钜大LARGE | 点击量：397次 | 2021年12月21日
燃料动力电池产业分区示范有哪些意义？离真正商业化还有三大关键需要攻克
8月27日，据上海经信委消息，近日财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源局（以下简称“五部委”）正式批复燃料电池汽车示范应用上海城市群为首批示范城市群。
就在上海经信委发布消息的前几天，北京市财政局对外公布，由北京市牵头申报的京津冀氢燃料电池汽车示范城市群已获批为首批示范城市群。
9月2日，广东省发改委也发布消息，同时进入五部委首批示范城市群的还有广东燃料电池示范城市群。
在4年示范期间，五部委将对入围的城市群按照其目标完成情况，通过“以奖代补”的方式给予奖励。
鼓励性政策先后出台，各大车企也开始加快研制氢燃料电池汽车的步伐。或是推出氢能战略，或是率先推出概念车，氢燃料电池汽车领域可谓是精彩纷呈，发展节奏明显提速。
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氢燃料电池汽车发展仍处于起步期
相关数据显示，截至2020年底，全球氢燃料电池汽车保有量达22298辆，作为主销市场之一的中国氢燃料电池汽车保有量为7355辆，位居全球前三名。与同属新能源汽车体系的纯电动汽车、插电混合动力汽车相比，氢燃料电池汽车的市场销量基本可以忽略不计。
“现阶段，我国的氢燃料电池在乘用车上基本没有应用，商用车领域也处于相对被动的阶段。”全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树向记者介绍，当前我国氢燃料电池汽车尚处于起步阶段，尤其是乘用车领域，进展几近于无。国务院发展研究中心市场经济研究所副所长王青进一步指出，我国在氢燃料电池汽车上的进展程度不是在量产车型上，而是在大型会展或重要线路等特定场景中，且集中在商用车领域。
近些年，我国氢燃料电池汽车的发展多集中在物流、公共交通等商用车领域。相关数据指出，当前我国氢燃料电池汽车10强企业多为商用车企业，如中通客车、申龙客车、宇通客车等，它们占据了氢燃料电池汽车保有量的90％以上。
一汽集团便是以商用车为“先行兵”，率先在一汽解放展开氢燃料电池汽车的探索。2019年，一汽解放发布“旗羿登峰计划”，将燃料电池汽车纳为新能源汽车三条技术路线之一。同年12月，一汽解放展出了J6L4X2氢燃料电池洒水车，该车家配装了石墨双极燃料电池发动机与永磁同步电机。翌年，一汽解放南方新能源汽车位于广东佛山市高明区的基地项目正式开工。作为一汽解放在氢能领域的重要布局，该项目总投资共24亿元，其中一期生产包括轻、中、重型全系列纯电动和燃料电池新能源商用车。2021年7月，一汽解放与博世动力签署战略合作协议，将在燃料电池发动机、氢发动机等方面深度合作。
此外，为加速氢燃料电池车在中国商用车市场的普及，2020年，丰田、一汽、东风、广汽、北汽以及亿华通签署合营合同，成立“联合燃料电池系统研发（北京）有限公司”。据了解，该公司投资总额50.19亿日元（约合人民币2.96亿元），其中，丰田出资占比65％，亿华通出资占比15％，其他四家车企各占5％。
乘用车领域，氢燃料电池汽车的应用则相对滞后。2019年初，格罗夫首次发布旗下乘用车品牌——格罗夫，并发布了首款车型。新车为氢燃料电池车，官方称只需数分钟的加氢时间即可提供超过1000km的续驶里程。在此后的上海车展上，格罗夫氢能乘用车还宣布旗下两款氢燃料电池SUV车型启动预售。作为“第一个吃螃蟹”的车企，今年6月，格罗夫与北京银建投资公司签订5800辆氢燃料电池乘用车购车订单，在武汉重点开展氢能乘用车应用项目试点。
在基础设施建设上，有数据表明，截止到今年上半年，全国已有136座加氢站投入运营，预计到2025年，全国加氢站数量将达到1000座。显然，这一数量尚不具备支撑起氢燃料电池汽车产业化的能力。崔东树指出，加氢站的大规模铺设难度较高、投入巨大，短时间内无法普及，很大程度上阻碍了氢燃料电池汽车的发展。
全产业链出击打造氢能体系
与在氢燃料电池汽车领域深耕多年的日韩相比，我国氢能源乘用车上根基尚浅。不过，随着政策逐渐明晰，各大头部车企开始加大投入力度，试图打造从制氢、运氢、加氢，到氢燃料电池汽车核心技术探索的全产业链布局。
2020年，上汽集团正式发布“氢战略”，计划于2025年前推出至少十款燃料电池汽车，旗下上汽捷氢科技达到百亿元级市值，建立千人以上燃料电池研发运营团队，形成万辆级燃料电池整车产销规模，市场占有率在10％以上。
在氢燃料电池汽车核心技术领域，上汽集团早在2001年便启动“凤凰一号”燃料电池汽车项目。过去20年间，上汽集团累计投入研发经费超30亿元，拥有500余份燃料电池领域相关专利，并参与制定多项燃料电池国家标准。捷氢科技有限公司专注于燃料电池电堆、系统以及核心部件开发和集成，为企业提供燃料电池产品及工程服务。据了解，捷氢科技目前已完成多款燃料电池电堆和系统的产品开发，功率等级涵盖30kW到100kW级以上，涉及乘用车、轻型客车、公交轻客和轻中重型卡车等诸多领域。
此外，上汽集团于2018年便与上海化学工业区达成战略合作，联合在化工区内共同推进氢燃料电池汽车示范运营和相关基础设施建设。2020年，上汽集团又与上海机场集团签署合作协议，计划联合建设加氢站等基础设施，共同探索燃料电池汽车为机场专业车辆。
全面布局新能源汽车技术路径的长城汽车也不甘示弱，于今年3月召开了氢能战略发布会，公布了国际领先的车规级“氢动力系统”全场景应用解决方案——氢柠技术，以一整套车规级研发体系、三大技术平台和五大性能优势实现氢燃料电池汽车系统布局。此外，长城汽车还正式发布高端新能源汽车品牌——沙龙智行，努力成为全球第一的氢电双能豪华品牌。
长城汽车内部人士在接受采访时表示，得益于旗下未势能源已形成的“四国五地“研发体系，长城汽车在氢能技术研发上拥有完备的研发团队和人才储备。其次，通过联合产业链上下游优质资源，长城汽车建立了“制-储-运-加-应用”一体化供应链生态，在车载储氢、发动机系统等核心产品和膜电极等核心零部件上实现自主可控，产品从应用端到供给端实现了“乘商并举”。
此外，针对行业发展共性问题，长城汽车专门建立了车规级研发体系，可满足整车、动力总成、系统、零部件及材料五方面的500个以上硬件需求及5000个以上软件需求。长城汽车还建立国内首座氢能大型综合测试中心，以健全的测试评价体系确保产品和技术的安全性和可靠性。
根据规划，长城汽车2021年内将推出全球首款C级氢燃料电池SUV，续驶里程将达840公里，还将落地全球首个100辆49吨燃料电池重卡应用项目。长城汽车计划实现2023年核心动力部件推广数量国内领先，2025年氢燃料电池出货量剑指全球市场占有率前三。
2021年发布的“东方风起”计划中，东风公司将氢燃料电池汽车发展也纳入其中。据东风公司总经理、党委副书记杨青介绍，在氢燃料汽车、氢能产业链领域，东风公司与中国石化达成战略合作，共同打造示范运营项目。东风还将与佛山市政府联合开展东风“氢舟”氢燃料电池乘用车示范运营，探索氢燃料汽车规模化运营模式。此外，2019年东风公司便与湖北襄阳市人民政府、国家电投集团科学技术研究院有限公司以及武汉理工大学在氢领域装备研发与制造、氢能交通应用示范与推广等方面签订战略合作协议，聚集政府、企业、科研院所等多方力量，共同展开对氢燃料电池汽车全产业链的探索。
商业化落地道阻且长
无论是统筹布局，还是整车先行，对于车企而言，最重要的还是商业化落地问题。在种种利好消息下，氢能及燃料电池汽车产业还需保持冷静，有序地推进商业化。正如中国汽车工业协会副秘书长师建华所言：“现在可以谈商业化，但能否落地还不确定，这需要一个发展的过程。”
中国能源研究会副理事长吴吟表示：“我国氢能发展还在初期阶段，急需关键技术创新、政策扶持、人才储备以及市场推广，更需要政府、行业以及全产业链共同发力，推进氢能产业的健康、可持续发展。”
我国氢气要从“灰”到“蓝”再到“绿”
氢气可广泛从水、化石燃料等含氢物质中制取。依据制取方式和碳排放量的不同，目前行业内将制取的氢分为绿氢、蓝氢以及灰氢三种。
资料显示，绿氢是由清洁能源和可再生能源（例如风能、核能）制取的氢，例如电解水制氢，被称为零碳氢气。以煤或天然气等化石燃料为来源，辅以二氧化碳副产品捕获、利用和储存（CCUS）技术制得的氢为蓝氢。而灰氢则通过化石燃料燃烧产生，碳排放量最高。
国际氢能协会副主席、清华大学教授毛宗强说：“2020年，中国氢气主要来源于灰氢，在2030年之后，绿氢应该成为主体。”
业内普遍认为，我国氢能产业目前仍处于市场导入期，蓝氢基于生产成本低、技术成熟等优势，作为一种“过渡清洁能源”在现阶段的减碳行动中扮演重要角色，未来主流产氢方式将逐步从灰氢、蓝氢过渡到绿氢。
在这条更加绿色低碳的氢产业发展线路中，降低成本是必经关卡。新疆准东经济技术开发区管委会副主任周友仁介绍，目前电解氢、天然气制氢、煤制氢三种主导制氢方式中，煤制氢技术路线成熟高效、当前成本最低。
中国石油和化学工业规划院新能源发展研究中心主任刘思明表示：“降低氢能使用成本是产业发展的关键所在，成本的下降趋势和速度将决定这个产业发展的速度。”
我国氢能产业急需模式创新，要想从灰氢转化至更清洁低碳的蓝氢和绿氢，降低制氢技术成本、产业上游的可再生能源成本、储能和运输成本，都非常重要。
国内京津冀、长三角、珠三角氢能产业率先发展，用氢应避免长距离陆运，以节省成本。刘思明认为，未来国内氢能市场将以“工业副产氢+短距离运输”模式为主，对于海外氢能的利用，将以“优质资源转化蓝氢+长距离化学品载体运输”模式为主。
在政策扶持下，氢能产业正在逐步进入“规模化—降本—开拓市场”的量价循环，而持续的技术进步也将反哺解决各环节核心技术的成本制约。协鑫集团董事长朱共山预计，到2025年，我国60%地区的光伏上网电价将在度电0.13元左右，风电度电成本将控制在0.15元左右，可再生能源制氢成本将很快降至每立方米1元。
氢能领域的关键技术亟待突破
“我国氢能尚处于产业化初级阶段，技术瓶颈仍然是氢能产业发展的核心制约问题。”中国电力企业联合会专职副理事长安洪光说。
协鑫集团董事长朱共山表示，最低碳清洁的绿氢发展也面临着电解槽和膜两大关键技术有待突破。他希望做电解槽和膜的技术企业加快步伐，推动技术研发。
将波动性、间歇性的风能、太阳能转换为氢能，有利于储能和传输，且具有零排放、零污染和可持续优势。但储能技术却有待拓展开发。朱共山表示，目前绿氢成本集中在储能端，如果通过技术突破降低储能成本，就解决了绿氢发展的一大问题。上海岚泽能源科技有限公司董事长孙予罕也认为，在氢的储运及应用方面，深入的研究与成果还比较少。制氢要求储能稳定，膜电机、膜材料等技术有很大的创新空间。
不仅存储需要技术突破，氢能的生产、运输、应用等也有很多技术问题需要突破。西南化工研究设计院有限公司党委书记、总经理陈健说，比如，氨制氢目前还没有得到大规模工业化应用，未来还要解决大型化和高温催化剂的相关技术问题。
而更紧迫的是，我国目前尚欠缺氢能相关技术标准和规范。南德认证检测(中国)有限公司北亚区副总裁王卫杰说：“关于氢能的制备、储运和使用的相关标准与法律法规不是想出来的，需要企业在生产、运输、储存过程中发现问题，通过讨论、合作，最后形成配套的法规和技术标准。”
可持续发展是氢能产业的发展方向
氢能对我国实现碳达峰、碳中和目标具有极重要的战略价值。中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》显示，在2060年碳中和情景下，氢能在我国终端能源消费中占比将达20%左右，可再生能源制氢产量约为1亿吨。
如何使氢能产业链可持续、高质量发展呢？毛宗强和中国工程院院士、中国工程院原副院长杜祥琬都强调了“氢能伦理”的概念。“氢能伦理”作为“能源伦理”的一部分，其核心是可持续发展。朝着可持续的目标前进，是发展氢能产业应秉持的初心。杜祥琬说：“我们能够通过很多方式制取氢气，但要实现可持续发展，氢能产业的发展方向应该是绿氢。”
毛宗强对未来氢能发展政策提出了4个建议。第一，确定2050年长期氢能发展目标和战略；第二，深化氢能管理体制和机制改革；第三，保持氢能产业发展政策的可持续性和连续性；第四，打造统筹治理和协同共赢的局面，促进产业转型升级。中国汽车报，燃料电池与氢能观察
