氢燃料电池已不被日本卡脖子了！
导读：氢能被称为21世纪的“终极能源”，它来自于水，燃烧的产物也是水，可循环使用，来源丰富，零碳环保，还可以长期储能。
氢能被称为21世纪的“终极能源”，它来自于水，燃烧的产物也是水，可循环使用，来源丰富，零碳环保，还可以长期储能。
在“双碳”目标下，我国氢能源相关政策陆续出台，产业链逐步发展。不过，氢能的部分关键技术掌握在外国手里，仍有不少环节被“卡脖子”，亟需自主突破。
本期《先锋派》探访的国氢科技，系国家电投旗下的氢能专业化子公司，成立以来着力发展氢能关键核心技术自主化，如今已经构建了燃料电池和PEM制氢产业全自主化技术链，2022年12月B轮融资后估值达130亿元， 成为同行业估值最高的独角兽。
专访嘉宾柴茂荣博士是国氢科技首席技术官、能源化学地质系统“大国工匠”，曾在日本学习、研究氢能三十几年，为了实现国内氢能技术自主化，2017年毅然回国加入国氢科技从零开始创业。
正视差距，攻坚克难
《先锋派》：目前中国和日本在氢燃料电池方面的技术差距有多大？
柴茂荣：差不多10年。乘用车才是氢燃烧电池的本命，目前国内的技术大概是日本或者韩国2012~2013年左右的水平，也就是刚刚可以用到乘用车上面。等国内能真正推出氢能源乘用车的时候，技术水平就跟日本2014年相当了，因为日本是在2014年12月6号发布了第一款氢能源汽车——丰田Mirai 1 。
《先锋派》： 为什么氢燃料电池的八大核心零部件，会被视为企业能否做大做强的关键？
柴茂荣：氢燃料电池的“八大件”包括电堆、双极板、膜电极、空压机、质子交换膜、催化剂、碳纸和氢气循环系统，其中，质子膜和催化剂是核心中的核心，质子膜相当于光刻胶，催化剂就相当于靶材，没有这两样的话，氢燃料电池是做不了的。
《先锋派》：目前国氢科技在“八大件”研发上取得了哪些成绩？
柴茂荣：我是2017年从日本回国的，之后带领团队用6年时间把被国外卡脖子的“八大件”全部实现了自主化。其中，催化剂是我们的一大特色，有很多指标已经优于日本的田中贵金属（注：全球知名的燃料电池催化剂企业）。质子膜的话，目前全球只有少数几个国家掌握这方面的技术，虽然国内有些公司也号称掌握了，但是跟国际水平比的话，耐高温和强度等性能上大约差一倍以上，去年国氢科技已经实现了质子膜量产。所以，现在国氢科技的氢燃料电池全都用自己研发的催化剂和质子膜，很多国内企业还是以进口为主。
《先锋派》：进口的话，会出现对方不愿意卖或者成本比较高的问题吗？
柴茂荣：需求量少的时候好办，将来如果大量生产，人家就跟芯片一样把我们卡住了，我们就麻烦了。
氢能和锂电，谁才是未来？
《先锋派》:之前有能源专家讲到，停在地库里的氢能源车一旦发生泄漏爆炸，可能会炸毁整栋楼， 真的这么危险吗？
柴茂荣：氢气虽然危险，但是可控。人类用氢的历史大概有100多年，大规模爆炸事件是非常少的。为什么很多人谈氢色变，是因为氢气的爆炸范围很宽，4%~75%，给人的感觉是氢气非常危险，但只要控制得好，氢气在瓶子里面是完全安全的。
现在车载储氢瓶用的是有内阻阀的碳纤维瓶，用顶针把它顶进去氢气才会出来，万一发生事故，它从里面是顶死的，这样就可以保证氢气不泄露，就算是泄露了，也能直接排出去，此外，现在的车一般用的是氢电混合系统，往地下停车场停之前，会把储氢瓶关掉，用纯电模式去停车以保证安全。
《先锋派》:行驶在路上的氢能源车如果发生碰撞，爆炸的可能性大吗？
柴茂荣： 可能性基本上是没有的。内压高达700倍大气压的氢气瓶，强度和刚度都非常高，我们曾经做过实验，用机枪在10米距离射击是打不穿的，或者用10吨的卡车去压也是压不碎的。此外，氢气的重量很轻，只有空气的1/14，即使泄露出来也是往天上走，几分钟之内就跑光了。
《先锋派》：氢燃料电池和现在主流的锂电池相比，优势和劣势是什么？
柴茂荣：氢燃料电池的优势一是加氢快；二是续航里程长，1公斤的氢气相当于20度电，冬天续航里程也不打折扣；三是耐高寒，零下40度也能启动，这是一些油车都达不到的，更不要说电动车了。
不过，氢燃料电池也存在一些短板，一是成本偏高，一个氢燃料电池有1万多块零部件组成，整个系统非常复杂，现阶段造价会偏高，但里面的材料没特别贵的东西，今后量产了成本就会走低。二是加氢站不能建在市中心，影响加氢的便利性，但是今后可以多加两个氢气瓶，没准续航可以到2000公里，也就是说一个月充一次氢，那就无所谓了。
《先锋派》:您预计国内氢能源汽车大规模商用的时间会是在什么时候？
柴茂荣：氢燃料电池普及肯定从乘用车开始，我想明年国内的氢能源乘用车就会慢慢普及起来了，想压也压不住，预计在2025年前后实现大规模商用，2040~2050年，电动车、氢能源车和油车的保有量能达到1:1.5:1的比例。
《先锋派》:您刚才讲到氢能源车的势头会压不住，它的底气是什么？ 柴茂荣：如果氢能源车年产能到10万辆以上的话，氢燃料电池的成本大概相当于锂电池的一半左右，也就是说这个车在20万以内就可以造出来了。氢能源车好了，加氢站的话肯定会普及，这一点都不用考虑，那就能实现加氢3分钟，续航1000公里，冬天也不打折扣，而且还安全，跟电动车比的话，优势一下子就出来了。
《先锋派》:据我观察，目前道路上跑的氢能源车还是挺少的，更多的是一些大巴。
柴茂荣：路上跑的少，并不代表着这个技术不行。对我们国家来说，氢能源车和锂电池的车刚好是差了10年。可以想想2012、2013年的时候，路上有几辆电动车呢？ 到2033年你再来看，就不会是这样了。
《先锋派》:丰田在2014年就推出了氢能源车Mirai 1，但是商业化并不理想，这是为什么？
柴茂荣：首先，日本市场比较小，丰田的氢能源车推广不开，问题不在于车，而在于加氢站，丰田能推的地方也就是有加氢站的地方。其次，日本人不敢去冒险，丰田Mirai 1卖了大概3万辆左右，一半左右卖到美国，日本国内卖了1/3，还有15%左右卖到了欧洲，日本人不像中国人敢去冒险，一般老百姓的是很慎重的，你推出氢能源车，他不一定会买。
《先锋派》:今后在中国推广氢能源车会不会也遇到这样的问题？
柴茂荣：日本人不爱冒险，和我们国人的性格还是不太一样，像特斯拉，全球卖的最好的地方是中国，要不然也不会在中国建厂，但特斯拉在日本根本卖不动。