图为中国科学院院士，清华大学教授欧阳明高
新华网北京7月24日电 24日，氢能发展战略研讨会在中国石化集团公司（下称“中国石化”）举办。中国科学院院士，清华大学教授欧阳明高发表了以“氢能燃料电池汽车发展机遇与挑战”为主题的演讲。
欧阳明高称，中国氢能燃料电池的开发是从新能源汽车开始，新能源汽车在国家科技研发计划的推动下形成战略性新兴产业，下一步新能源汽车的电气化还会持续发展。电池扁平化了，会带来设计制造的革命，同时，智能化也会让车不仅仅是交通工具，还是能源装置智能终端，将来汽车企业做做车身就像做衣服一样，电机、电池是普遍可以拿到的，并不是谁独有的，这就会带来整个汽车设计制造的变革。
他称，我国汽车动力电池能量密度已经达到300瓦时/公斤，已经取得了全方位技术突破。2025年汽车动力电池能量密度或可达到400瓦时/公斤，2030年之后可以达到500瓦时/公斤。氢能燃料电池技术也取得了一定程度的突破。
动力电池是分布式、短周期、高频率储能非常好的选择，在车下储存氢能的成本比储电要低一个数量级，尤其是利用地下废弃矿，可以大规模、长周期储，也可以用船来运输，也可以和储电互补。同时，氢能的运储方式比较灵活，氢是集中式可再生能源大规模、长周期储存的最佳途径，一但可再生能源成本降低，比如：0.1元一度电，储存成本在总成本中占的比例最大，其就具备了优势。
燃料电池大规模发展之后就会促进质子交换膜电解水成本的下降，进而促进制氢成本下降。他称，氢能制氢技术革命性突破或许还得靠燃料电池技术，以及氢安全技术。
在全链条能效分析上，基于化石能源而言，油电混合动力是效率最高的，天然气重整制氢的燃料电池效率也很高；基于可再生能源而言，未来动力选择是纯电动，或发完电制氢做燃料电池，以及制完氢后再把空气中二氧化碳捕捉起来再做成合成燃料、合成的汽柴油，继续用于内燃机汽车。
在氢燃料电池和纯电动车辆成本比较方面，欧阳明高估计，2025年，续航里程超过500-600公里，氢燃料电池才具有优势；从体积方面而言，燃料电池车的体积比纯电动车大，纯电动汽车体积可以做的极小，而轿车是对体积要求最严格的一种车型。
他称，氢燃料电池动力系统更适合长途大型高速重载替代柴油机，而非替代汽油。从系统智能化角度看，可再生能源出现后，汽车上的混合动力系统和电力系统是一样的，原先负荷和发电是直接关联的，现在中间多了一个储能环节，所以发电只需要和平均负荷平衡就可以。
基于此，形成了交通智慧能源，即电动汽车既是出行装置也是能源装置，还是智能终端。这也是为什么现众多ICT（信息技术通信）企业都进入汽车行业，也就是说汽车行业发展有两个方向，一种是往ICT行业发展，一种是往能源行业发展，首先往能源行业发展的就是电池企业，比如特斯拉。
欧阳明高称，目前国家电网正在推动有序充电，即自动充电。未来还会实现车网互动，即车可以给网放电，网可以给车充电。他预计到2035年，全世界汽车保有量约3亿辆，150亿度电的使用将发生在车上，车一天只有10%的时间在行驶，90%都可以用做储能。储能可以通过区块链共享，还可以和家庭、建筑发生关系，带来革命性变化。
他介绍，我国目前正在做光-储-氢-充微网系统，下一步将推动V2G（车辆到电网）与V2H（汽车与智能家居），现在作直流电气系统，电气直流、电池直流、充电直流，远距离送电高压直流，避免了中间的来回变化，这将成为未来智慧城市的物质基础。
欧阳明高称：“我们认为智慧能源的生态将会是一个黄金组合”，即分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链，“还有一个白银组合，就是集中式风电与光伏+氢能+燃料电池汽车+物联网+区块链。”
他表示，氢能战略比燃料电池战略更大更重要，更有合理性，基于氢电能源系统正在研究探索新能源汽车技术路线。他称，高压储氢的成本偏高，每公斤目前约为6000元，2025年可下降到2000-4000元，最终2035年希望能下降到2000元钱以内，他强调，要注意储氢的成本下降比燃料电池成本下降慢，希望能源企业能加入解决这个问题。同时，他也呼吁，亟需能源央企战略支撑我国氢燃料基础设施建设，包括制氢、储氢等。
面向汽车应用的氢能战略，欧阳明高呼吁聚焦绿氢。他称，燃料电池汽车合理性取决于氢能，氢能的合理性取决于可再生能源转型中大规模能量储存与多元化利用需求。10%的弃电可以满足2025年燃料电池车用氢需求，50%的弃电可以满足2035年燃料电池汽车用氢需求。此外，氢能输运要灵活。他认为，中国的长途主干的电网是全球领先的，但是我们的加氢管道还有提升空间。
他表示，氢能燃料电池全链条技术经济性仍是挑战，出路在于创新，关键是技术创新。另一方面，当前市场突破口是弃风弃光副产氢富余地区，尽量在当地就近使用。在低成本高安全的储氢瓶能够覆盖的里程范围内，大力发展适合采用燃料电池深度混合的动力车型。地方政府要大力支持，大型能源企业要愿意建加氢站。他总结：主攻绿氢，创新引领，突破瓶颈、示范先行；安全为本，有序推进。
第一部分：
纯电驱动顾名思义，采用单单一种能量方式进行驱动，将电能储存在动力电池中，动力电池中的电力驱动电动机运作，从而使得车辆开始行驶，而纯电驱动汽车最关键的两个部件就是动力电池和驱动电机，动力电池将会在后面的篇章讲到，下面将单讲一下驱动电机。
考虑到车辆使用时对速度、续航、耐久 等需求，驱动电机至少要满足以下几种基本要求：
（1）高调速范围： 驱动电机在起步时需要足够大的扭矩；而在高速巡航时则需要具有恒定功率输出特性，以满足线性加速。
（2）高密度轻量化： 以满足尽可能小的安装空间和更好的整车布置、降低对重量的限制。
（3）高效率： 节省电能以保证更大的续航里程这样可以在电池技术有所进步时，同步提升车辆性能。
（4）能量回收： 可以在车辆减速时将制动的部分动能回收，从而达到增加续航里程的目的，但由于对其认识不深，能量回收的研发关注度远低于电池。
（5）高可靠性与安全性 ：其机械强度、抗震性、冷却技术、电器系统和控制系统都必须能满足车辆安全性的标准和规定。
（6）成本应在合理范围内尽可能降低 ：
纯电驱动汽车目前的瓶颈在于电能的储存，也就是最为关键的动力电池部分，而对于国家角度，电能的来源也是非常重要的关键点，这一部分后面会详细讲到。
插电驱动车是近几年推出的一种新型混合动力，从原理上讲，插电混动的车辆结构并不复杂，主要由内燃机，电机两种驱动方式，目前自主品牌的很多插电混动四驱车采用的是前驱内燃机加后驱电机组合的四驱动力。
与传统混动车型相比，插电混动车的电池更大，可以用纯电驱动较远的的距离，一方面是为了顺应国家对新能源车的补贴标准，另一方面纯电驱动价格较低，完全可以满足短距离的出勤需求；电池电量耗尽后，车辆的内燃机启动可以适量的向电池充电。（充电量非常小）
由于插电混动依赖于外部供电，虽具备一些传统混动无法比拟的优势，但仅仅作为纯电驱动的过渡产品，不具备更远的发展市场，但由于目前纯电驱动存在大量问题，在未来的数年内，插电混动汽车是一个不错的选择。
传统混动是指不需要外部供电的混动车辆，例如丰田普锐斯，这种混合动力的汽车优点在于此类混合动力车辆的最终目的是省油，其电机的作用是为了优点互补，利用电机扭矩可以瞬间爆发的这个优点，在起步和低速时使用电机输出，可以让发动机一直处在最佳工作工况下
混合动力汽车的技术关键在于混合动力系统，其使用的方式和性能可以直接影响到混合动力车辆的整体性能。而经过二十多年的发展，混合动力已经从最早的发动机与电机的分散结构向电机发动机与变速箱一体结构发展。
传统混动的两个方向，以常见的丰田与本田的两种不同目的的发展为代表，下面将简单讲述一下：
丰田混动追求的是发动机和电动机互补的工作状态，在起步和低速的时候，采用电动机输出，间接性提高了内燃机的工作效率，内燃机启动后，同时也会为电池充电
丰田采用了行星齿轮的混动系统，也就是行星齿轮无级变速箱E-CVT,该变速箱可以将发动机动力同时传递给传动系统和发电机，同理，也可以将发动机和电动机动力合并后传给车轮
丰田混动系统的一个关键点是，电动机一直都在工作，也就是说其只有两种工作模式，纯电动和混动，不存在内燃机单独驱动车轮的情况，这也导致了丰田混动技术有一个最显著的特点：足够平顺
与丰田THS不同，本田的混动目的不仅是节能，而是为了有更好的动力输出，在节能的同时兼顾动力响应，所以在驾驶感受上，本田的混动系统会更有感觉，动力感受会更强。
本田IMMD混动系统在混动模式下，只靠电机产生的动力来驱动车辆，内燃机只负责给电池供电，当然在起步和低速情况下，与丰田的混动就是一样的，仅采用电机驱动，如果在电池没电或到了高速状态，电机就不工作了，仅靠内燃机驱动车辆，这时就与普通内燃机车辆没有区别。
本田的混动系统一切都更加直接，虽分为三种状态：纯电动、混动、内燃机驱动，但在前两种工作状态时，所有的驱动力都来源于电机，但由于前两种驱动模式过于依赖电池和驱动电机，所以这两个装置的要求也就高于丰田了，可靠性也会相应降低。
增程式混动与本田IMMD系统的混动模式完全相同，增程式混动车辆拥有一台内燃机，但内燃机不参与车辆的驱动，仅仅产生电能为电池充电，再由电池给驱动电机供电驱动车辆行驶。
增程式混动简单理解为拥有内燃机的纯电驱动车辆，所以在各方面硬件的要求上，增程式混动可以略低于纯电驱动车辆，例如电池容量等，但由于多了一个内燃机，因此在软件方面的要求要高于普通的纯电驱动车辆，技术上的复杂性会更高。
增程式混动的优势在于，在电池容量不变的情况下，车辆可以行驶更远的里程，不过由于增程式混动依然需要内燃机，所以从理论上，他与传统混动技术没有很大的区别，这也是增程式混动没有大规模发展的原因所在。
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