欧阳明高：风光0.1元/度，可大致实现加氢30元/kg

2020年是新能源汽车行业峰回路转、喜出望外的一年，也是新能源汽车2012-2020规划圆满收官的标志年、新能源汽车大规模入户元年和新能源汽车从政策驱动到市场驱动的转折年。

第七届中国电动汽车百人会论坛于2021年1月15-17日隆重启幕，会上，中国电动汽车百人会副理事长、中国科学院院士欧阳明高发表了题为“面向碳中和的新能源汽车创新与发展”的演讲。

他表示，我国车用燃料电池技术近年来取得产业化突破，燃料电池系统成本有望大幅下降，但车载储氢成本下降缓慢将成为新的制约因素。同时，欧阳明高也指出，在储能方面，氢能是集中式可再生能源大规模长周期储存的最佳途径。

燃料电池获得产业化突破 储氢成本成新难题

数据统计显示现在的性能跟五年前相比，所有主要的性能指标都有大幅的提升，比如核心指标燃料电池寿命提升了300%。国产燃料电池零部件的产业链已经建立，系统集成能力大幅增强，头部企业正在形成，这就是目前的状态。

对于近期已经有部分企业开始打价格战这一现象，欧阳明高特别指出，不应该现在就打价格战。他表示，系统成本应该是可以预期的稳步下降。


欧阳明高提出下一步的工作重点，是要在10年内，将燃料电池系统的成本下降80%以上，从2020年的5000元/千瓦下降到2030年的600元/千瓦。

另外，欧阳明高预测，储氢成本预计会比燃料电池下降得慢一些。现在国内已经投产塑料内胆碳纤维缠绕的700大气压车载高压储氢瓶，目前成本很高，主要成本来自碳纤维。

不过此前，中国石化新闻办日前披露，中国石化上海石油化工股份有限公司“1.2万吨/年48K大丝束碳纤维”项目正式开工建设，计划于2024年建成投产，是国内第一家率先突破48K大丝束碳纤维产业化技术的企业。到时将将一举改变我国大丝束碳纤维依赖进口、长期供不应求的局面，并降低储氢成本。


根据此前我国制定的氢能产业发展目标来看，2025年推广5-10万氢燃料电池车；2030-2035年实现80-100万辆应用规模，这都是以商用车为主体。

欧阳明高表示，在这个情况下，氢需求量到2030年大概300万吨左右，比之前预期的低一些。而对加氢站的需求则比预想的要多。“因为加氢效率比加天然气要低，氢是最轻的一种气体，只是天然气密度的1/8。”


欧阳明高认为，当前氢燃料电池汽车发展还面临一些挑战，比如说氢燃料产业链自主化程度与技术水平和燃料电池还有差距，电解绿氢技术、氢储运技术、氢安全技术还需要改进提升，氢燃料的成本总体偏高，这是今后5-10年必须努力解决的。

新能源革命提出能源低碳化新要求

欧阳明高表示，搞纯电动和燃料电池汽车是能源低碳化的新要求，可再生能源只有两个载体，电和氢能。

面向碳中和前景，氢能汽车只是氢能利用的一部分，或者说是先导部分，氢能不仅仅是为了汽车，发展氢能汽车使命之一就是为了带动氢能全面发展。因为交通行业对氢价格的容忍度最好，以后还有炼钢、化工，发电，大型燃气轮发电机组也是要用氢的。


氢能目前主要通过电解水制得。欧阳明高认为可再生能源电解水制氢的价格变动范围大，其成本和可再生能源电价密切相关。目前在张家口风电制氢电价一毛五分一度，氢的电耗成本一公斤氢约7元。

而固体氧化物电解技术是正在发展的未来一代新技术，因为它的效率极高。


根据壳牌公司的研究报告，如果是充电电动车能效大约77%，如果是氢燃料电池车大约是30%。因为电制氢效率60%多，燃料电池能效50-60%，这两者相乘就是30%多。而纯电动基本上没有这个过程，是最简单、最直接的。


因此，如果电价相同，总体能效的差别大体就是成本差别，对可再生能源而言主要不是节能和排放问题，而是成本问题。所以充电电池能干好的事一般来讲就不用氢燃料电池。但是还有很多应用场景充电电池是干不好的。

氢储成为长期储能最佳途径

要打造可再生能源提供为主的能源体系，必须要有储能。 欧阳明高认为，短期储能可以依靠电池，长期储能必须要靠氢。

对此，欧阳明高给出了四个理由：

能源利用的充分性。氢能大容量、长周期储能模式对可再生电力的利用更充分。有些电力电池储不了，例如四川的季节性水电，只有氢能储得了。所以说制氢的电价比充电的电价便宜是有可能的。

规模储能的经济性氢能比电池好，车下固定储氢大概比储电成本上大约要低一个数量级。

与电网基础发电电源的互补性。氢能可作为大容量、长周期、高功率灵活能源使用，如用于燃料电池发电，或者用于大型氢燃气机发电。大电网不可能全是风电、光伏。

氢的制、储、运方式灵活。我国的大规模集中式可再生能源基地在新疆、内蒙、宁夏等西部偏远地区，这些地方的氢能需要千公里以上长途输运。同时绿氢的输送通道和特高压电输送通道是重合的，发挥超高压输电的中国优势，开展长途输电当地制氢也是一种选择。这两类方式从储能角度没什么太大差别，关键是谁的经济性更好。


欧阳明高分析认为，比较发现长途输电当地制氢方案总体看是有一定优势的。按电力专家介绍的特高压千公里输电成本为8分钱/度电为基准计算，当可再生能源发电在0.1元/千瓦时左右时，可以大致实现加氢枪出口价格30元/kg左右的目标，与柴油比具有价格竞争力。这样一来就形成一种中国特色的长途输氢方案，而且利用了我国的能源互联网优势。

最后，欧阳明高展望了未来十年交通智慧能源生态，他认为大概会有有两个组合：一个黄金组合，就是分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链；还有一个白银组合，集中式的远距离的风电与光伏+氢能储能及发电+燃料电池汽车+物联网+区块链。

一个是分布式的智慧能源，一个集中式智慧能源，两者结合，共同构成面向碳中和的未来智慧能源大系统。