早在20世紀60年代，中國就已經(jīng)開始開展燃料電池方面的研究，至今在燃料電池關(guān)鍵材料、關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新方面取得了多項突破。燃料電池技術(shù)特別是質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)的迅速發(fā)展，開發(fā)出20Kw、50Kw、60kW、75kW、100kW等多種規(guī)格的質(zhì)子交換膜燃料電池堆，中國的燃料電池技術(shù)跨入世界先進國家行列。
　　中國燃料電池技術(shù)的迅猛發(fā)展，本文的主人公功不可沒。
　　20世紀70年代，他參加并領(lǐng)導了航天堿性燃料電池系統(tǒng)的研究；
　　80年代，他將燃料電池技術(shù)應(yīng)用于水溶液電解工業(yè)節(jié)能和電化學傳感器；
　　90年代，作為科技部“九五”攻關(guān)和中國科學院重大項目“燃料電池技術(shù)”的負責人，他組織領(lǐng)導了質(zhì)子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池的研究，在質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)方面取得突破性進展并形成自主知識產(chǎn)權(quán)；
　　“十五”“十一五”期間，他指導城市客車與轎車用燃料電池系統(tǒng)的研發(fā)，研制的燃料電池發(fā)動機已成功應(yīng)用于北京奧運會和上海世博會示范運行的燃料電池客車與轎車；
　　此外，他還積極推動大連化物所與國內(nèi)知名企業(yè)聯(lián)合成立了新源動力股份有限公司，開發(fā)批量生產(chǎn)技術(shù)并開拓市場。
…………
　　他就是—
　　衣寶廉，中國工程院院士，中國燃料電池研究的開拓者，燃料電池國家工程中心總工程師，大連新源動力股份有限公司名譽董事長，國家863計劃“十五”“電動汽車重大專項”、“十一五”“節(jié)能與新能源汽車”總體專家組成員、燃料電池發(fā)動機責任專家。

　與催化研究的不解之緣

　　1938年5月，衣寶廉出生于遼寧省遼陽市。父母是地地道道的農(nóng)民，靠種菜支撐著整個家庭的生活。父母勤勞、樸實、忠厚、誠實的性格和品質(zhì)，從小對他未來的學習及成長產(chǎn)生了重要的影響。
1957年，衣寶廉從遼陽市第一高中畢業(yè)，以優(yōu)異的成績考取了東北人民大學（1958年更名為吉林大學），被該校化學系錄取，學習的是物理化學專業(yè)。
　　“大學前兩年，我基本上是處于三點一線的生活狀態(tài)，每天往返于宿舍、自習室、圖書館，除了不斷鞏固提升本專業(yè)知識水平之外，還選修其他人文類課程，廣泛涉獵各門類的學科知識?！币聦毩貞浀?。
　　1961年，一場震驚世界的歷史性事件爆發(fā)，大大激發(fā)了衣寶廉探索未來科學王國的信心與決心。
　　那年的4月12日，蘇聯(lián)宇航員加加林身負90余公斤重的太空服，乘坐重達4.75噸的“東方號”宇宙飛船順利登入太空，在歷時1小時48分鐘的飛行之后，于當日上午10時55分在蘇聯(lián)境內(nèi)安全著陸?！　拇耍蛹恿殖蔀槭澜绲谝晃贿M入宇宙空間并看到地球全貌的人。
　　這次載人航天的壯舉，給衣寶廉帶來了一次強烈的心靈震撼。
　　“物理化學專業(yè)本身就與載人航天工程密不可分，我當時就堅信，中國的載人航天工程也一定能夠早日實現(xiàn)?！币聦毩硎尽?BR>　　1962年，衣寶廉大學畢業(yè)。這一年，我國著名的物理化學家郭燮賢恰好被調(diào)入中國科學院大連化學物理研究所（簡稱：大連化物所）工作，并擔任催化基礎(chǔ)研究課題組組長。早在上世紀50年代，郭先生就開始從事催化化學領(lǐng)域的研究，取得了多項豐碩成果，為推動我國催化研究向更高水平發(fā)展做出了突出貢獻。衣寶廉慕名考入大連化物所做研究生，師從郭燮賢院士，深入學習催化化學。

　　1969年，衣寶廉經(jīng)歷了人生的又一次重大轉(zhuǎn)折。
　　研究生畢業(yè)的他，繼續(xù)留在了大連化物所，專門從事與催化學科的相關(guān)的柴油機尾氣凈化研究工作。就在那時，美國宇航局正在緊鑼密鼓地推進“阿波羅登月計劃”，并最終于1969年7月16日成功發(fā)射載人登月的阿波羅11號飛船，再次完成了人類歷史上的一次航天壯舉。
　　“一直以來，載人航天都是人類的一大夢想?！币聦毩硎荆耙獙崿F(xiàn)這一夢想的關(guān)鍵條件之一，就是除了要有足夠的推力將巨大的航天器送入太空外，飛行器上還要有充足的電力，確保各種儀器正常工作和航天員的日常生活。當時，阿波羅航天器上用的是堿性燃料電池?！?BR>　　燃料電池的研制，一時間成為世界各國的熱門科學研究之一。
　　上世紀60年代中后期，黨中央舉全國之力啟動了偉大的載人航天工程。當時，從全國組織了一大批各個相關(guān)領(lǐng)域的科研人員進行技術(shù)攻關(guān)。衣寶廉所從事的催化化學研究有了用武之地。由于衣寶廉當時主要從事的是堿性燃料電池催化劑的研究，他就被調(diào)入了新成立的航天氫氧燃料電池組工作，專門研究如何為航天器提供安全可靠的動力—堿性燃料電池。
　　1969年，衣寶廉隨同大連化物所領(lǐng)導一起前往北京，在京西賓館參加了載人航天飛船“曙光一號”主電源燃料電池的研究研討會。在當時參加該工程的科研人員中，衣寶廉是最年輕的研究顧問，這對他來說既是一種機遇，又是一種挑戰(zhàn)。
　　回到大連后，大連化物所專門成立了燃料電池攻關(guān)課題組，由朱葆琳和袁權(quán)院士負責牽頭。在沒有資料、缺乏經(jīng)驗和設(shè)備的條件下，他們開始了航天氫氧燃料電池系統(tǒng)的科研攻關(guān)。
整個20世紀70年代，科研攻關(guān)團隊與時間賽跑，克服各種不利條件，辛勤工作，艱苦攻關(guān)，開展了一系列航天電池系統(tǒng)的動態(tài)環(huán)境試驗研究。作為該重大課題的主要參與人之一，衣寶廉也常常是廢寢忘食，不辭勞苦，每天總是工作到很晚才休息。
　　功夫不負有心人。
　　1978年，我國第一臺自主研發(fā)設(shè)計的堿性燃料電池最終通過了國家驗收。
　　“可以說，在燃料電池的研制方面，我國從那時起開始與世界同步前進。在我們科研團隊的艱苦努力下，該領(lǐng)域的研制能力和成果令世界同行刮目相看?！币聦毩缡钦f。

　　推動燃料電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

　　“受環(huán)境和化石能源儲量有限的制約，人類最終將進入以氫為能量載體的氫能時代，燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全新時代將要來臨。”衣寶廉表示，“在當今全球能源緊張、油價波動的時期，尋找新能源作為化石燃料的替代品是當務(wù)之急。氫能的優(yōu)勢明顯，清潔、高效，得到各國政府的大力支持，國際社會重新掀起了燃料電池的研發(fā)熱情，加上能源動力企業(yè)對燃料電池的發(fā)展信心十足，燃料電池未來市場將有巨大的上升空間。”
　　針對這一現(xiàn)狀，衣寶廉撰寫了在我國開展燃料電池研究的可行性報告，并上報給中國科學院與科技部。值得欣喜的是，該報告得到了領(lǐng)導的高度重視，相繼推進了中國科學院重大任務(wù)和科技部“九五”攻關(guān)任務(wù)—燃料電池技術(shù)項目的啟動。該攻關(guān)任務(wù)將質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）作為科研攻關(guān)的主方向。
　　1996年，在課題組歷時1年的艱苦攻關(guān)下，我國第一臺千瓦級質(zhì)子交換膜燃料電池正式研制成功，相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)指標達到國際先進水平。
　　2001年，課題組迎來了科技部與中國科學院聯(lián)合組織的專家組的驗收，專家組組長由著名電化學家、中國科學院院士查全性教授擔任。查院士在驗收會上表示，這一技術(shù)是“中國質(zhì)子交換膜燃料電池的里程碑”。
　　一直以來，衣寶廉對燃料電池的應(yīng)用前景寄予著厚望。
　　“燃料電池發(fā)電是在一定條件下使H2、天然氣或煤氣與氧化劑（空氣中的O2）發(fā)生化學反應(yīng)，將化學能直接轉(zhuǎn)換為電能和熱能的過程。而質(zhì)子交換膜燃料電池作為氫能到電能的轉(zhuǎn)化裝置，可以為家庭、車輛和工具等提供源源不斷的‘動力源’。”衣寶廉表示。
　　據(jù)他介紹，這種電池的燃料是氫氣和氧氣，發(fā)電時將氫氣和氧氣輸入電池，氫在負極電催化劑的作用下產(chǎn)生電子與氫離子，氧在正極電催化劑作用下與通過離子膜傳導過來的氫離子和電子反應(yīng)生成水，電子在電池的正負兩極之間進行流動，產(chǎn)生電流。這樣，燃料中的化學能就轉(zhuǎn)化為了電能并輸出，而排放出來的卻是對環(huán)境毫無污染的水。
　　與常規(guī)電池相比，它只要有燃料和氧化劑供給，就會有持續(xù)不斷的電流輸出。與常規(guī)的火力發(fā)電不同，它不受卡諾循環(huán)（由兩個絕熱過程和兩個等溫過程構(gòu)成的循環(huán)過程）的限制，能量轉(zhuǎn)換效率高。
　　“有朝一日，人們一定會體會到燃料電池帶來的環(huán)保、便捷、舒適和快樂?！币聦毩畧远ǖ卣f。
　　1999年，衣寶廉連續(xù)3次上報科技部，申請燃料電池電動汽車的專項研究課題。同年10月，課題組攜質(zhì)子交換膜燃料電池方面的研究成果，參加了在深圳舉行的首屆中國高新技術(shù)交易博覽會，成果一亮相立即引起了國內(nèi)外知名企業(yè)的高度關(guān)注。
　　大會結(jié)束后，美國通用、日本豐田以及國內(nèi)的南孚、春蘭、南都、長城電工、新大洲等數(shù)十家公司先后趕赴大連，向衣寶廉了解情況，洽談合作事宜。
　　2000年，衣寶廉開始萌生一種新的想法—推動中國燃料電池技術(shù)的迅速產(chǎn)業(yè)化。
　　那一年，大連化物所成立了公司籌備組，決定成立股份制公司，在與國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)廠商數(shù)輪洽談之后，2001年4月，大連化物所與蘭州長城電工、大連盛道、海南新大洲三家上市公司以及杭州南都、安徽天城等共同出資，成立了大連新源動力股份有限公司（簡稱：新源動力），衣寶廉擔任該公司董事長。
　　在衣寶廉的帶領(lǐng)下，新源動力的研發(fā)、管理團隊先后承擔并完成了多項國家重點項目、省市重大項目，形成了自主知識產(chǎn)權(quán)專利技術(shù)，涵蓋了質(zhì)子交換膜燃料電池關(guān)鍵材料、關(guān)鍵部件、電堆和電池系統(tǒng)各個層面，技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，部分關(guān)鍵技術(shù)已達到國際一流水平。
　　“燃料電池及氫源技術(shù)國家工程研究中心”的建成，更是為打造我國燃料電池技術(shù)創(chuàng)新的源發(fā)地、技術(shù)轉(zhuǎn)化中心、人才培養(yǎng)中心及國際燃料電池技術(shù)交流中心，加快我國燃料電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進程，促進燃料電池及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
　　中心作為振興東北老工業(yè)基地之“創(chuàng)新能力建設(shè)項目”于2004年2月獲得國家發(fā)改委批準立項；2005年，項目方案通過專家評審及風險評估；2006年10月，項目獲國家發(fā)改委正式授牌。
　　項目以新源動力作為承建單位，以大連化物所為技術(shù)支持單位，依托二者在燃料電池及氫能利用技術(shù)方面科研成果和產(chǎn)業(yè)化推廣的經(jīng)驗，根據(jù)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的需要和市場需求，針對燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壽命、成本、性能等核心共性問題，集中在汽車、小型電站、移動電源等應(yīng)用目標領(lǐng)域，致力于實現(xiàn)核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破，增強我國在燃料電池產(chǎn)業(yè)的核心競爭能力。
　　近年來，新源動力在燃料電池電動車領(lǐng)域取得了多項階段性成果：一是配合大連化物所與二汽集團所進行的電動汽車裝車實驗，開創(chuàng)了國內(nèi)燃料電池動力源電動汽車先例，并自主研制成功中國第一輛氫—空燃料電池混合動力中巴車；二是承擔國家863重大專項燃料電池電動轎車發(fā)動機技術(shù)開發(fā)及測試技術(shù)平臺建設(shè)，該專項建設(shè)被列入了國家“十一五”發(fā)展規(guī)劃。三是上海汽車集團控股新源動力，為上汽研制、生產(chǎn)車用燃料電池發(fā)動機，上汽采用新源燃料電池發(fā)動機的轎車圓滿完成上海世博會的示范任務(wù)；組裝了榮威750轎車，參加完成了2014年新能源車的“創(chuàng)新征程”。
　　新源動力通過推行現(xiàn)代化生產(chǎn)管理模式，在國內(nèi)率先實現(xiàn)了燃料電池實驗室科研成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。如今，公司是國家燃料電池技術(shù)標準制定的副主任委員單位，“燃料電池及氫源技術(shù)國家工程研究中心”承建單位，燃料電池中試基地，生產(chǎn)、測試裝備齊全，已實現(xiàn)燃料電池關(guān)鍵材料及關(guān)鍵部件、電堆組裝的產(chǎn)業(yè)化布局和10000kW/年的產(chǎn)能建設(shè)。

　　燃料電池發(fā)展任重而道遠

　　“目前國產(chǎn)燃料電池的一些關(guān)鍵材料，例如隔膜、炭紙等產(chǎn)品的很多性能指標已達到甚至優(yōu)于國際水平，但批量生產(chǎn)線的研發(fā)投入不足，希望國家和有實力的企業(yè)能關(guān)注這方面的投資投入，建立示范生產(chǎn)線，盡快實現(xiàn)燃料電池關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化，為燃料電池商業(yè)化奠定基礎(chǔ)?！?BR>　　2014年5月15～16日，由中國汽車技術(shù)研究中心主辦的“2014國際電動汽車及部件測評研討會”在江蘇常州舉行，衣寶廉受邀參加并作專題報告時表示。
　　衣寶廉同時指出，目前國際上燃料電池發(fā)動機在功率密度、使用壽命、低溫環(huán)境適應(yīng)性等方面已經(jīng)基本達到傳統(tǒng)內(nèi)燃機水平或者滿足商用要求，目前最核心的問題就是建立電堆，電池系統(tǒng)與燃料電池車的自動化生產(chǎn)線，同時降低鉑的用量，特別是非鉑催化劑的采用。
據(jù)他介紹，國際上燃料電池汽車的發(fā)展大致可分為三個階段：
　　第一階段是2005—2012年，主要工作內(nèi)容是功率密度和循環(huán)壽命的提升，目前體積比功率已經(jīng)達到2～3kW/L，達到傳統(tǒng)內(nèi)燃機的（體積）水平，燃料電池壽命達到5000h（大巴車達到10000h），滿足美國能源部5000h以上的壽命要求；低溫環(huán)境適應(yīng)性同時提高，可適應(yīng)零下30℃，車輛儲存與啟動達到傳統(tǒng)車水平；基于70MPa儲氫技術(shù)，續(xù)駛里程達到傳統(tǒng)燃料車水平，加氫時間也僅需幾分鐘。
　　第二階段是2013年以來，以降低成本為研究內(nèi)容，主要是減少鉑金屬的用量，特別是采用非鉑催化劑。關(guān)于鉑的用量，目前國際上已經(jīng)從1.0g/kW降低到0.3～0.2g/kW，未來可能降到0.1g/kW，最終如果降到相當于汽車尾氣凈化器中鉑的用量，燃料電池將迎來大規(guī)模商業(yè)化階段。
　　第三階段是2015年，國際燃料電池實現(xiàn)初期商業(yè)化。日本豐田、韓國現(xiàn)代已開始銷售燃料電池轎車，售價稍高于汽油車和鋰電池車。
　　“我國從‘十五’開始燃料電池汽車研發(fā)，在科技部部長萬鋼的指導下，選擇了燃料電池加二次電池（超級電容器）的電—電混合技術(shù)路線，并有200余輛燃料電池汽車投入示范運行考核，累計運行里程超過10萬公里，目前性能與國際水平接近，但成本和耐久性等亟待改善?！彼孕略磩恿Φ娜剂想姵貫槔?，指出我國的燃料電池已經(jīng)發(fā)展到第三代，在前兩代著重關(guān)注性能和成本的基礎(chǔ)上，第三代開始關(guān)注提高電堆的可靠性與耐久性，成本的降低，其中關(guān)鍵材料國產(chǎn)化率的提高將是降低成本的關(guān)鍵。
　　“我國燃料電池汽車整體上跟隨國際發(fā)展步伐，但在關(guān)鍵材料規(guī)?；a(chǎn)以及電堆的可靠性與耐久性方面還存在一定差距。”衣寶廉建議未來幾年，國內(nèi)燃料電池發(fā)動機和整車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該在以下六個方面加大力度：
　　1.加大燃料電池關(guān)鍵材料（膜、炭紙、催化劑、MEA、雙極板等）批量生產(chǎn)線的資助力度與研發(fā)投入，實現(xiàn)關(guān)鍵材料國產(chǎn)化，為燃料電池商業(yè)化奠定基礎(chǔ)；
　　2.強化電堆可靠性與耐久性的研究，為燃料電池發(fā)動機壽命達到5000―10000小時奠定基礎(chǔ)。
　　3.促進燃料電池過程研究結(jié)果與整車生產(chǎn)單位的融合，把抑制衰減過程的措施落到實處，進一步深入研究陽極水管理過程、低溫啟動、系統(tǒng)模塊化、提高燃料電池可靠性與壽命；
　　4.發(fā)展燃料電池發(fā)動機壽命快速評價方法，推進加氫站建設(shè)和燃料電池汽車的示范運行，以示范帶動技術(shù)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展；
　　5.薄金屬雙極板表面改性，70MPa氫瓶、空壓機、加氫站的建設(shè)是燃料電池商業(yè)化必須攻克而又很艱巨的任務(wù)；
　　6.超低鉑、非鉑催化劑和電極的開發(fā)與實用是艱巨而長久的任務(wù)。
　　“從國際范圍來看，燃料電池汽車已渡過技術(shù)開發(fā)階段，進入商業(yè)化導入階段。限制燃料電池車大規(guī)模商業(yè)化的問題有兩件事情：一個是加氫站的建設(shè)，一個是進一步提高燃料電池的可靠性和耐久性，同時降低貴金屬鉑的用量，進一步降低成本。”
　　2015年7月2日，中國電動汽車百人會“學術(shù)沙龍”第一期活動在清華大學舉行。本期沙龍以“燃料電池技術(shù)在中國的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化”為主題，衣寶廉以中國電動汽車百人會學術(shù)委員會委員的身份，受邀參加沙龍并就我國燃料電池的發(fā)展進行了如上分析。
　　燃料電池汽車什么時候才能商業(yè)化？衣寶廉認為，“現(xiàn)在是進入燃料電池車研發(fā)最好時機，但燃料電池車要實現(xiàn)盈利至少要5年以后，5年之內(nèi)我認為如果沒有國家的補助是沒辦法搞的，5年以后國家的補助能不能撤銷還不好說，但是肯定在5年之內(nèi)燃料電池汽車盈利的空間是很小的?！?BR>　　“盡管現(xiàn)在燃料電池的市場需求有限，但發(fā)展前景值得看好。”衣寶廉最后表示，“預(yù)計2015—2020年間，隨著技術(shù)進步與規(guī)模經(jīng)濟效益，燃料電池的生產(chǎn)成本與使用成本將下降，競爭力提高，燃料電池潛在的市場將會逐步發(fā)展起來。另外，在國家的大力支持下，加強與世界其他國家的合作，在2020—2025年我們應(yīng)該能突破這些關(guān)鍵技術(shù)，使燃料電池車能進入S型曲線的起始階段，然而大幅度的產(chǎn)業(yè)化推廣估計要在2025—2030年間?！?