电池装到汽车里，全靠这个“能源”

2020年9月22日，第75届联合国大会期间，中国做了一个关于碳排放的承诺：力争在2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。

可能有人问了，什么是"碳中和"？

简单来说就是，在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，与通过植树造林、节能减排等减少的温室气体总量，能够互相抵消。

要怎么做好平衡？2021年中国电动汽车百人会论坛上，专家们在热议碳中和的时候提出了一个关键词：氢燃料电池汽车。

在他们眼中，氢能正在成为一个新的风口，是目前最理想、最无污染的能源。有战略眼光的车企已经在进行重点布局了，这意味着：不远的未来，氢燃料电池汽车产业将迎来高速成长期--这也是汽车行业为实现碳中和做出的重要努力。

一切都朝着衣宝廉所期待的那样发展。作为中国燃料电池技术的奠基者和开拓者之一，他屡次强调："我们要想做到碳中和，减少二氧化碳排放，一定要发展氢能。"

"我哪儿也不去！"

20世纪60年代，美国努力推行"阿波罗计划"。其时，衣宝廉正在中国科学院大连化学物理研究所读研。他注意到，阿波罗航天器上用的是碱性燃料电池。

"能上天的电池"，对年轻的衣宝廉来说，实在太诱人了。

机会很快来了。

为配合国家航天技术发展计划，大连化学物理研究所承担了制作航天氢氧燃料电池的任务。衣宝廉是这项任务中最年轻的课题组负责人。

当时，衣宝廉和他的同事几乎算是白手起家。没有资料，没有技术，他们就结合大连化学物理研究所现有的资源和人才不断摸索。很快，在化学家朱葆琳和中国科学院院士袁权的带领下，衣宝廉和同事们装成了燃料电池最重要的部分--电堆。

燃料电池工作原理

电堆虽然做好了，但运行起来却问题重重：氢气和氧气分配不均怎么办？无人运行时稳定性如何保障？电压调整问题怎么解决？……

长达十年的时间里，衣宝廉和同事们把这些难题一一破解。而大连化学物理研究所也设计制作出我国第一台自主设计的碱性燃料电池，成为国家载人飞行项目中，唯一一个完成任务的单位。

就在衣宝廉认为燃料电池要迎来突飞猛进的发展时，因为国家总体计划的调整，燃料电池研发工作被中止。没有任务，没有经费，一百多人的队伍就地解散，团队人员也开始流散到各个科室。

"你愿不愿意来催化研究室做主任"，轮到衣宝廉时，他却拒绝了导师郭燮贤的好意。

"我哪儿也不去！"衣宝廉觉得，无论在航天，还是特种的研制上，燃料电池都会有十分重要的作用。"对国家这么重要的任务，应该保留。"

正是因为衣宝廉的坚持，燃料电池项目组最终保留了下来。

氢燃料电池的春天

2020年8月的一次演讲中，衣宝廉拿2018年的数据举例，称我国"油"的对外依存度达70%，"气"也有45.3%。如果想要发展油气的替代燃料，最好的选择就是氢。

为什么？

因为氢能洁净。以氢为燃料的电池，"发电"过程中出现的副产物只有"水"。

只加氢不喝油，只排水不排尾气--你看，是不是有未来汽车内味了？

世界氢能协会甚至大胆预测：到2050年，氢能汽车将占全球车辆的25%；全球20%的二氧化碳减排可以通过氢能完成。

这么看来，"氢能"确实值得被衣宝廉早早惦记上。

衣宝廉

到了20世纪90年代，随着第三次中东石油危机的爆发，新能源的开发得到了前所未有的重视。衣宝廉觉得，是时候了。

他开始撰写在我国开展燃料电池研究的可行性报告，认为"燃料电池产业发展的全新时代即将来临"。

这份报告得到了中国科学院和科技部的高度重视。最终推动了科技部"九五"攻关任务--燃料电池技术项目的启动。衣宝廉担任电动汽车重大专项负责人。

一记重拳过后，衣宝廉又出招了。

这一次，在他的支持下，大连出现了中国的第一家专注于燃料电池产业化的股份制企业--新源动力。

也是在这里，衣宝廉团队做出了净输出30至100千瓦的车用燃料电池系统。

原本用作航天、特种的燃料电池，往民用上跨了一大步。

2008年北京奥运会和2010年上海世博会上，曾试运行的燃料电池车，采用的就是这一系统。

眼下，经过完善的系统，又要在即将到来的2022年冬奥会和冬残奥会上大显身手了。据称，未来张家口赛区核心区保障车辆将全部采用氢燃料电池客车。

无论是从现实需求，还是政策支持来看，氢燃料电池的春天已经到来。

对衣宝廉来说，"亮过相"证明氢燃料电池的确可行。

"氢的能量密度是油的2倍至3倍，是人类的'能源'。与一般电动汽车相比，氢燃料电池汽车加氢过程仅需几分钟，且一次加氢的续航里程可达500公里至700公里。"

现在的氢燃料电池基本达到车辆使用要求。但显然，衣宝廉想要的不仅是"基本"。

以他所在的大连化物所为例，第三代制氢机已经完成，电解能耗达到国际先进水平，甚至还牵头制定了国际标准。

可是，衣宝廉觉得：制氢和运输成本、加氢站建设成本，都能再降低一下；电堆和电池系统的功率、质量和寿命，还能再提高一下；安全问题，还能再加强一下……

面对氢燃料电池，衣宝廉总想做得更完美。他期待看到它真正走向寻常百姓家，在他看来，那才是真正的春天。