图为同济大学教授魏学哲发表主题演讲

日前，由中国电池工业协会、电池中国网联合主办的“2021氢能与燃料电池技术及应用国际峰会”在淄博举行。同济大学魏学哲教授做了关于“氢能与燃料电池发展的困境与希望”的主题报告。

以下为报告实录：

魏学哲：我的题目是“困境和希望”拿出这一张图来是想刺激大家，我们搞了二十年，不管是纵横很多大富翁万亿级的氢能还没有出现。我也知道知道你们有多努力有多聪明，但是没有发财。我们干了二十年，其实已经积累很好的基础，刚才这张图里得到也注意到，我在燃料电池写了一个词“氢能”核心的就是生了一条鱼没有水，先看这两个情况，燃料电池和燃料电池汽车从十四、十一五、十二五、十三五情况。

我们对中国的情况和国际的水平做了一个对比，从不管是电堆还有双极板，总的来讲作为一个国家，其实与全世界国家来比各个领域都存在。特别是最近五年来，在产品的稳定性和可靠性还存在一些问题，技术细节不再展开讲了。

另外从车的角度来讲，不管是国际上丰田，或者是现代，中国的也有很多优秀整车企业，其实从我们来看数据，整车没有差距很多，跟世界一流的企业并没有很大的差别。

问题主要是在一些点上，主要是膜电极还有质子交换膜，还有催化剂还有碳纸，昨天我们到东岳集团去看，膜已经有很好的基础了。

再谈鱼已经生出来了，还是还放的不错，但是再来水的情况。氢资源情况，从制氢该怎么制？下面制氢的成本，终端的成本，不同的端差了好多基本上都有翻倍的价格。也就是拼多多那一句话不让中间商赚差价，中间商在终端上成本非常高。

那制氢刚才在这条线上进了制氢的方式，还有化石原料制氢，从这几年大家从过去的灰氢到蓝氢现在再到绿氢，就是基于电解水制氢，我们有几条技术路线，质子交换膜的制氢，在ALE这条线上中国非常成熟，在SPE这条线，其实燃料电池做好倒过来可以把电解水做好，这边跟工业里面讲一点，所以这也是一个特别大的问题。

难的问题一个是储氢一个是运氢这个不细展开谈了，要想降低价格还是要把规模做上去，后面说的是不同的运氢方式，他的成本跟液氢的方式，包括的拖车、管道输氢、低温液态、储氢载体、液氨、甲醇近年来都受到广泛关注。前面把氢加进去再把氢拖出来，还有一种方法就是把它直接用氨作为原料。

还有一个氨能的车载存储，这一个还是推广开来，特别在此情况下，政策瓶颈必须要突破。

最后做一个总结，燃料电池我们有很大的进，在这条线上来看低于锂离子电池，锂离子电池使用成本也会不断地降低，这是跟锂电池相比。

在柴油车领域，我们算全生命周期的柴油机还没有优势，核心的优势是综合利用成本不高。这是技术的分析，反映到市场上也是惨淡。这是近三年在国家的政策支持下也是千量的级别，现在政府投资热情没有熔化市场的坚冰，燃料电池推广也是步履维艰。

我不是来泼凉水，虽然很困难，我们提高了进步，但是市场上不太看好，但是我们也有新的动力，这是我昨天用到的一张图，也就是和新能源的结合，燃料电池降下价格也是毫无疑问的，这就是做鱼的时候做了水，其实氢锂电子基于电网，都是百年的利息，燃料电池氢的体系完全没有。

回过头来必须要水，也就是说反过来头燃料电池与氢能结合。

再来看国际上的情况，首先看日本，日本把能源寄托在澳洲，澳洲把能源寄托在风电，风电为主，光伏作为一个重要的支撑，欧洲的情况跟中国不一样，他们比较均匀整个不管是人口的分布，还是经济水平比较均匀和中国又不一样，这只是我们的借鉴的地方。

这是欧洲能源研究所做的一个分析，氢对于风和光的发电天生有波动性，这个波动性就是源端的波动性，还有使用端的波动性，这两个波动性是不会相互抵消是会相互加剧，中国电网提了一个智能坚强的电网，但实际上电网应该是做弹性不能做刚性，增加弹性实际上增加储能，是一个天量的储能。作为我们天池行业协会一直把电池作为储能手段，现在铅酸按电池锂电池也好，受安全性的约束，对天量级的储能没有办法解决，这是一个技术的问题。

再来看传统的刚才那两条能源体系。怎么解决？用三个词来总结，一个是云、管、端，这是IT产业的说法思路是一样。那电网是没有存储，实际上源跟荷动靠云端，一个是靠管端一个靠云端，这是不同的思路。

我们参考这个思路，上午有专家也讲这个情况，西北能源中心，东南是负荷中心，在西北搞集中式的大规模的发电，用它来做制氢，然后通过管道或者西气东输来运到各地。对于东部大规模的风力发电，大部分的光伏，在中国是这样来做，我们高楼解决这个问题，不管存储也好，还是发电也好，都有可能解决。

但是我们放到区域园区实际上有解决，所以在东部负荷中心我们的基本思路是分布式的发电制氢，也就是说是来对冲整个电网的波动性。这是刚才上午的时候也用了这张图，我强调一点，当时我们用电源的负载，形成一个最重要的挡住了互联的云、管、端体系，分为两类一个是西部的能源中心这样格局，一部分是东部的碎片化或者分布式的这样一个网络。

当然，除了存储解决问题之外，还有一个问题是负荷端和产生端实时的匹配，就需要有数字化的集成，能源的数字化已经是能源非常重要的方面，其实对于电池来讲，也是电池的下一个重要挑战方向。

最后，讲到应用。毫不客气地讲，这一张图是讲对于中国货运的估计，到2035年还有百分之百的增量。我们对于山东省也做了调研，山东其实是个半岛，这个半岛有大量的公路运输和货运运输，其实在中国的两个京津冀长三角处于一个中间地带。既有工业基础，也有能源基础货运场景非常丰富，是氢能应用最佳样板。所以我们希望这样的典型的应用场景，结合山东省工业基础，像我上面写的典型的应用区域作为前锋实现突破的局部。

也就是说我们做水，也不能能够指望做出来一个大海出来，先从小的地方做起来，这是最后的总结。

技术上已经实现较大突破，进入可用阶段。但是燃料电池汽车不能先于氢能网络建设而大规模发展。发展氢能的动力将从汽车行业切换到汽车-能源双轮驱动。氢的巨量来源渴望基于大规模、廉价的可再生资源水电解。

建立大规模官道输氢网络是解决氢能“储运难”这一问题的关键。氢能仍将遵循“云、管、端模式，其结果将是建立氢电二元网络，以预期管理+氢能储存平抑波动性。希望大家共同促进美好愿景的实现。