一,，燃料電池系統(tǒng)的意義

 燃料電池系統(tǒng)并不是這兩年才開始熱起來的，我國在2008年就開始了氫燃料電池汽車的示范運行,。在美國,，氫燃料電池更是與鋰電池技術呈螺旋式的交替發(fā)展，這與政治環(huán)境密不可分——*政府時期就曾大力推動「氫經(jīng)濟」,，促進了當時的氫燃料電池技術的發(fā)展,，通用在2002年推出的Autonomy自主魔力概念車曾轟動一時,，其動力系統(tǒng)就是氫燃料電池，這一趨勢直到2008年奧巴馬政府才被暫停,，轉回了純電動的推進路線,。

 在日本，在「氫能社會」的國家戰(zhàn)略下,，氫能建設與燃料電池汽車的發(fā)展更是如火如荼,，由于燃料電池汽車和混合動力汽車技術的相似，也由于燃料電池的上游產(chǎn)業(yè)實力,，日本在產(chǎn)業(yè)端有著強大的優(yōu)勢,；另一方面，氫能作為重要的「二次能源」,，無論是中東的石油,、澳大利亞的煤礦還是日本海的風都可以轉化為氫氣，這對于多元化日本的能源進口結構有著重要的意義,，在福島事故之前更是與核能發(fā)展路線能夠相輔相成,，因此上升到國家戰(zhàn)略并不為怪。

 氫能從來不是「終ji能源」,，但它「二次能源」的意義不僅對于日本,，對于中國、美國也是一樣的能源意義,。而在應用端，燃料電池不僅可以車用,，在軍事領域同樣有著極大的潛力：無人機,、潛艇、坦克等載具使用燃料電池相較于發(fā)動機可以降低噪音和熱源,，相較于鋰電池極大提升續(xù)駛里程,；現(xiàn)代化單兵作戰(zhàn)電源的使用中，燃料電池同樣為可能的長續(xù)航能源,；在分布式發(fā)電的場景,，燃料電池同樣可以承擔和柴油機相似的作用，并且有著更低的噪聲,、振動和污染,。

 所以，僅「能源多樣化」和「技術儲備」兩點,，就足以支撐燃料電池和氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義,。

 二，燃料電池在交通領域的定位

 那么我為什么說「在中國燃料電池在交通領域是次要的地位,，而不是（能）替代純電動車,？」

 還是先來看美國和日本,，美國在特朗pu政府治下對新型能源并不感冒，這背后一個重要的原因是美國的能源結構已然悄然發(fā)生改變——隨著頁巖油頁巖氣的大發(fā)現(xiàn)和開采技術進步,，美國已經(jīng)成為了能源輸出國,，能源安全問題相較于日本、歐洲,、中國而言,，并不急迫。而日本則是強力推動燃料電池汽車發(fā)展,，原因在上一段提到了,，與此同時，民用發(fā)電燃料電池,、軍事用途燃料電池等等用途加在一起,，規(guī)模和汽車產(chǎn)業(yè)比起來都太小了，燃料電池汽車的量可以帶動整條氫能產(chǎn)業(yè)鏈的技術發(fā)展和成本下降,。從這個角度看,，汽車無疑是值得投入的工業(yè)。事實上,，日本用汽車來拉動技術的嘗試已經(jīng)成功了多次,，近的一次，就是1997年問世的現(xiàn)代混合動力汽車*——代Prius,。Mirai就是新的Prius：一方面賠本賺吆喝,，另一方面開放專li力邀*加盟。

 而對于中國來說,，與純電路線對比,，燃料電池缺少了產(chǎn)業(yè)基礎和自主技術的支撐。我國與日美相比,，燃料電池系統(tǒng)中關鍵的電堆,、空壓機，以及電堆的關鍵零部件膜電極,，均依賴進口,；儲氫瓶技術僅可以自主化生產(chǎn)35MPa儲氫氣瓶，70MPa儲氫氣瓶未能自主化,；運氫技術未能突破液氫運輸與管道運氫,，仍需拖車運輸高壓氣瓶；加氫站設備同樣依賴進口,。一方面,，整條產(chǎn)業(yè)鏈的落后凸顯了亟需對該領域的投入；另一方面也反映了相較于日本,，我國缺少氫能工業(yè)稟賦,，在起跑線上已經(jīng)落后,，所需投入更巨。

 但燃料電池技術的用武之地與純電動并不*重合,。除了無人機/分布式發(fā)電等等場景之外,，在交通領域，中重載卡車的應用場景純電動還無法勝任,，續(xù)駛里程和充電時間的限制,，使得純電動重卡并不是一個現(xiàn)實的命題。而燃料電池恰可以承擔這樣的角色,。其他諸如城際長途客運,、叉車等場景，同樣更適合使用燃料電池,。燃料電池系統(tǒng)更像開放式的內燃機系統(tǒng),，或者更具體一點，它更像柴油機系統(tǒng),。這也是濰柴,、東風等商用車廠商大力投入燃料電池的原因。

 所以從需求端來看,，燃料電池技術的主要應用場景是中重載卡車,、長途客車，乘用車領域是大型乘用車,。與純電動車的場景并不沖突,，“替代”無從談起。

 三,，燃料電池的應用場景

 未來十年,，燃料電池汽車會在哪些地方興起呢？上一節(jié)已經(jīng)談了需求端,，也就是什么樣的車型和載具可能使用燃料電池。這一節(jié)再談談供給端,，說說什么樣的場景下適合使用燃料電池,。

 談這個問題前，先要說說目前燃料電池汽車的局限,。上一節(jié)中已經(jīng)談到我國的氫能產(chǎn)業(yè)技術較為稚弱（雖然已經(jīng)在加速發(fā)展,，并且涌現(xiàn)出了一些自主技術與公司），與此同時,，很多應用場景同樣受到限制,。比如現(xiàn)實的問題：氫從哪里來？

 氫氣的制備方式很多樣,，包括化石燃料制氫,、煤制氫,、電解水制氫、氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫等等,。但是這些方式并不*適用于燃料電池汽車的氫氣制備,，比如天然氣制氫和電網(wǎng)電解水，可以說是對能源增加了一重浪費,。

 那么什么樣的氫能適合呢,？氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫，煤制氫,，無法上網(wǎng)的可再生能源制氫,。

 從產(chǎn)能角度看：

 · 我國是氯堿工業(yè)大國，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,，2017年中國燒堿產(chǎn)量3365.2萬噸,，而每生產(chǎn)1噸燒堿約副產(chǎn)280立方米（約合0.025噸）氫氣。換言之,，中國的氯堿工業(yè)每年可以生產(chǎn)出至少85萬噸氫氣,，這些氫氣可以讓10萬輛Mirai加氫每輛車加氫1700次，奔跑85000公里,。

 · 煤制氫的產(chǎn)能不需多說,。

 · 我國的可再生能源無法上網(wǎng)的「棄風」「棄水」「棄光」均為百億kWh的量級，盡管逐年上網(wǎng)率在提升,，仍是巨大的數(shù)字,。

 但這些也是看起來美好。

 一,，燃料電池需要的氫氣純度*,，一般認為需要「四個9」以上，即純度大于99.99%,，上述途徑得到的氫氣都需要進行純化,，特別是煤制氫得到氫氣純度較低，如直接使用會導致燃料電池催化劑中毒,，這意味著制氫成本的增加,。

 二，氯堿工業(yè)和可再生能源均有著明顯的地域特征,，氯堿工業(yè)集中在華北華東部分省份,、可再生能源集中于西北西南地區(qū)，但是氫能運輸能力有著極大的限制：目前僅有的拖車運氫超出200公里的半徑就已經(jīng)并不經(jīng)濟,。這意味著目前氫能的使用將被局限在部分地區(qū),。

 因而氫燃料電池的使用場景進一步受到了限制：從供給端看，短中期內氫燃料電池商用車的應用場景，或是上述富氫地區(qū)的區(qū)域內應用,；或是公路運輸主干線的應用（如北京-武漢-廣州這樣的公路運輸大動脈）,。