2022年的北京冬季奧運會在即，國家以此為契機全面推廣氫燃料電池汽車，現已在張家口市全面布局氫能產業。國家能源集團也承接了科技部重點專項“大規模風/光互補制氫關鍵技術研究及示范”項目，為張家口冬奧賽區綠色氫能源提供來源支撐。

同為新能源汽車，氫燃料電池相對于鋰離子電池雖然在續航里程、加氫時間方面具有一定優勢，然而，氫能推廣仍面臨一些問題。那么，是否可以借冬奧的東風突破這一瓶頸呢？

全國氫能標委會委員、中國氫能源及燃料電池產業創新聯盟專家委員會委員、國家能源集團北京低碳清潔能源研究院（以下簡稱 “低碳院”）氫能技術開發部經理何廣利告訴《中國科學報》，氫能產業推廣主要有技術復雜、產業鏈長以及不成規模等問題。

技術復雜

何廣利認為，氫燃料電池汽車相對鋰離子電池有一定優勢，首先從結構來說，氫燃料電池汽車更類似于傳統的內燃機車，即能量儲存和能量轉化分開；其次，主流的鋰離子電池汽車充電時間長，至少需要半個小時，而小轎車充氫目前只需要3~5分鐘，大巴車也只需要10分鐘，優勢明顯。此外，鋰離子電池還存在低溫環境容量下降的問題，這些問題在氫燃料電池汽車上都不需要擔心。

然而，發展氫能的短板也很明顯。何廣利認為，發展氫燃料電池汽車的技術與配套設施體系要比鋰電池汽車復雜得多。

單以低碳院所從事的加氫站技術為例，何廣利介紹，該院為廣東省佛山市南海區的加氫站提供的加氫機工作壓力為35MPa，這樣高的壓力已經超過了此前所有普通化工行業用氫氣的工作壓力。

同時，為一個加氫站正常工作配備的配套設施繁多，包括壓縮機、儲氫容器、加氫機、站控系統等，各個設施之間又需要預留安全距離，導致占地面積擴大。

而且，要實現不超過3~5分鐘的加氫時長，也要滿足苛刻的技術條件，如相關設施的密切配合以實現加氫過程不超壓、不超溫、不過充等，這些要求都提高了加氫站的技術門檻。

產業鏈長

鋰離子電池的另一個優勢是產業鏈短，充電設施齊全。而氫氣制取的主要方式包括煤制氫、工業副產氫、電解水等，制取設施往往遠離加氫站，國內又不允許站內制氫，只能對氫氣進行長途儲運，提高了成本。

有人曾提出車上制氫的設想。何廣利認為，這種思路需要解決一些技術問題：車上制氫對設備的重量和體積要求更加嚴格，而且行駛震動中的車上工況比固定設施更惡劣，對安全和壽命的要求也隨之提高。

據何廣利介紹，目前全國建成的加氫站大約在25個左右，2018年全國氫燃料電池車銷量約為1500輛。

而且，在已建成的加氫站中證件齊全、滿足商業運營需求的不到10個，很多加氫站沒有儲氫設施，加氫時快時慢，取決于前端壓力，無法應對客流高峰。

何廣利認為，加氫站盈利的前提是氫氣到站價格在30元/公斤的條件，售價50~55元/公斤，負荷率達到80%以上。以目前的技術及市場條件來看，新建成的加氫站2~3年內無法盈利。

不再遙遠

為應對挑戰，低碳院加大研發力度，申請和授權了國家發明專利和PCT專利30余項。

何廣利介紹，加氫過程是放熱過程，快速充氫會導致系統溫度快速升高，此時需要降低壓差，或改變氫氣流速。

低碳院所開發的加氫技術能夠根據升溫曲線制訂最優的加氫策略，在不超溫的前提下，組合恒壓與恒流加氫過程，以最快的速度加滿氫氣。

截至目前，低碳院已為廣東省佛山市以及江蘇省如皋市的加氫站提供了其自主研發的加氫站控制系統和加氫機系統。

如今冬奧在即，為扶持氫燃料電池產業，國家也出臺了一系列政策。在《工信部新能源汽車路線圖》中，氫燃料電池汽車作為七大領域之一，給出了未來的發展路線圖。

最近工信部和國家能源局頻頻調研，專家表示，在國家的巨大扶持下，加之冬奧的助推，氫能作為一款綠色、經濟、實用的主要生活能源，離我們已經不遠了。