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我國發展燃料電池汽車應先打穩基礎
2001年國家“863”計劃電動汽車重大專項開始實施,國家投入8個多億,帶動企業投入共20多個億,發展以純電池、燃料電池、混合動力三種動力的電動車,國撥經費安排以燃料電池汽車為主。歷經五年,專項結束,取得了很大進展,研制出了各種類型的多臺樣車,成績不小。
但是,五年的實踐也充分暴露出燃料電池的先天不足,燃料電池車輛要邁入商業化生產階段還有很長的路要走。由于基礎研究薄弱,目前我國燃料電池的壽命太短(不足1500小時),對溫度、空氣濕度和含硫氣體等的適應能力很差,可靠性有待提高;主要材料用量大而貴(其中,進口質子交換膜每平方米數百美元);氫的儲存尚無好辦法(金屬氫化物儲氫率太低,高壓罐儲氫耗能太高,安全上也有問題),充氫基礎設施投資巨大;車輛價格高,無法進入市場;氫氣制備消耗一次能源太高,通過燃料電池轉化為電能的總效率低。這些問題都要通過艱苦、長期的科技進步,反復的驗證改進,才能解決。
目前國外燃料電池汽車的價格太高,燃料電池小客車大約為100萬美元/輛,大客車價格約為200萬美元/輛;國內如生產,價格也不會太低。如此高價格的燃料電池汽車,政府機構可能是唯一的用戶,因此目前燃料電池汽車的生產、使用,都要全靠公款支撐。可見,按照我國的經濟實力和工業技術水平,在近期和中期內不可能依靠氫能和燃料電池車解決排放和能源問題。
當然,在北京、上海等極少數超大城市的個別公交線上進行燃料電池公交車的長期試運行是可以的,但應主要以考驗我國自行研制車輛的性能、發現問題為目標。進行考驗性能的試運行,無論是小轎車,還是公共交通的大客車,車輛數量均不需太多,絕不必花幾十億搞什么“百千萬”計劃。
氫能技術和燃料電池汽車技術要作艱苦、長期的科技進步,當然需要投入。看來,現在國家科技部真的下了狠勁了。“863”計劃先進能源技術領域2006年度計劃指南中,氫能與燃料電池技術專題年度經費預算定為7500萬元。“863”計劃新材料技術領域2006年度計劃指南中,燃料電池材料關鍵技術的年度經費預算又有750萬元,相信“十一五”后幾年內還會有經費支持。再加上自然科學基金和“973”計劃等的支持,如此堅持四五個五年計劃,氫能技術和燃料電池技術的發展一定大有可為。
近期我國電動車發展之我見
“十一五”863計劃已經開始,科技部將投入十幾億實施“節能與新能源汽車”重大項目計劃。
完全贊同最近倪維斗等十位院士的聯名建議:
“這個計劃的經費安排不要再以氫燃料電池為主了。氫能燃料電池的研究要作長期的打算,細水長流,切切實實地解決關鍵材料和關鍵科學技術問題,特別是將提高環境適應性、提高可靠性、大幅度延長壽命和研究低成本材料及零部件作為重點,而不要急于‘汽車換代’,更不要急于打算擴大批量生產。
‘節能與新能源汽車’重大項目計劃,應以近期和中期能起‘份額’作用的汽車車種(兩個左右)及其相關技術為重點,以便早日真正地、大規模地發揮‘節能與新能源’的作用。
其他各種在近5~10年左右能發揮顯著作用的清潔和節能車種,在綜合交通體系中也應優化配置,發揮其所長,國家科研經費要給以恰當的、不低于對氫燃料電池汽車的支持。”
除此以外,我想補充的是,純電動汽車及混合動力車都要用蓄電池,目前多種電源正處于并駕齊驅的發展中,鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池、金屬空氣電池,各有問題,也各有特色。這些電池的共同特點是“充電—放電”循環的能量轉換效率高達60%~80%,比目前燃料電池中“電—電解水制氫—電”循環的能量轉換總效率35%左右要高出一倍左右。不言而喻,能量轉換效率的巨大差距,意味著建立于以電解水制氫為主要基礎上的“氫經濟”是不“經濟”的!因此,一,希望熱心于氫能技術和燃料電池技術的人們時刻不忘目前這能量轉換效率的巨大差距,找出特別廉價的制氫途徑,研制出發電效率特別高的燃料電池來。二,建議國家科技部像支持燃料電池一樣加大對蓄電技術研究的投入,大力推進蓄電技術發展,持續地提高比能量、安全性、比功率、性價比;應該讓它們(也包括燃料電池在內)在公平的競爭中加速技術的進步,為解決我國能源問題各自作出盡量大的貢獻。
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