11月11日，在2015年第3届中国(武汉)锂电新能源产业国际高峰论坛(ABEC 2015，锂电“达沃斯”)上，武汉理工大学教授、博导唐浩林先生发表了题为《燃料电池与新能源汽车应用技术分析》的演讲报告，以下是演讲报告实录：
大家下午好!今天是锂电池行业的一个盛会，我将就以下几个方面做汇报，一个关于燃料电池的概况做一下分析，还有燃料经济型和效率的分析等等。风口之下燃料电池电动汽车，2014年丰田发布首款商业化燃料电池汽车mirai。燃料电池加氢时间和续航里程有很大的优势，但是燃料电池它售价是37万，特斯拉售价65万，这个Mirai车的马力只有特斯拉的40%左右，售价接近它的一半。
现在各大汽车公司基于现在市场的判断，也抱团开始燃料电池商业化的开发。国内燃料电池开发热潮也已经兴起，在近期有两个亮点，第一个是上海汽车在2014年完成了新一代燃料电池车的全国巡演工作。第二个是联合国计划署将继续支持中国开展第三期燃料电池汽车联合示范项目。
在政策方面，燃料电池新能源也获得国家大力支持，第一个就是工信部在中国制造2025明确了燃料电池发展目标。在补贴方面，有一个对于燃料电池车的非常利好的消息，从2017年到2020年，除燃料电池汽车外，其他车型补助标准适当退坡，这个是比较好的促进消息。
燃料电池车和锂电池车，燃料电池相对发展比较慢，和它的技术指标是相关的，燃料电池和锂电池我个人觉得有两个很大的差别，因为燃料电池它是质子传导，锂电池是锂离子传导，所以锂电池传导比较大一点。第二个区别，锂电池它是密封的，内循环系统，燃料电池是要往电池里面供应燃料，所以它是有外循环的这样一个系统。所以导致在功率密度、能量密度，燃料经济性和效率方面，低温特性和寿命、成本、安全性方面的差别。
燃料电池主要是由质子交换膜，催化剂、炭纸组成膜电极，然后再和双极板组成电堆，然后再组成一个系统，最后形成电动汽车。这个是燃料电池上市车型的技术参数，大家都是采用100KW燃料电池功率，冷启动都是负三十度到负二十五度左右。在功率密度和能量密度方面，燃料电池比锂电池有比较大的优势，这是来源刚才所讲的质子传导。
在能量密度方面，燃料电池和锂电池差别来源于燃料的外循环，燃料电池要往里面灌氢气，现在一般都是采用高压灌系统，mirai采用122L，70Mpa，我们同济的也是35到70Mpa，这已经很成熟了，不是非常大的问题。这样可以实现700公里的续时里程。
比如说以mirai为例，储氢灌重量是90KG，由于燃料电池它的功率密度比较大，加系统的重量是56KG，但是Model S电池重量723KG，所以是有非常非常大的优势。所以一般认为燃料电池适合长里程，大功率的动力源，锂电池跟这相反。
在系统效率和燃料经济性方面，燃料电池系统效率一个是这个曲线，有一个先上升后下降的曲线，美国能源部的报告指出，现在能源效率一般是50%到60%左右，这个指标一直没有怎么改过。在这个运行报告里面，折算成汽油它的燃料消耗大约是每一百公里从4到8左右，在一个很长的430以里实际跑的过程当中，431公里的工况，消耗4.8公斤的量。
燃料电池它的低温特性也和锂电池差别和传导方式是相关的，对于燃料电池来说，在负十度或者负二十度启动的话，是质子在低温下启动就行了，锂离子的话，如果要在负十度启动的话，很难跑。但是不管是燃料电池还是锂电池都需要保温措施，所以这方面对于两个电池来说没有非常大的差别。
燃料电池以前我们所讨论的寿命短一些，说燃料电池是愚蠢的电池也是有一些道理。根据美国能源部最近的统计，统计所有的在路上跑的电池整个寿命的话，比如说小轿车是3600小时，因为我不是做汽车的，我对这个不是很了解，一般一个小时跑30公里，对于10%的性能下降的话，大约是跑十万公里。我今天上午看到比亚迪的数据，我觉得燃料电池在寿命方面现在还是可以接受的一个数据。但是正如刚才所说，燃料电池它有外部的燃料供应，锂电池是内循环就行了，所以锂电池如果说，因为对寿命来说，跟一致性是非常相关的，我觉得寿命对燃料电池是一个挑战，相对锂电池来讲的话，到底横着放，竖着放等等。所以燃料电池经常会出现下面一片衰减得很快的情况，但这需要产业开发的人做更多的努力。
在成本方面，我引用的是美国能源部的数据，现在的成本大约是55美元每千瓦左右，我算了一下，和mirai的售价还是比较符合的，如果说110千瓦的话，660，大约是6万多美元，人民币36万左右，基本上能对上号。我是从2000年做燃料电池，比那个时候有非常非常大的下降，天壤之别，所以进步是非常明显。然后2020年做到40美元每千瓦，不管是性能的提升，还有成本的下降，燃料电池还是有非常非常大的空间。
在安全方面，在使用之前，那个安全肯定是一般工业解决，大家最关心的是汽车用的时候的安全性。我看了美国交通部在2009年的报告，他是做关于氢气瓶安全性的测试，把这个罐子放在这儿烧，烧完之后没有发生爆炸，因为氢气是最轻最轻的气体，即使发生泄露它也是往上跑的，大约是这样一个情况，所以这个是很安全的。
下面我向大家汇报一下我们燃料电池进展，我们从2001年开始做燃料电池研究，做的工作主要涉及到燃料电池关键材料等等方面。我们是比较大的团队，有十几名老师，有很多负责人员，还有一些技术工人，学生是非常非常多的。
我们关于燃料电池研究偏应用，电堆研究经历了三代，第一代石墨板，成本非常高，一直降不下来。第二个是现在的技术，金属板。现在做的第三代是多孔板，因为燃料电池它设计到物质的传输。我们现在的目标是把100kw做到25g以下的水平。
我们现在通过背靠背结构设计，将双极板厚度从2mm降低到1mm。我们现在电堆功率密度接近2.7kw/l，接近国际先进水平。我们现在50kw金属极板电堆在北汽福田燃料电池公交车已累计运行超过2万公里。MEA产品已经打入国际市场。我们是我国首台前舱安装燃料电池电堆的燃料电池轿车，我们是我国首次研制成功CCM膜电极技术，我们是我国首次实现膜电极批量出口，我们是我国首条膜电极自动化生产线，是我国首次研制成功金属板电堆并装备整车。这就是我的报告，谢谢大家!
主持人墨柯： 好，谢谢，我问您一个问题，您判断一下中国燃料电池车的商业化会是在什么时间段?
唐浩林： 燃料电池车产业化、商业化不仅和价格有关系，还和市场、资本有很大关系。从成本上来讲，燃料电池从这十年以来它下降的趋势，它现在是这样下降的话，它即将是这样下降，如果是这样下降的话，它后面降得比较少。应该说从材料成本下降来讲，现在锂电已经率先实现了2020年的目标，但是它的潜力应该比燃料电池小一些，它现在是一个大球，中间还没有挖空。
问： 我在2003年做研究生的时候做的燃料电池，那个时候说燃料电池要产业化，今天您回答了我一个核心问题，100千瓦时可以做到25克，这对整个燃料电池的发展是有好处的，但是我想问一个问题，这个氢的储存和运输的问题，这是涉及到燃料电池里面核心材料供给的问题，这个才是你整个产业化当中最基础的问题，我想问一下氢的储存和运输这方面有没有好的技术和发展?
唐浩林： 关于氢的储存和运输，氢的储存，加氢站75兆帕是有比较成熟的技术，运输的话，我觉得更多可能有很多的做法，像以后比如峰谷电，汽油站改成加油站等等。
问： 现在有一个比较好的解决方案，直接把你集成到你的燃料电池里面，你不需要加氢，也不需要加氧，直接通过直接甲醇重整的话，直接到里面，有可能是解决燃料电池加氢加氧的很好的解决办法。燃料电池最大的是变功率，你要去坐车的话，车是变功率才行驶的，燃料电池不可能把氧和氢随时增加减少变换功率，所以是不是要做电力增程呢?用锂电池做驱动，恒功率发电。
唐浩林： 燃料电池本身是一个很复杂的东西，现在技术还没有解决它的复杂性，如果再加一个更加复杂的东西上去的话，阻止了产业化进程加快。到现在为止来讲，在这方面没有体现出这方面的需要。
问： 你如果变功率的话，氢的利用率大概是多少?
唐浩林： 氢的利用率，现在一般氢气都是循环的，都是在99%以上。
(以上内容根据论坛现场速记整理，未经发言者本人审阅。)
