氫燃料電池汽車步入快車道

12月3日，工信部發布《“十四五”工業綠色發展規劃》明確，加快氫能技術創新和基礎設施建設，推動氫能多元利用。

氫燃料電池汽車作為氫能利用的重要方式，近年來發展迅速。在即將到來的北京冬奧會期間，張家口賽區共將投入625輛氫燃料電池車，為賽事提供交通運輸服務保障。

氫燃料電池與鋰電池相比，具有哪些優勢？何時能夠大規模使用？本報記者進行了採訪。

有啥優勢？

——續航更久、更環保，在固定路線、中長途及高載重場景下更有優勢

隆冬時節，400多輛氫燃料電池公交車已在張家口忙碌地運行着。據悉，這批氫燃料電池公交車已經實現零下30攝氏度極寒環境下的儲存和冷機啓動以及開啓暖風空調場景下300-450公里的長續駛里程。北京冬奧會期間，更多氫燃料電池車將為張家口賽區提供交通運輸服務保障，助力綠色冬奧。

“雙碳”目標驅動下，氫能源得到更多關注。國際氫能委員會預測，到2050年，全球氫能產業將創造3000萬個工作崗位，減少60億噸二氧化碳排放，創造2.5萬億美元的市場規模，並在全球能源消費佔比達到18%。

氫燃料電池汽車是目前交通領域利用氫能的重要方式，以氫氣為燃料，通過電化學反應將燃料中的化學能直接轉變為電能，具有能量轉換效率高、零排放等特點。中國汽車工業協會秘書長助理兼技術部部長王耀對本報記者表示，與鋰電池電動車相比，氫燃料電池汽車續航足、加氫快、綠色環保。

“鋰電池自身並不能發電，屬於二次電池。而氫燃料可以直接作為汽車動力來源，且加氫方便快速，平均5-8分鐘就能加滿。”王耀介紹，氫燃料電池的能量消耗、碳排放比鋰電池更環保，不僅沒有氮氧化物等有害氣體，甚至不會產生二氧化碳。此外，氫能源最大的優勢就是可再生。除了工業副產品制氫外，還可通過煤制氫以及利用光伏、風電等可再生能源電解水制氫。

對於消費者來説，最直觀的感受就是續航更久了。“氫的能量密度更高，在超高能量密度的支持下，氫燃料電池車輛的續航里程很容易就達到或者超過現有燃油汽車。以在北美市場銷售的豐田Mirai為例，新車型在海外測試中的實測續航里程達到了1003公里。”王耀説，此外，氫燃料電池的低温適應性更強。在嚴寒天氣下，氫燃料電池不會受到低温帶來的續航縮減、補能焦慮的影響。

王耀表示，氫燃料電池的特徵決定了其在港口、物流園等相對封閉和固定路線，里程超過純電續航上限的中長途場景以及高載重場景下將更有優勢。“純電車型由於當前技術條件下電池能量密度提升空間有限，重卡匹配長續航里程的需要，增加電池必然導致自重更重，因此氫燃料在載重量具有更大需求的場景上將更有優勢。”

為啥火了？

——政策支持下獲得快速發展，加氫站等基礎設施積極建設中

2019年，氫能被首次寫進《政府工作報告》。2020年9月，財政部等五部委發佈關於開展燃料電池汽車示範應用的通知，提出將對燃料電池汽車的購置補貼政策調整為燃料電池汽車示範應用支持政策，對符合條件的城市羣開展燃料電池汽車關鍵核心技術產業化攻關和示範應用給予獎勵。

在政策支持下，全國多地加快氫能發展。據不完全統計，目前，國內已有50多個地級市發佈氫能產業規劃，北京、山東、河北、河南等省份相繼出台“十四五”氫能發展規劃或扶持政策，從產業規模、企業數量、燃料電池汽車、加氫站等方面明確階段目標。

如北京市明確，2023年前培育5-8傢俱有國際影響力的氫能產業鏈龍頭企業，京津冀區域累計實現產業鏈產業規模突破500億元、減少碳排放100萬噸；2025年前，產業體系、配套基礎設施相對完善，京津冀區域累計實現氫能產業鏈產業規模1000億元以上。

同時，各地還出台了不同程度的氫能補貼和獎勵政策。北京市在建設環節上對規模以上加氫站給予一次性定額補貼；在運營環節給予加氫站每千克氫氣運營補貼；燃料電池汽車按照中央與地方1∶0.5比例安排市級財政補助。上海、重慶、河南等地近期也陸續出台氫能地方補貼政策。

加氫站也在積極建設中。加氫站是給燃料電池汽車提供氫氣的燃氣站，作為給燃料電池汽車提供氫氣的基礎設施，加氫站的數量近年來也在不斷增長。有關機構發佈的《中國氫能行業市場前景及投資機會研究報告》顯示，截至今年6月初，國內共建成加氫站141座，73座正在建設，118座規劃建設中。

“國家對於鋰電池為主的新能源路線產品提供了大量的市場補貼後，促成了我國目前在全世界獨特的新能源領先勢頭，實現了彎道超車。”王耀分析，與鋰電池新能源汽車不同，氫燃料電池汽車要想搶佔市場份額，不僅需要政策支持，還需要面對使用成本更低的柴油商用車市場以及對價格更為敏感的營運用户。因此，氫燃料電池車的發展之路還很漫長。

怎麼發展？

——市場空間大，但規模化應用需突破核心材料及成本障礙

業內普遍認為，氫燃料電池車具有較大發展空間。根據中國氫能聯盟預測，到2030年，中國氫氣需求量將達到3500萬噸，在終端能源體系中佔比為5%；到2050年，需求量有望達到6000萬噸。在終端能源體系中佔比為10%，預計產業鏈年產值將達12萬億元。其中，交通運輸領域用氫2458萬噸，約佔該領域用能的19%。這意味着氫能產業鏈未來有望與鋰電產業鏈形成“雙雄”市場格局。

不過，當前氫燃料電池車的發展仍面臨一些阻礙。

部分核心材料仍依賴進口。“燃料電池技術一直在發展，技術進步帶動了更持久、性能更好、更高效和更大規模的燃料電池系統。但其中部分核心材料尚未完全取代進口產品，仍需要進行一定時間的產品驗證，以確認國產替代品的可靠性和耐久性能否滿足需求。”王耀表示，這也是制約部分零部件成本高居不下的原因。

成本制約了氫燃料電池車實現規模化應用。在製造環節，目前國內的氫燃料電池產業鏈上的企業大多尚未實現批量化生產，企業研發投入較高，產品產量較小，製造成本居高不下。產業鏈各環節高成本疊加，導致氫燃料電池汽車成本居高不下。“從整體來看，雖然主要核心零部件已實現國產化、自主化，但仍需要一定規模的產業化才能夠有效降低產品成本，實現整車價格的有效競爭。”王耀表示。

氫氣的易燃屬性，導致一些人“談氫色變”，影響着氫燃料電池汽車的應用。對此，王耀解釋，氫氣具有高逃逸性，在相對開放環境及有效的儲存裝置的保障下，氫氣不存在明顯燃爆的風險。“車載儲氫技術在目前相對成熟的高壓氣態儲氫模式下，已比較安全，同時技術還在不斷進步，安全性將進一步提高，讓大家放心使用。部分民眾的‘談氫色變’需要通過科普的方式來提升信任感和接受度。國內已有數千輛氫燃料公交物流車輛在安全運營當中，未來將有更多這類公交車等市政用車出現在普通民眾身邊，屆時大家對於氫氣的安全將有更加直觀的感受和理解。”