氫燃料電池車發展前路幾何

發展定位日益明晰，但尚有技術難題有待突破

氫燃料電池車發展前路幾何

■ 張澤明

8月30日，法國國鐵（SNCF）主席紀堯姆·佩皮在接受法國商業電臺（BFM TV）采訪時，確認將向阿爾斯通采購15列氫燃料電池列車，以淘汰該公司目前運營的柴油列車。國外氫能源在商業化進程中出現了新進展，我國也表態要大力發展氫燃料電池汽車，并在電動汽車財政補貼逐漸取消的情況下，依然保持對氫能源車的補貼力度，那么我國氫燃料電池車產業現在發展究竟如何呢？總體來說，發展積極因素日益增多，但行業短期內仍很難大規模進行商業化。

業內對氫燃料電池汽車定位日益清晰

在過去幾年里，電動汽車是新能源汽車市場的主角，在財政補貼的推動下，我國純電動汽車快速發展，已經形成了一定技術突破，隨著成本的下降，已經不再是產業初期依靠補貼來銷售的時期。電動汽車補貼滑坡的形勢下，挾補貼之利的氫能源車會直接挑戰電動汽車嗎？業內人士認為，氫燃料電池車與電動汽車發展可能更多的是互補關系，而非競爭與替代關系。

8月31日，中國汽車產業發展（泰達）國際論壇上，中國國際工程咨詢公司專家學術委員會專家、工業和信息化部產業政策司原副巡視員李萬里認為，在新能源汽車“后補貼時代”，純電動汽車會回歸“短途車”定位，低端產品更接近低速電動車。

不久前，中國工程院院士陳清泉也表示，小型車、短路途的情境下，純電動汽車的經濟性較好，氫燃料電池汽車在大中型車、較遠路程方面具備優勢。陳院士進一步介紹，有研究團隊分析后發現，小型客車行程在200公里以內時，純電動汽車經濟性占優，200公里以上則氫燃料電池車更劃算；大型客車相應的經濟性“分水嶺”則在80公里左右。隨著技術的進步，這些數值也將呈現動態變化。

政府在氫燃料電池車推廣中扮演關鍵角色

在全球市場上，政府在新能源汽車及無人駕駛技術等新興領域的推廣中都起到非常關鍵的作用。近日，印度出于保護傳統燃油車市場就業的考慮，決定暫停發展新能源汽車，印度將在發展新能源車賽道中暫時掉隊。美國也在發展無人駕駛技術中因政府原因遭受挫折。美國交通部證實，特朗普政府已解散無人駕駛委員會。而在該委員會停擺的兩年里，多家公司推出了小型商用自動駕駛汽車車隊。但是由于缺少官方引導與標準制定，無人駕駛車輛事故不斷。2018年，Uber的原型無人駕駛汽車在亞利桑那州造成一名行人死亡，至少兩人因使用特斯拉自動駕駛輔助系統套件而喪生。

相比于外國政府對新興業態的引導不力，我國對于發展新能源汽車包括氫燃料電池車均持積極態度。8月27日，國務院辦公廳印發《關于加快發展流通促進商業消費的意見》，要求培育消費熱點，釋放汽車消費潛力，探索推行逐步放寬或取消限購的具體措施，支持購置新能源汽車，促進二手車流通。

我國對氫能源的支持不遺余力，已明確提出到2025年普及5萬輛氫燃料電池車和擴建300個以上加氫站、到2030年部署100萬輛燃料電池汽車，擴建1000個加氫站。在政策鼓勵下，氫燃料電池車的發展也在加速，2019年1月至7月，氫燃料電池汽車產銷分別完成超過1169輛和1098輛，較上年同期分別增長8.75倍和10.08倍。

據統計，2019年上半年共有超過17個省份22個城市及地區出臺了氫能產業發展或氫燃料電池發展的發展規劃。其中廣東、山西等10個省份將發展氫能寫入政府工作報告，山東、河北、浙江等省份陸續發布了本地氫能產業發展規劃。河北省印發的《河北省推進氫能產業發展實施意見》提出，將以培育壯大氫能產業為目標，將河北省打造成為氫能產業創新發展高地。而江蘇則進一步細化發展目標，即2021年氫能及氫燃料電池汽車相關產業主營收入將達到500億元，2025年全省氫燃料電池汽車產量超過1萬輛。

8月20日，工信部發布“對十三屆全國人大二次會議第8745號建議的答復”，針對加氫站規劃、技術研發投入、標準流程體系建立、市場化運營示范4個方面建議給出具體答復，提出要配合有關部門推動加氫站規劃和建設，鼓勵地方優惠政策向支持加氫基礎設施建設和配套運營服務等使用環節轉變，破解氫燃料電池汽車產業化、商業化難題，加快推動燃料汽車關鍵技術研發及產業化；要加快車載氫系統、加氫口、加氫槍、加氫通信協議等標準的制修訂，開展燃料電池電動汽車碰撞后安全標準的預研工作；要研究制定在經濟基礎好、地方積極性高的地區開展示范運行的政策措施，打通產業鏈和氫能供應鏈。

企業不斷完善氫能相關產業布局

2018年11月，中國石化與日本能源集團JXTG簽署協議，雙方將在第三方市場合作開發建設加氫站。中國石化在原有的加油站基礎上建設加氫站，JXTG則利用與汽車燃料供應相關的基礎設施和專有技術建立起高效的氫供應鏈。今年8月26日，中國石化在香港中期業績發布會上介紹稱，目前擁有制氫能力約300萬噸/年。對于加氫站的氫氣供應問題，中國石化北京燕山分公司副總經理焦陽透露，中國石化產氫方式主要為三種：制氫裝置產氫、煉油重整副產氫、乙烯生產副產氫，氫氣純度高，具備大規模生成能力，可保證充足氣源供應。目前中國石化在廣東佛山建設的加油加氫站已投入使用，廣東云浮加油加氫站計劃于年內投入運營，年內還將在廣東建成3到5座加氫站。中國石化還利用合資合作優勢，在成都建成1座撬裝加氫站，服務當地氫燃料電池公交車，同時正在加快推進北京、張家口等地加氫示范站的建設準備工作。

8月26日，中國汽車工程研究院股份有限公司（以下簡稱“中國汽研”）與重慶兩江新區管理委員會簽署投資協議，中國汽研擬在重慶建設國家氫能動力質檢中心項目，主要提供集氫能及燃料電池產品認證、檢測、校準、標準化工作、技術咨詢等服務為一體的社會第三方服務，項目總投資約5億元。

以潞安集團、美錦能源、神華集團(已并入國家能源集團)、兗礦集團為代表的煤炭重量級企業也紛紛布局氫能產業，利用自身以煤制氫的優勢，在氫氣生產、提純、運輸、加氫站、氫燃料電池電堆及相關配套應用上動作不斷。

氫能源技術三大難點

目前，擋在氫能源成為主流動力技術路徑的“攔路虎”主要有三：一是氫氣的成本；二是氫氣的儲存難度，如氫氣安全運輸、分布、儲存都存在技術問題；三是氫氣的易爆性。

尤其是制氫成本問題。當下，工業化制氫路線主要包括水電解制氫、煤炭氣化制氫、天然氣制氫、生物質氣化制氫、可再生能源制氫等。由于我國資源呈現“富煤貧油少氣”的特點，現階段煤制氫具備一定優勢，主要體現在原料豐富易得、制得初步氫氣產品成本較低、技術成熟產量高等方面。不過，由于煤炭制氫含有雜質，用于燃料電池車須要凈化提純，在此過程中成本將急劇上升至每立方米三四十元，成本優勢將不再體現。雖然有業內人士表示，中國石化具備大規模產氫能力，且生產的氫氣純度高，未來氫氣成本可低至20元/千克至30元/千克，但短時間內產氫能源成本尚見不到大幅下降的可能。

氫能源產業還處于起步階段，技術路線尚存在不確定性。由于我國燃料電池汽車核心技術和零部件技術尚未突破，基礎設施建設不足，目前尚不具備大規模的推廣應用條件。《氫能源及燃料電池產業白皮書》顯示，國產燃料電池乘用車制造成本約在150萬元左右。

在加氫站成本方面，國內加氫站的設備成本占到總成本的70%。如若不計土地費用等成本，加氫站費用則是傳統加油站的兩倍有余。目前氫氣還在按照危化品進行管理，加氫站只能建在危化品工業園區,這不僅使加氫的便利性得不到體現，同時由于在加氫站的審批中存在流程復雜、審批牽涉部門較多等問題，直接大幅拉升了加氫站建設的時間成本。

此外，保證氫能源使用安全也是頭等大事。盡管有業內人士認為，氫在儲運和使用過程中只要安全硬件和安全措施到位,在從危化品轉為能源管理的過程中, 是可以保障安全性的。但近年來美國、韓國、挪威等國家發生的諸如儲氫罐、氫氣運輸車以及加氫站爆炸等事故，不能不讓我們在氫能源的使用和管理中更加謹慎。

從實際情況來看，盡管氫燃料電池汽車越來越受到各方重視，但是推進產業化發展的道路仍然非常漫長。

行業淘汰也在加劇。前段時間引發媒體熱議的“水氫車”生產企業青年汽車集團日前已申請破產清算，目前公司多位高管如龐青年、王淑丹等股權已被法院凍結。

氫能源并不是我國燃料電池車的唯一選擇，工信部今年還加大了對甲醇汽車的支持力度。3月，工業和信息化部等八部門聯合印發《關于在部分地區開展甲醇汽車應用的指導意見》，堅持因地制宜、積極穩妥、安全可控的原則，明確在山西、陜西、貴州、甘肅等具備應用條件地區加快發展甲醇汽車。7月16日，工信部在對十三屆全國人大二次會議第3775號建議的答復中提到，研究把甲醇汽車納入《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》管理，支持甲醇汽車發展；鼓勵企業提升甲醇汽車制造能力，積極支持重型甲醇汽車發展，重點推廣應用甲醇/柴油二元燃燒技術，開發甲醇商用車等多種車型產品，以滿足市場需求；鼓勵在有條件地區的市政車輛、專線物流運輸等領域使用甲醇商用車。

氫能源車商用解決之道

中國工程院院士衣寶廉曾表示，目前燃料電池車在續駛里程、加氫時間、駕駛感受等性能方面已達到燃油車水平，如果解決成本高的問題，燃料電池車完全可以代替燃油車。

交通運輸部運輸服務司副司長蔡團結建議，要盡快明確氫燃料電池技術路線。同時因地制宜開展新能源汽車的推廣應用，純電動、混合動力、燃料電池汽車有各自的使用優勢，應根據各自的發展環境、發展目標堅持市場導向，減少行政干預。

相關企業也在開展技術攻關工作。現代汽車提出，其汽車儲氫罐是用炭纖維所制，強度是鋼鐵的10倍。再加上特殊涂覆技術以及緩沖碰撞力的裝置，可極大地提升安全性。

上海合既得動氫機器有限公司、廣東合即得能源科技有限公司等單位在東莞聯合成立了“大灣區水氫科學院”，研發以甲醇水原料進行催化重整即時制氫，并使氫氣通過燃料電池發電，加速水氫機的產業化。

8月22日，中國恒瑞有限公司與福伊特復材簽署合作備忘錄，就高壓氫燃料儲罐系統的材料、成型技術以及市場開拓展開合作，努力降低產品成本。

要破解氫能源車的商用難題，歸根到底還是要在技術上取得突破，通過擴大量產從而帶動企業和研究機構參與核心零部件研發、加氫站建設等環節的積極性，同時以批量生產來降低成本，從而提升燃料電池汽車的產品競爭力。未來努力方向是通過產品的標準化和批量化以及改善儲氫材料等方式降低成本。此外，甲醇燃料汽車也將對氫能源車構成一定競爭壓力，在良性競爭中加速氫能源產業進步，也是推動氫燃料電池汽車前進的動力。

（作者單位：大連海關）

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