2020年是新能源汽車行業峰回路轉、喜出望外的一年，也是新能源汽車2012-2020規劃圓滿收官的標志年、新能源汽車大規模入戶元年和新能源汽車從政策驅動到市場驅動的轉折年。

第七屆中國電動汽車百人會論壇于2021年1月15-17日隆重啟幕，會上，中國電動汽車百人會副理事長、中國科學院院士歐陽明高發表了題為“面向碳中和的新能源汽車創新與發展”的演講。

他表示，我國車用燃料電池技術近年來取得產業化突破，燃料電池系統成本有望大幅下降，但車載儲氫成本下降緩慢將成為新的制約因素。同時，歐陽明高也指出，在儲能方面，氫能是集中式可再生能源大規模長周期儲存的最佳途徑。

燃料電池獲得產業化突破 儲氫成本成新難題

數據統計顯示現在的性能跟五年前相比，所有主要的性能指標都有大幅的提升，比如核心指標燃料電池壽命提升了300%。國產燃料電池零部件的產業鏈已經建立，系統集成能力大幅增強，頭部企業正在形成，這就是目前的狀態。

對于近期已經有部分企業開始打價格戰這一現象，歐陽明高特別指出，不應該現在就打價格戰。他表示，系統成本應該是可以預期的穩步下降。


歐陽明高提出下一步的工作重點，是要在10年內，將燃料電池系統的成本下降80%以上，從2020年的5000元/千瓦下降到2030年的600元/千瓦。

另外，歐陽明高預測，儲氫成本預計會比燃料電池下降得慢一些。現在國內已經投產塑料內膽碳纖維纏繞的700大氣壓車載高壓儲氫瓶，目前成本很高，主要成本來自碳纖維。

不過此前，中國石化新聞辦日前披露，中國石化上海石油化工股份有限公司“1.2萬噸/年48K大絲束碳纖維”項目正式開工建設，計劃于2024年建成投產，是國內第一家率先突破48K大絲束碳纖維產業化技術的企業。到時將將一舉改變我國大絲束碳纖維依賴進口、長期供不應求的局面，并降低儲氫成本。


根據此前我國制定的氫能產業發展目標來看，2025年推廣5-10萬氫燃料電池車；2030-2035年實現80-100萬輛應用規模，這都是以商用車為主體。

歐陽明高表示，在這個情況下，氫需求量到2030年大概300萬噸左右，比之前預期的低一些。而對加氫站的需求則比預想的要多。“因為加氫效率比加天然氣要低，氫是最輕的一種氣體，只是天然氣密度的1/8。”


歐陽明高認為，當前氫燃料電池汽車發展還面臨一些挑戰，比如說氫燃料產業鏈自主化程度與技術水平和燃料電池還有差距，電解綠氫技術、氫儲運技術、氫安全技術還需要改進提升，氫燃料的成本總體偏高，這是今后5-10年必須努力解決的。

新能源革命提出能源低碳化新要求

歐陽明高表示，搞純電動和燃料電池汽車是能源低碳化的新要求，可再生能源只有兩個載體，電和氫能。

面向碳中和前景，氫能汽車只是氫能利用的一部分，或者說是先導部分，氫能不僅僅是為了汽車，發展氫能汽車使命之一就是為了帶動氫能全面發展。因為交通行業對氫價格的容忍度最好，以后還有煉鋼、化工，發電，大型燃氣輪發電機組也是要用氫的。


氫能目前主要通過電解水制得。歐陽明高認為可再生能源電解水制氫的價格變動范圍大，其成本和可再生能源電價密切相關。目前在張家口風電制氫電價一毛五分一度，氫的電耗成本一公斤氫約7元。

而固體氧化物電解技術是正在發展的未來一代新技術，因為它的效率極高。


根據殼牌公司的研究報告，如果是充電電動車能效大約77%，如果是氫燃料電池車大約是30%。因為電制氫效率60%多，燃料電池能效50-60%，這兩者相乘就是30%多。而純電動基本上沒有這個過程，是最簡單、最直接的。


因此，如果電價相同，總體能效的差別大體就是成本差別，對可再生能源而言主要不是節能和排放問題，而是成本問題。所以充電電池能干好的事一般來講就不用氫燃料電池。但是還有很多應用場景充電電池是干不好的。

氫儲成為長期儲能最佳途徑

要打造可再生能源提供為主的能源體系，必須要有儲能。 歐陽明高認為，短期儲能可以依靠電池，長期儲能必須要靠氫。

對此，歐陽明高給出了四個理由：

能源利用的充分性。氫能大容量、長周期儲能模式對可再生電力的利用更充分。有些電力電池儲不了，例如四川的季節性水電，只有氫能儲得了。所以說制氫的電價比充電的電價便宜是有可能的。

規模儲能的經濟性氫能比電池好，車下固定儲氫大概比儲電成本上大約要低一個數量級。

與電網基礎發電電源的互補性。氫能可作為大容量、長周期、高功率靈活能源使用，如用于燃料電池發電，或者用于大型氫燃氣機發電。大電網不可能全是風電、光伏。

氫的制、儲、運方式靈活。我國的大規模集中式可再生能源基地在新疆、內蒙、寧夏等西部偏遠地區，這些地方的氫能需要千公里以上長途輸運。同時綠氫的輸送通道和特高壓電輸送通道是重合的，發揮超高壓輸電的中國優勢，開展長途輸電當地制氫也是一種選擇。這兩類方式從儲能角度沒什么太大差別，關鍵是誰的經濟性更好。


歐陽明高分析認為，比較發現長途輸電當地制氫方案總體看是有一定優勢的。按電力專家介紹的特高壓千公里輸電成本為8分錢/度電為基準計算，當可再生能源發電在0.1元/千瓦時左右時，可以大致實現加氫槍出口價格30元/kg左右的目標，與柴油比具有價格競爭力。這樣一來就形成一種中國特色的長途輸氫方案，而且利用了我國的能源互聯網優勢。

最后，歐陽明高展望了未來十年交通智慧能源生態，他認為大概會有有兩個組合：一個黃金組合，就是分布式光伏+電池+電動汽車+物聯網+區塊鏈；還有一個白銀組合，集中式的遠距離的風電與光伏+氫能儲能及發電+燃料電池汽車+物聯網+區塊鏈。

一個是分布式的智慧能源，一個集中式智慧能源，兩者結合，共同構成面向碳中和的未來智慧能源大系統。