欧阳明高：2030年氢燃料电池汽车100万，加氢站1000座

　　2019年6月12日，新能源汽车网【xnyauto】报道：氢能，全球能源可持续发展转型的主要路径之一;张家口，全国唯一的国家级可再生能源示范区，具有发展氢能产业得天独厚的资源优势。6月12日，氢能张家口建设规划发布会暨UNDP授牌仪式、氢能产业项目签约活动在京举行。发布会期间，中科院院士、张家口氢能与可再生能源研究院首席科学家欧阳明高发表演讲，以下为演讲内容实录：

　　
中科院院士、张家口氢能与可再生能源研究院首席科学家欧阳明高

　　尊敬的回书记，各位来宾，大家上午好!非常高兴参加氢能张家口建设规划发布会暨UNDP授牌仪式氢能产业项目签约会，这是我很少参加的项目签约会和发布会，非常荣幸。

　　第一点是表示祝贺。因为我们在张家口接近两年了，也算是推动了张家口的发展，我们感到由衷的高兴，所以在这儿表示祝贺，对张家口的发展表示祝贺。

　　下面我想表达几点意思，大家都知道，最近氢能全国非常热，所以我肯定对这些发展也有自己的看法、想法，所以我想：第一点，主要的意思是说，为什么我们要搞新能源汽车和氢能源。第二点，我想借此机会介绍一下我们清华的团队在这方面的工作。第三点，也是最重要的一点，我们为什么选择张家口来做氢能核燃料电池。

　　第一点，对整个氢能源汽车和新能源发展的基本看法。

　　大家知道，我我做新能源汽车接近快20年了，中国氢能源汽车发展也快20年了，应该说取得了辉煌的成就，目前也算在全球氢能经济在去年两院院士大会上说过，氢能源汽车在中国迈向高端产业发展过程中氢能源汽车的问题，这是对整个过程的充分肯定。

　　从全球看，为什么要搞氢能源汽车和新能源?因为很多人还是不理解的，甚至是有不同看法的。借此机会我想解释一下我们为什么要搞氢能源汽车和新能源。氢能源汽车属于新能源技术，也是因为张家口可再生能源的规划，所以我要从能源的角度，不是简单的从汽车的角度。

　　从能源的交通发展趋势来看，全球应该有三个趋势：第一个，电动化;第二个，低碳化;第三个，智能化。从电动化的角度，大家知道，我们有油电混合动力汽车、纯电动汽车、氢能燃料电池汽车，三种都属于电动化。因为他们都是由电驱动的，是电动化革命。

　　电动化革命本身来讲是动力的革命，不能完全说是能源源头的革命。其实我动力的革命应该说目前发展是很不错的，而且技术在逐步趋于成熟，比如纯电动车锂离子电池应该说是百年来电池技术革命，因为他在十年内性能提高2倍以上、成本降低80%，这个肯定就是一场革命。所以我们中国是抓住了这个机遇，如果没有这个电池的革命，我们今天的新能源汽车不可能是这样的。大家现在看外面，我们20%的车，在北京20%的车都已经是纯电动汽车了。

　　另外一个很重要的，当然就是氢能燃料电池，燃料电池技术尤其是车用质子交换膜燃料电池技术，也取得了革命性的突破和进展。大家很熟悉的当然就是丰田的燃料电池技术，我相信在今后再过三五年、五年左右，燃料电池技术基本上会趋于成熟。

　　我们还有一种就是油电混合动力汽车，我们也是不能忽视的，也将会在市场上占据非常重要的位置，也不是说燃油车马上就没有了，不是这样，他们会以混合动力的形式在相当长的时间内持续发展下去，所以，这是动力的革命。

　　从动力的革命来讲，我们说三种谁好谁不好?真的还不好找太多理由出来，因为从效率的角度，这三种车都差不多，如果从全生命周期效率来讲，三种车实际上是分不出高下的。因为混合动力汽车的效率、燃料电池汽车的效率和纯电动汽车的效率，其实很难分出高下。有时候会说燃料电池、氢能燃料电池效率最高，那是基于以天然气为能源源头，这样算下来它的效率就是高的。但是如果我们换一种，如果我们把天然气换乘汽柴油肯定就不是了。所以实际这三种电动化所相配的能源，也就是燃料，都有找到自己的最佳组合，都能够最后达到一个相互之间基本差不多的效果，所以我们是比不出来的。

　　为了把它比出来我们就要谈到第三化，那就是能源低碳化，低碳化的趋势。所谓低碳化的趋势，就是要减二氧化碳，二氧化碳要减排，二氧化碳减排的角度我们就不得不提到可再生能源，就是我们风能、太阳能这些，尤其是光伏的发展，应该说是一种革命。大家知道，现在光伏效率基本上都是突破20%，下面是朝30%进军的技术，我们发电的成本，尤其是光伏可以不仅仅是集中式光伏，还可以是分布式光伏，现在分布式光伏其实发展的速度比集中式光伏要来得更快。现在大家逐步的开始接受了，我们中国又是光伏的世界第一大国，70%的产能都在中国，这是中国的优势。所以，我们可再生能源中国发展在全球也是处于一个很前列的位置。所以在低碳化方面，中国政府也向全世界承诺，我们要低碳发展，是中国选择低碳发展道路，，所以系总书记专门提出了要能源革命，能源生产与消费的革命，我想其中很重要的一点就是要能源的低碳化。能源的低碳化之后，如果把我们的电动化跟能源低碳化结合的话，那我们就能比出高低。就是说，只有你配了可再生能源，你才有可能实现真正的低碳或者近零碳排放，这是必须的。

　　所以这个前提下我们就能发现，这个时候我们的锂离子电池、燃料电池配可再生能源的时候优势凸显。这中间，我们纯电动汽车可能是更适合分布式可再生能源，尤其是我们锂离子储能电池跟分布式光伏，我个人认为是一个绝佳的搭配，在未来发展的空间非常大。

　　另外一块，就是集中式可再生能源，比如说我们现在青海，可再生能源已经可以提供全青海的发电量。我们很多可再生能源基地都建在，比方张家口就是一个典型，内蒙、青海这一带，这一带为什么适合建它呢?因为它光照时间长，相比我们东面来讲，它发电的成本更低，当然还有输送的问题。对于这些可再生能源集中式的这种基地，我们要用锂离子电池来储存那就有问题，这个时候相比之下，氢能把它变成氢气是一个全球认同的主要的可再生能源储存的一个手段，这是没有异议的，因为我们还有其他很多的储能手段，但是相比之下氢能是各方面比较具有优势的。

　　所以我们来看可再生能源的时候，我们跟我们的锂离子电池和氢能燃料电池相结合的就是一个分布式的储能我们需要锂离子电池和纯电动汽车，我们集中式、长周期、大规模的储能，我们需要氢能，以及下游的燃料电池。所以这样我们汽车动力跟能源就连成了一个紧密的配合，来实现我们的能源低碳化，这是关于低碳化的趋势，为什么我们要搞新能源汽车。

　　还有一个现在非常热的趋势就是智能化，智能化其实一个更大的革命、更广泛的一场革命，大家知道人工智能、大数据、互联网等等，是席卷全球的，各行各业都会。跟我们相关的，比如说我们自动驾驶，比如我们工业4.0，当然也包括我们的智慧能源、能源互联网等等。如果我们再联系到我们的车，将来对于分布式的光伏和电动汽车，最好的一种方式就是会形成所谓的移动能源互联网。我们现在手机是一个移动的信息互联网，将来我们的汽车也变成下一个巨大的终端，跟手机是完全一样的，大家知道最近华为要进入汽车领域，一个方面是5G的发展，另外一方面是智能手机所有的东西都会在汽车上全方位使用，而且汽车是一个零部件更多、产值更大、更加综合的。所以将来的汽车有可能就数量ICT行业了，因为ICT变成了汽车的核心，当然这种行业中间我们现在要说的几个趋势，就是网联化、共享化，其实这些我们目前只强调了信息革命，其实跟能源相关的，如果我们的车所有的储能，大家都上网，只要停下来车都会接在网上的话，那么我们储能的规模将无比巨大的，如果2030年之后，我们整个新能源汽车要超过1亿辆，车载电池总的能量将会超过60亿度，这是很大的一个数字。

　　所以，我们在智能化方面，也能把我们的能源、交通、信息全方位的整合，也就是未来我们的社会将会是绿色、低碳、智能化的一个社会，整个经济将会全方位的发展。所以我们要在这个大背景下来谈我们的氢气燃料电池。大家会说这个很远，实际我们最近正在做《新能源汽车2035规划》，按我个人对“2035”基本的判断，“2035”包括我们混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电动汽车在内基本上会占到绝对的主体，不说百分之百，至少90%，当然包含了油电混合。我们的智能化，比如说我们具有各种自动驾驶功能的汽车，也将会是全方位的。当然也包括我们能源的低碳化，也会是占到主体。因为国家发改委公布的能源规划，到2030年，我们非化石能源装机就会到达50%，我想2035年已经超过50%，2035、2030装机量达到50%，但是发电量不会，我想2035发电量也会接近百分之百，这是非常大的一个宏伟目标，但是也不是非常遥远的目标。

　　我为什么在前面说这么说而不说氢能呢?我们必须在这个大背景下看氢能，否则我们就会迷失方向。我们在这个大背景下定位我们的氢能，氢能是什么呢?氢能就是未来在可再生能源背景下的两个能源载体，主要的能源载体，一个是电，一个就是氢，当然我相信电一定还是主体，氢不可能超过电。所以现在有人谈氢能的时候，把氢能跟比方说石油、天然气、煤炭放在一块，我觉得不是这样，因为氢能只是一个能源的载体，是二次能源，不是一次能源。二次能源来看，我们主要的载体现在就是电，将来就是氢，这是能源的载体，不是能源的源头。

　　所以在这个前提下，我们来看氢燃料电池目前的发展我们遇到的机遇和挑战是什么。我刚才说了，在大背景下我们能看到氢能的机遇，我最近正在主持做氢能燃料电池汽车的路线图，我们2016年已经发布了第一版，也是我主持的。我们提出2030年氢能燃料电池汽车的保有量，总保有量达到100万，加氢站1000座，这是2016年，当然现在说这个数字是不是太低了，但是我认为这个不低。所以我现在个人的看法，2030年的目标仍然是100万、1000万，这是合理的、理性的一个趋势。所以这就是我们从车的角度看到的。

　　当然，氢能不能仅仅从车的角度看，更不能仅仅从轿车的角度看，如果我们仅仅从轿车的角度来看氢能，这个故事是很难讲的。我们必须从能源的角度，从新能源的角度，从可再生能源发展的角度，来看待氢能，来看待它更广阔的应用，不仅仅是车，尤其不仅仅是轿车，在车里头可能更多的是商务用车。大家想想商务用车100万辆是非常大的。除了汽车之外，我们还有其他的，轮船、飞机、潜艇、火车等等都是需要的，当然还有发电，还有作业机械，所以它的范围是很广的，我们不能仅仅是聚焦在，我要特意说尤其不能聚焦在轿车上，以为这个马上就会把纯电动轿车全部取代，我认为是不大可能的，我们应该从更广阔的视野来看待氢能燃料电池。

　　所以关于氢能，我们现在遇到的挑战是什么呢?我说我们现在，燃料电池我刚才说了，问题不大，技术是成熟的。氢能源我认为也不大，因为我们有每年接近1000亿度的弃风弃光弃水，我们还有800万的富产氢，这个氢能源对我们100万辆车足够足够了。所以氢能源没有问题，燃料电池没有问题，问题在哪里，就是说挑战在哪里?我们最近搞氢能动力电池，我们内部开了很多研讨，就是专家层面也是很纠结，要在中间找到一个经济、高效、可行的储运，这是我们目前的关键。也就是氢的储运，我们很多专家说氢看上去什么都好，是的，乍一看氢真的什么都好。但是氢能，你去做氢气的时候就会遇到很多问题，因为它太轻了，是优势，对技术要求的难度是比较大的。我们的氢能科技应该说，我们现在使用的工艺基本上都是50年至100年以前发明的，我们新的科技，还没有完全能够成为我们主流的能源大规模推广的应用，当然我们有很多新科技，比方刚才说我们光催化，新的炼化工艺，包括储存的等等，但是目前我们还要进一步的科技化。

　　目前储运来看，从车载储运，目前的主流技术是高压氢，就是四型瓶70兆帕，这是全球公认的主流车载储氢技术，对车用来讲应该说是可以满足的。但是，中国目前没有这方面的标准，四型瓶相对三型瓶来讲成本可以下降30%，这是一个很好的主流应用，而且全球的标准法规都向这个方向已经开始制定了，所以我们暂时主流的技术只能是靠这个技术，车载。长远看，比方2030年，我们会逐步过渡到比方液态储氢或者高压储氢，在车载上。至于车下的储运，现在有固态的、液态的、气态的三种。固态的不谈了，目前没有找到主流的固态储运技术。液态，氢液化，是我们要发展，但是近期我们可能还很难大规模的依赖，这是我们要发展的，面向2030年我们要发展的。

　　我们近期主流的还是气态，气态的问题是，储氢密度便宜，我们现在20兆帕的储氢瓶便宜，国外已经发展了50兆帕、100兆帕，尤其是100兆帕，100兆帕的储氢瓶拿到加氢站直接就可以往70兆帕去，不需要再在站上进行加量。但是这个技术目前国内还不具备，因为这对标准、安全方方面面还是提了很高的要求，比如说你要是没有标准法规，为什么国家迟迟不给四型瓶的标准，第一，我们没有立法，第二，对安全的风险大家还觉得需要进一步讨论。所以我们在这方面需要整合全球产业链，把全球的好东西拿到中国，这样才有可能解决我们氢能全产业链的一个中间的组合，这是关于氢能的。

　　第二点，关于我们清华大学我的团队做的工作，我们基本上在刚才说的理念之下做几件事情。比如说，对于纯电动汽车，有什么问题呢?只有一个问题，就是电池的安全性，其他的问题基本上都解决了。可以说我们担心的续驶里程、充电都不是问题，三五年之后这都不是问题，我们现在或者说现在技术都不是问题，只是说推广需要时间。我们现在急需解决的，在三五年之内必须解决的，就是高比能量锂离子电池的安全性，这是我颗粒组做的第一项工作，我们建立了清华大学电池安全实验室，我的学生大概70%以上的人都在电池行业，我们希望通过三五年的努力，我们不是说所有电池都不安全，是电池比能量越高对安全要求、技术的要求越高。如果说我们做磷酸铁锂电池很安全，钛酸锂电池也很安全，但是你做到811，比能量做到300瓦时/公斤，这个时候安全的技术要求就高了，所以我们需要把这个技术攻破。我在这里说安全，不是说纯电池因为安全就搞不下去了，绝对不是，一切的问题都需要科技来解决，现在这个问题是可以通过科技解决的，我们在全方位的做这个事情。

　　当然，另外一块混合动力，主要是电控技术，所以我们有很大一方面是做混合动力的电控。

　　第三方面，就是我们氢能燃料电池。氢能燃料电池我们也做了接近30瓦，大家知道最近今年丰田刚刚跟我们成立了丰田清华燃料电池研究中心，应该说丰田现在对我们是非常开放的，我们跟他的联合实验室，他的实验室数据是可以直接给我们的，我们做建模，他直接给我们，这是前所未有的开放。

　　大家知道，我们氢能燃料电池整个产业链，跟张家口密切相关的，就是说我们培育的亿华通公司发动机工厂在张家口、制氢工厂在张家口，很大程度上我们清华的团队跟亿华通，当然包括上海神力都是亿华通体系的，包括我们新成立的膜电极公司，是一体的。为什么一体?因为氢燃料电池，如果只是学生在学校做试验是很难的，一个试验就很难做，跟电池完全不一样。对锂离子电池，我叫学生做是研究可以了，因为实验相对简单、实验数据可靠，燃料电池则不然，燃料电池里头涉及的参数太多，你要把一个数据做可靠，就需要全方位的设备，非常多的相关服务人员你才能做，所以我们这块跟亿华通公司是密不可分的。所以我们现在在这个方面，我们其中一个重点就放在张家口。这是关于我们的工作，所以讲到这儿我就要讲到张家口，是因为氢能这件事把我们跟张家口联系起来，其实是我们的企业先去的张家口，在那儿建了发动机厂、建了制氢厂，然后我们再去的。

　　为什么选择张家口?我想有这么几个原因。第一个，张家口是中国唯一的可再生能源国家示范区，这是唯一的。刚才前面我讲了，为什么要搞氢能?是因为新能源、是因为可再生能源，所以我必须在可再生能源的大背景下来考虑氢能燃料电池，所以我们肯定要选择它，因为唯一的示范区。而且我刚才说到的，我说锂离子电池储能，还有光伏，都是张家口的强项，而且我急需把我前面锂离子电池、燃料电池包括我现在已经开始的光伏，要做大集成，张家口是最好的，我相信大家会认同，没有第二。

　　另外，张家口是氢能燃料电池示范推广的绝佳基地。第一，大家知道冬奥会，我们围绕冬奥会正在联合丰田、北汽福田，我们将要做2000多辆燃料电池大客车。大家知道前段时间网上已经发出来，在燃料电池发动机上同时打了亿华通和丰田两个标，这是我们跟丰田合作的一个大项目。所以为了冬奥会，为什么冬奥会这么重要?因为冬奥会是树立张家口氢能与可再生能源的一个绝佳的机会，我想可再生能源和氢能不能局限在中国，必须站在全球的事业高度来考虑，而冬奥会提供了绝佳的机遇，这也是为什么我们去。第二，还有一个优势，这是北方地区，冬季温度。大家知道我们现在纯电动汽车东北是很少的，你们到东北去看，没几辆车，为什么?因为锂离子电池遇到低温是有点问题的。为什么不跑到南方去搞氢能燃料电池呢?因为在那个地方氢能燃料电池跟纯电动竞争的时候，因为温度适宜锂离子电池，非常适宜，二三十度是锂离子电池非常好的运行的工况。所以我们选择了张家口，是通过这个，就是说在燃料电池推广的初期可能是冷的地方会更好一些。

　　另外一个角度，产业链整合和科技资源的整合方面。科技资源，我刚刚说了氢能燃料电池还需要氢能科技的突破，还需要制定法规标准，还需要有复杂的检测，刚才说了，氢能燃料电池包括燃料电池本身，包括氢瓶，这都需要非常复杂的检测，这需要很大规模的设备投入，还有氢的工艺等等，就是我们做燃料电池氢的来源就是问题，耗氢量太大。所以张家口提供了一个非常好的测试、研究、制定国家标准，而且离北京近，马上张家口通完高铁之后，一个小时到张家口，北京跟张家口全方位联系，我们可以把整个科技资源在氢气这块集中到张家口，不费什么近。如果在北京搞一个氢燃料电池，那氢源就是问题，所以我们选择张家口一个原因就是，科技资源的组合，全球节能科技资源的组合，不光是中国。因为氢能的发展需要科技资源，包括研究、测试、试验评价和示范应用，都需要有一个地方来做。我们其实有一个小小的野心，是要在那儿建国家的研究、测试、评价、示范综合平台。因为从国家角度来看，我们需要，没有这样的东西氢能如果遍地开花，很容易出事。大家知道我们现在的氢瓶，国内的三型瓶的寿命，7500次—12000次不等，充放，充氢、放氢的循环次数，7500次—12000次不等，我怎么用?没法用。大家知道高压容器检测很复杂的，我们必须进行生产一次性评价。当然，我们也是希望把我们比方说储能电池的测试、光伏的测试等等放到一块，为什么这么做呢?我们学习了美国的做法，美国有一个可再生能源与国家检测基地，他是把所有东西都放在里面了，因为相互之间是要耦合的。因为我这个电动车，锂离子电池、光伏本身就构成大系统。大家知道现在马斯克卖车，他既卖电动车，也卖房顶的光伏、也卖锂离子的储能墙在家里、再卖一个超级充电，是成套的，我们要把试验基地合起来，这是从科技来讲。

　　还有一个，氢能燃料电池产业链的整合。当然这方面工作主要不是我的团队做，我们还有清华工业研究院，他们专门成立了一个基金，在整合全球的氢能燃料电池产业，比如我刚刚说的储氢瓶，不是我，工业研究院准备了全球最好的刚刚说的四型瓶和100兆瓦的储运引到张家口，这是我们正在促成的事情，因为我们需要全球资源的整合，我们现在中国不知道有多少成本都要进入氢能产业，其实我觉得氢能不适合来源，氢能是要全球共同努力，我们的目标是希望以张家口为一个点，以点带面，甚至在全球打响氢能张家口的品牌。