，车用用语叫“可靠性和耐久性”。而（电动车）电池的充放电特别是快速充放电对电池寿命特别不友好，所以氢燃料电池汽车在这一块是有优势的。

氢燃料电池的第二个优势是能量密度，同样重量的液氢包含的能量是锂电池的几十倍到上百倍。

另外，氢燃料电池对环境季节的适应性特别好。“有了这些因素，它在长途重载场景下会焕发出优势。”唐子威说。

管晓飞称，氢燃料汽车除了长途运载具有燃油车和电动车不可比拟的优势之外，以氢璞为例，已经运营的有1000辆车，这1000辆已经跑了2000万公里，在钢厂和矿山的商业运用当中，已经打通了成本路径。

管晓飞举例道，氢璞目前在河北钢铁（集团）、邯郸焦化厂运营的氢燃料电池汽车不需要补贴，在两年之内可以将车的成本收回来，这就已经证明商业可行。

陈平对氢燃料电池汽车的信心更大，认为氢车具备了所有电动车的特点：“它是电机驱动的，实际上（和电车）是一样的，无非是燃料电池和锂电池的PK。从宏观角度无非是性能和成本，性能不说技术上是可以达到的，无非就是成本。”

陈平认为未来氢气达到20块钱一公斤就能和电持平。“氢和电足够多的时候，我认为氢有可能比电还要便宜，这是有可能的。”他认为当电动体系足够多的时候，整个电机驱动成本应该会下降，比燃油还要低。

沈洋引用了宝马集团董事长齐普策在去年10月说过的一段话：“继电动汽车发展了大约10年并迅速扩大规模之后，下一个趋势将是氢燃料电池汽车。当加氢站变得更具规模时，氢燃料电池汽车将是最时髦的驾驶方式。”

他认为氢燃料电池汽车刚刚开始、刚刚起步，正如10年前锂电池电动车刚起步一样，因此不好预测是在明年还是后年能达到5万辆10万辆。“但是我有一个预判，就是每三年左右或者四年，不会超过四年，这个行业一定会发生质变，这种质变包括技术上的快速迭代和成本的下降。”

唐子威估算了一下成本，现在绿氢的电解制氢成本是5美元/公斤，这个成本肯定是不能接受的，欧洲一家能源公司计算3到5年内该成本可以下降到2—3美元/公斤。

他预测绿氢的电解制氢成本降至1美元/公斤，后市场整个TCO购置成本加上使用成本能够和混动燃油车打平的时候，这个时候拐点会到来。

管晓飞则称，做企业的千里之行始于足下，致力于做好让客户满意的产品、高性能低成本的产品。氢璞计划在明年或后年将燃料电池电堆的成本降至每千瓦500元，打算将49吨、350公里续航的重卡成本从行业里的120万元降至80万元。

前途

殷承良最后向六位嘉宾提问，问及氢燃料电动汽车在他们心中的排序。

帅石金觉得各种技术路线都有优点和缺点，否则早就统一了。“为什么有争议？就是有不同的场景、不同的需求。这就是共识。”他认为，乘用车市场现在基本上格局明晰，就是纯电+插电，氢燃料电池汽车在商用车上有空间，长途场景则没有定论。

基于前述成本分析，陈平对氢燃料电池汽车的前景最为乐观，从长远来看他认为燃料电池排在第一位，更适合车用，不管商用车还是乘用车，第二位是纯电动车。

他认为燃油车会逐步减少，在特殊的场景比如大型机械等应用场景中依然会长期存在，但将逐步退出主流市场。

沈洋对于三种技术路线的排序，主要基于发展曲线。

他认为包括混动在内的燃油车，市场份额可能还会有一点上升空间，一定阶段之后到顶往下走；电动车现在是中流砥柱，上升比较快，但它到达一定阶段后，处在顶峰时也不是想象中那样锂电出来横扫千军把其他的技术链全灭掉了、最后它一家独霸天下，而是在短距离的城内和城际之间有比较大的优势。“燃料电池汽车一定是往上走的，但是走到什么时候封顶，我现在看不到。”

唐子威认为，氢能最后挑战的是混动。

章俊良预判，最终氢燃料电池汽车会胜出，用多长时间则取决于它的成本以及什么时候达到拐点。

章俊良还补充了两点，其一，氢作为储能介质去使用的时候，燃料电池才是最好的。其二，家庭用电、制热、制冷跟氢燃料电池汽车联合起来使用，也即未来储能、储热、储冷跟电联合使用，可以提高综合能源效率。

管晓飞用马斯克来收尾。“从大势上来看，有一个人叫马斯克，这个人以前强烈反对燃料电池和燃料电池汽车，现在已经转向了。这是全世界最聪明的人之一，他转向了，说明风口来了。”

至于说燃料电池和锂电池哪个胜出，管晓飞说，“一花独放不是春，万紫千红春满园，将来在我们的‘双碳’和能源上面，一定有燃料电池的一席之地。”

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