近日，成都市氫能暨新能源汽車產(chǎn)業(yè)推進工作領導小組辦公室印發(fā)的《成都市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2019-2023年）》提出，到2023年，成都市氫能產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務收入力爭超過500億元，推廣各類燃料電池汽車2000輛，燃料電池軌道車示范線2條，加氫站30座，建設全國知名的氫能產(chǎn)業(yè)高端裝備制造基地。
除成都外，目前各地發(fā)展氫能及氫燃料電池的計劃已紛紛被提上日程，“氫能熱”正持續(xù)爆發(fā)。國發(fā)能研院、綠能智庫了解到，2018年，我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別為127萬輛和125.6萬輛。其中燃料電池汽車去年的產(chǎn)量為1619輛。雖然氫能源汽車的產(chǎn)量占比目前仍然較少，卻受到了越來越多的關注和重視。
氫能源是未來新能源領域最重要的發(fā)展方向之一，目前政府、學界和企業(yè)都高度關注氫能源汽車的研發(fā)和生產(chǎn)，中央和各地政府陸續(xù)出臺了相關扶持和補貼政策鼓勵氫能源汽車的發(fā)展。國發(fā)能研院、綠能智庫認為，根據(jù)我國對于氫能源汽車未來發(fā)展的初步規(guī)劃，預計在2030年左右可以實現(xiàn)大規(guī)模的推廣和市場化。
政策發(fā)力 頂層需加強
《中國制造2025》提出實現(xiàn)氫能汽車的運行規(guī)模進一步擴大，到2020年要生產(chǎn)1000輛燃料電池車，到2025年，制氫、加氫等配套基礎設施基本完善，氫能汽車實現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運行。
我國在2016年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》中提出了分三步走的發(fā)展思路：近五年內(nèi)以中等功率燃料電池與大容量動力電池的深度混合動力結構為技術特征，實現(xiàn)氫能汽車在特定地區(qū)的公共服務用車領域大規(guī)模示范應用，達到5000輛左右的應用規(guī)模；在2025年左右，以大功率燃料電池與中等容量動力電池的電電混合為特征，實現(xiàn)氫能汽車的較大規(guī)模批量化20商業(yè)應用，達到5萬輛的使用規(guī)模；在2030年左右，實現(xiàn)以全功率燃料電池為動力特征，在私人乘用車、大型商用車領域實現(xiàn)百萬輛規(guī)模的商業(yè)推廣。同時到2030年，實現(xiàn)燃料電池電堆比功率從2kW／kg到2.5kW／kg的提升，和燃料電池壽命從5000小時到8000小時的進步。整個過程中，將進一步提高氫能汽車低溫啟動，可靠耐久、使用壽命等性能并降低整車成本，逐步擴大燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)能，完善氫氣供應運輸及加注基礎設施建設，支撐氫能汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
并且，《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中專門指出要系統(tǒng)推進燃料電池汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，并提出目標：2020年實現(xiàn)燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)?；痉稇??！兑?guī)劃》提出未來著力解決的兩大重點問題是解決氫燃料電池成本高企和加氫站不足。
除了中央下發(fā)的相關政策以外，各省市也陸續(xù)發(fā)布了推進燃料電池發(fā)展的文件。2017年，上海市在國內(nèi)率先發(fā)布了《上海市燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃》，明確提出:2020年建設加氫站5-10座，示范運行規(guī)模達到3000輛;2025年建成加氫站50座，乘用車推廣不少于2萬輛、其它特種車輛推廣不少于1萬輛。
在財政支持政策方面，氫燃料電池汽車是新能源汽車中的重點補貼對象，不僅補貼金額最高，而且在相當長的時期內(nèi)不會退坡。
不過，雖然地方性文件出臺較多，但截至目前，業(yè)內(nèi)依然缺乏一整套國家級的機制。比如，由于標準、法規(guī)不健全，加氫站既無明確的歸屬管理部門，在國家層面也無完整的審批流程。國發(fā)能研院、綠能智庫認為，在未來的發(fā)展過程中，氫能源汽車政策體系需在頂層設計上發(fā)力。
技術突破 體系待完善
國發(fā)能研院、綠能智庫研究發(fā)現(xiàn)，我國氫能研究起步早，但是體系不完善。從2001年開始，國家科技部863電動汽車重大專項設立課題，以期在燃料電池、燃料電池發(fā)動機以及整車系統(tǒng)方面形成一套擁有自主知識產(chǎn)權的核心技術，最終開發(fā)成功燃料電池公交車和燃料電池轎車。我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)體系以大學為主，清華大學、同濟大學以及大連化學物理研究所承擔大量的研發(fā)工作，而燃料電池汽車的生產(chǎn)體系建設較為緩慢。
經(jīng)過多年努力，我國在氫能和燃料電池技術領域取得了較大進展，在氫制備、儲運等技術領域，我國的制氫工業(yè)以引進技術為主，技術相對成熟，與發(fā)達國家的差距不大。在燃料電池技術領域，我國已經(jīng)掌握了諸如催化劑、質子交換摸、雙極板材料等關鍵技術，但與國外先進技術相比仍有很大的差距。關鍵零部件規(guī)模生產(chǎn)和電堆批量組裝及相關性能指標落后較大。目前國內(nèi)具有完全自主知識產(chǎn)權的電堆主要由大連新源動力提供，國外企業(yè)通過在國內(nèi)合資建廠組裝電堆為國內(nèi)企業(yè)提供電堆，但膜電極等核心零部件仍掌控在外方手中。
國發(fā)能研院、綠能智庫認為，我國燃料電池產(chǎn)業(yè)目前整體還處于研發(fā)示范階段。目前，我國已經(jīng)自行設計、制造了多種不同型號的燃料電池樣車；研制的燃料電池發(fā)動機和汽車在2008年北京奧運會和2010年上海世博會進行示范運行，均取得圓滿成功；上汽也于2013年舉辦實現(xiàn)燃料電池汽車中國萬里行活動，驗證了燃料電池汽車的環(huán)境適應性。但與此同時，國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化程度還很低，而國外少數(shù)發(fā)達國家燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
此外，在加氫站方面，我國的技術和建設也相對滯后。目前國內(nèi)加氫站大多為液氫儲氫35MPa高壓供氫加氫站，而國外的加氫站大多為高壓70MPa。35MPa車載儲氫瓶無法滿足長距離、高載重要求。而且國內(nèi)建設加氫站所需的核心設備大多都依賴進口，導致加氫站的建站成本居高不下。
截至2019年3月，我國已投產(chǎn)加氫站數(shù)量達到25座（其中兩座內(nèi)部整改站）。在已建成的加氫站中，固定式加氫站有11座，撬裝式加氫站有14座。此外，還有17座加氫站在建。加氫站分布主要集中在廣東、江蘇、上海、湖北、河北等地。而日本加氫站的數(shù)量已經(jīng)接近100個。
氫能發(fā)展 商用車先行
雖然日本、歐美等發(fā)達國家都在積極研發(fā)和生產(chǎn)氫能源乘用車，但是我國目前生產(chǎn)的氫能源汽車主要以商用車為主，包括客車和專用車。國發(fā)能研院、綠能智庫認為，目前的技術、成本以及加氫站三個方面決定了我國應該優(yōu)先發(fā)展氫能源公交、大巴等商用車。
當前，燃料電池系統(tǒng)、氫氣制備、儲運及安全應用等核心產(chǎn)品技術對外依賴程度偏高、生產(chǎn)成本也偏高。例如，日本豐田氫能源乘用車Mirai的體積比功率為3.1kW/L，而國產(chǎn)的大多不到2kW/L，電池體積較大，不適合放在小轎車使用。此外，產(chǎn)品性能及可靠性仍然差距較大。
在儲氫技術方面，目前國內(nèi)主流的低壓儲氫技術更適合公交領域。同等體積下，壓力越大儲氫量越高，車輛行駛里程就更遠。受儲氫瓶材料限制，我國高壓儲氫的壓力多為35MPa，歐、美、日等國家采取的壓力則是70MPa，這限制了我國氫燃料電池乘用車的發(fā)展。低壓車載儲氫系統(tǒng)的重量是現(xiàn)在高壓儲氫方式的三倍以上，比較適合重量不敏感的車型。而且，車輛重量的增加，會導致終端用戶使用成本的增加，因此該技術目前更適合用于以政府采購為主、成本相對不很敏感的公交領域。另外，公交車作為大量載人的交通工具，對安全性要求更高，使用低壓儲氫技術更為保險。
作為關鍵的配套設施，加氫站布局偏少也是制約因素之一。相對于私人乘用車來說，公交車由于數(shù)量相對較少、行駛路線固定，對加氫站的數(shù)量和分布要求不高。另外，當前國內(nèi)氫燃料汽車研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、運營、基建等環(huán)節(jié)基本上都是政府買單。普通消費者對氫能源汽車的了解和關注程度都不高，氫能源乘用車的普及、推廣還有很長的路要走。
結合國情、生產(chǎn)技術、成本、加氫站數(shù)量等綜合情況，當前國內(nèi)氫燃料技術更適合于商用車的搭載試用。通過城市公交、班車，物流車等商用車的試運營，不斷積累技術、提升產(chǎn)品性能、降低成本，然后逐漸普及到乘用車上。
不過，由于居高不下的整車成本，且電堆、車載氫系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)成本都比較高昂，如果想要實現(xiàn)氫燃料電池商用車的普及，還需要克服諸多挑戰(zhàn)。
國發(fā)能研院、綠能智庫認為，發(fā)展氫能汽車，燃料電池系統(tǒng)是關鍵。隨著關鍵零部件批量化，未來燃料電池系統(tǒng)的成本有望實現(xiàn)大幅度下降。在國家的節(jié)能與新能源汽車技術路線圖里面，燃料電池成本預計在到2020年達到5000元/kW，到2030年可以達到600元/kW。而電堆成本又是燃料電池系統(tǒng)的關鍵成本。電堆成本主要包括催化劑、膜和雙極板的成本，隨著關鍵材料國產(chǎn)化和電堆體積功率的提升，電堆成本可以大幅度下降，將從2020年的1000元/kW降低到2030年的150元/kW。
其次，車載氫系統(tǒng)的關鍵部件也需要規(guī)?；蛧a(chǎn)化。預計，到2030年，車載氫系統(tǒng)預計從3000元/kg降低到1800元/kg，而氫能源客車整車的成本會降低到60萬元左右，也就是和現(xiàn)在傳統(tǒng)客車的成本相當。在那個時候，燃料電池客車可以實現(xiàn)大規(guī)模的推廣和市場化。
對于氫氣的成本，國發(fā)能研院、綠能智庫了解到，目前氫氣到站價格基本為35-45元/公斤，加上加氫站的服務費用，終端用戶用氫價格通常都在60元/公斤以上。如果氫燃料電池汽車要比柴油車更經(jīng)濟，則氫氣的零售必須降低到35元/公斤以下。隨著大批量規(guī)?；茪浜蛢\，未來氫氣到站價格有望降低到25元/公斤，零售價降到35元/公斤是可以預期的。
此外，加氫站成本高昂、數(shù)量偏少也是需要解決的問題。目前關鍵零部都是通過進口，比如氫氣壓縮機和加氫機，批量化和國產(chǎn)化也可以大幅度降低加氫站的成本?，F(xiàn)在單座加氫站成本往往在1000萬元以上，比海外高50%左右，預計2030年可以降到350萬元左右。同時，目前中國加氫站建設的審批流程較復雜和緩慢，即使在政府最支持的地方，走完建設加氫站的全套審批流程，時間最短也要半年。在加氫站的建設過程中，規(guī)劃、立項、審批、運營監(jiān)管方面均遇會有難題，相關方面的制度需要進一步改善。
國發(fā)能研院、綠能智庫認為，優(yōu)先發(fā)展燃料電池商用車是我國實現(xiàn)氫能汽車突破的一條重要路徑，而要實現(xiàn)氫能源商用車的普及，還需克服整車成本偏高、技術不成熟、氫氣成本高昂以及加氫站成本較高、審批流程緩慢等一些列問題。
