同濟大學章桐：中國燃料電池汽車產業化途徑
圖為同濟大學教授章桐發表主題演講
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在中國電動汽車百人會論壇（2018）的“燃料電池產業化路徑與政策環境”主題論壇上，同濟大學教授章桐發表主題演講。
以下為演講實錄：
各位院士、各位同行，我是來自同濟大學的章桐。其實我是在2006年從國外回來以后就跟著萬鋼部長在燃料電池方面做了很多年的工作，中國人在這個領域做了十幾年的工作，其中的酸甜苦辣我想大家都知道。前面干院士、李教授、張秘書長都做了很多介紹，所以就不在技術細節上和大家探討了，會后燃料電池汽車的動力系統，包括關鍵零部件、電堆集成等方面有問題的話,歡迎大家聯系我們做共同探討。結合這么多年做的燃料電池領域工作，談一談我們對燃料電池的看法。
我的介紹包括幾個方面：燃料電池汽車以及國外基礎設施的現狀、燃料電池在中國發展的必要性和現在我們發展的現狀，最后是燃料電池在中國產業化方面的途徑。
首先來看國外的現狀，這是麥肯錫公司的統計，各國對燃料電池汽車在政府資助的方面做的大概的統計。其實世界各國沒有一國放棄了對氫燃料電池或者氫能源方面的關注，從國家的投入來說，中國的投入是相對貧乏的，還不包括各個企業的投入，所以國內常常有這種誤解，中國政府在這方面投了太多的錢，和國外比起來，就是從政府支持的角度來說其實是沒有錢的。
圖中顯示的是日本的產業政策是選擇性的產業政策，日本對氫能源和燃料電池方面是情有獨鐘的，所以從政府層面給了大量的支持，包括一系列的指導和資助。而從整車角度來說，這里舉了兩家車廠的例子，豐田到本田這件事情做了幾十年，投入了大量的金錢，國內汽車行業也是非常欠缺的，和別人比起來，特別是產業的投入來說是小巫見大巫，不值一提。
從氫能源輔助設施的角度來說，這是日本目前的布局，全國建了很多加氫站，或者正在準備加氫站，也對氫能源產業有非常明確的布局，這是我們值得借鑒的。吳敬璉老師說過，中國的產業政策有點類似于日本的產業政策，對產業有著巨大的指導和引領作用。
再來看韓國的發展情況，其實不是打擊豐田。當初第一輛真正推向市場的氫能源商用車其實是韓國現代，已經在北美做了示范運行。可以看到韓國政府的支持，整車的開發也經歷了這樣的歷程，同時韓國現在對氫能源設施也有很明確的布局。
歐洲我們只看德國，今天到場的也有德國朋友，產業政策方面非常明確，整車開發方面戴姆勒做得非常出色，整個德國加氫站的計劃待會做全面的介紹。
從全世界的角度來說，每個國家都沒有放棄氫能源和燃料電池汽車，中國在這一塊也沒有放棄，但是力度其實遠遠不夠。為什么燃料電池汽車在中國的發展有必要性？昨天我們重點講了純電動汽車，特別是高性能動力電池在今后發展的趨勢，包括快速充電、大功率充電，今后和智能電網的融合，這個方面毫無疑問是今后的發展方向。因為智能電網的概念十幾年前就提出來了，中間經過了漫長的歷史，要想真正實現能源網的互聯互通還需要一定的時間。而從能源加注的角度來說，快速充電畢竟是電化學的過程，不是能量搬運的過程，加氫是能量物理搬運，從時間上來說二者有不可比擬的優缺點。
中國去年銷售77萬輛新能源汽車，其中純電動車占了絕大部分，整個全國充電樁的布局，如果過幾年，純電動汽車的保有量達到200萬輛，按照國家的要求一車一樁的話有這個可能嗎？2025年純電動汽車保有量超過500萬輛，這容易嗎？所以從這個角度來說，氫能源燃料汽車有它的用武之地，我們并沒有說氫能源汽車是今后的終極方向，但是昨天也有領導說過，二者其實是互補的。對于純電動汽車來說，中小型汽車有其得天獨厚的條件，但對于長途的特殊用車來說，氫能源以及燃料電池汽車有其不可比擬的巨大優勢，可以彌補在快速充電和車輛之間的空白。當然，這要求我們在能源產業結構方面做一些調整和變化。
燃料電池有著得天獨厚的優勢，其實優勢就是能源的補充，這是最關鍵的一條。當然，使用階段的絕對零排放以及全產業鏈、全生命周期的低排放都是共有的一些優勢。電和氫能源是天然互補的關系。燃料電池的氧化反應，等于是燃料電池通過電解水生成氫氣，然后氫氣再來用電解水發電。智能充電和氫能源的戰略選擇并不沖突、并不矛盾，二者可以互補和相互融合，也可以解決中國在能源方面的儲能問題。昨天吳敬璉老師說過，中國的間歇性能源存儲是一個大問題，存儲電是可以的，但是儲氫也是可以的。
這就是我們所說的氫能方面具備的巨大的潛力。氫能是二次能源，也是能源載體，最大的好處是來源可以多元化，電解水可以制氫，也可以用太陽能、棄風棄電，同時可以用煤制氫，中國在這方面的潛力非常大。制氫的方式可以是多種多樣的，中國有中國的優勢，目前中國已經是國際上產氫最大的國家，怎么才能把它充分利用好，有組織有體系地安排好，這是我們要面對的問題。
中國燃料電池汽車經過了十幾年的發展，目前的狀況如何呢？我們現在可以做燃料電池汽車，因為我們有了一定的基礎，主要取決于兩個方面：過去的十幾年當中在電動汽車和電動驅動系統方面做了大量的工作，但是燃料電池汽車從本質上來說也是一個純電動汽車，只是后面的電來源是來自于氫燃料電池。這里我們可以享受的紅利是電驅動方面所有的關鍵部件，電池、電機、電控和電流元件，我們已經有了非常堅實的基礎，這是可以利用的。這個領域當中，中國在產業界這么多年的布局也獲得了一些長足的進步，但從我們的角度來說還有一些欠缺。當初在科技部徐冠華和萬鋼部長的領導下，我們建立了“三縱三橫”，燃料電池已經提到了議事日程，所以整車集成的技術對我們來說不是一個空白，關鍵部件、關鍵材料都有涉足，很多技術在實驗室的角度來說不比國外差，差的是怎樣從實驗室跳到產業化這一步，這是一個非常艱難的過程，也是一個非常頭疼的、需要有耐心和資金投入的過程。總的來說，國內具備了燃料電池汽車基本的條件。
現在機遇非常好，我們應該介入純電動汽車發展的歷史階段。今后發展的一兩年當中純電動汽車會遇到它的瓶頸，也就是充電設施的瓶頸。氫燃料汽車正好可以做到很好的起步，到時候能夠很快地和純電動汽車形成優勢互補。中國在政策方面是有著一系列的優勢，這個優勢非常明顯，不光是科技部，包括工信部、發改委和國家能源局對此都開始進行關注。中國最大的優勢是利用體制的優勢進行了一系列的大規模示范，包括2008年奧運會、上海世博會，今后還有冬奧會，還有國內的山東氫能產業園這種有國家牽頭引導的大規模示范，可以大規模地促進我們在這方面的工作，這也是我們的機遇。
如果從產業和市場突破的角度來說，我們和咨詢公司有著相同的見解。現在中國不是以乘用車為主，還有著大量的公共交通領域。商用車的技術起點相對來說低一些，我們可以利用這樣的優勢快速切入。
個人認為，今后中國在燃料電池汽車以及氫能源的發展主要是三個方面考慮，還是三位一體。我們要利用中國的體制優勢、制度優勢。
首先國家要有戰略。戰略有了，要有布局和具體的行動計劃，不能光停留在一些政策上面。國家的能源戰略特別重要，怎么把氫能源作為能源架構當中的一分子和一個重要的組成部分，這是國家必須要認識到的，非常令人欣喜的是現在這個方面有所布局。
其次是行業要有投入。德國戴姆勒、日本豐田和韓國企業在這里做了幾十年的投入，也做了無數的樣車，花的錢太多了。國內企業由于各個方面的因素，投入還是不夠，這個方面上汽是一個例外。作為行業的牽頭人，如果不領軍去做的話很難把這個產業帶起來。
市場方面，商用車要切入。中國有一個巨大的優勢，現在資本非常活躍，前幾年房地產、互聯網方面有所減弱，現在很多資本在尋找新的投資領域，所以對氫能源和燃料電池汽車來說是一個很好的切入點。
最后還是基礎和應用并舉，這也是中國的一個特點。因為行業當中有兩種說法：一種是技術沒有做到位就想上車，另一種是我們只上車，不太關注其它的。其實中國在基礎研究和應用應該相輔相成，這是中國汽車行業的特色。國外的行業常常是技術沒有做到100%之前是不敢裝車推向市場的，但是中國可以忽視這個問題，中國市場門檻比較低，可以通過示范工程和小規模小批量的生產在滾動當中讓技術不斷成熟，這是中國的一個特色，所以在市場切入點方面以商用車、物流車為主。
國家從整個途徑來說是兩個方面，既有自上而下，也有自下而上，包括共性技術和關鍵零部件的能力，前面李老師給了非常好的建議，這張圖就是講體系的建設。其實關鍵材料方面國內做的很多，實驗室的技術都不差，包括東岳和武漢理工，但是產業化角度還有很長的路要走，也有很多的工作要做。氫能源除了車的方面，原材料、生產、運輸、存儲、加注是一條產業鏈，同樣要有人關注，很可能不是汽車行業要做的事情，而是能源行業要做的事情，所以只有汽車行業和能源行業在這方面能夠互補、共同合作，中國的氫能源汽車才有真正的發展機遇。
以上是我從個人的角度和大家做的介紹，歡迎會后進一步探討。
（根據發言整理，未經本人審閱）
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