中國粉體網(wǎng)訊 近日,，廣東省10部門發(fā)布的《廣東省全面推行清潔生產(chǎn)實(shí)施方案（2023—2025年）》提出,，要有序發(fā)展氫燃料電池汽車，穩(wěn)步推動(dòng)電力,、氫燃料車輛對(duì)燃油商用,、專用等車輛的替代。
無獨(dú)有偶,。2023年5月5日,，北京市大興區(qū)10輛氫燃料電池公交車正式“上崗”，全部投放給興40路車隊(duì),。
作為推進(jìn)“碳達(dá)峰,、碳中和”的有效路徑，氫能被推上了風(fēng)口,，尤其是在燃料電池領(lǐng)域,。與電動(dòng)汽車相比，氫燃料電池汽車在使用過程中消耗氫氣和氧氣,，通過電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電,，最后排出的是水，“零碳”是其最大優(yōu)勢(shì),。
（圖源：pixabay）
根據(jù)中國氫能聯(lián)盟的預(yù)測(cè),，2020年以后中國氫能需求持續(xù)增加，尤其是2030年以后,，為達(dá)成“碳達(dá)峰,、碳中和”的目標(biāo)，氫能需求量將大增。2026年至2035年中國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到5萬億元,。業(yè)界人士表示,，氫能具有來源豐富、應(yīng)用廣泛,、燃燒熱值高,、清潔綠色等特點(diǎn)，其燃燒熱值遠(yuǎn)高于其他燃料,，是目前最有潛力替代傳統(tǒng)化石資源的“未來能源”之一,。
氫燃料電池車競(jìng)爭(zhēng)力分析
氫燃料電池車與柴油車和純電車相比具有諸多優(yōu)勢(shì)：
從經(jīng)濟(jì)性上看，在國家示范城市群政策期內(nèi),，補(bǔ)貼后氫燃料電池車的購車成本已經(jīng)接近甚至低于柴油車和純電車,，且單位TCO與柴油車和純電動(dòng)車相比也具有一定競(jìng)爭(zhēng)力。今后隨著電堆系統(tǒng)規(guī)�,；a(chǎn),、技術(shù)進(jìn)步以及加氫成本的降低，氫燃料電池車的經(jīng)濟(jì)性有望進(jìn)一步凸顯,，迎來爆發(fā)式增長,。
從使用便利性上看，氫燃料電池車具有與柴油車類似的便捷性,，加氫時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于充電時(shí)間,，單次續(xù)駛里程比電動(dòng)車更長，且同款車型載重量要高于電動(dòng)車,，同時(shí)還能滿足重載,、低溫環(huán)境啟動(dòng)等苛刻條件的要求，在中長途運(yùn)輸方面更具有優(yōu)勢(shì),。
從環(huán)保角度看,，氫燃料電池車與電動(dòng)車一樣具有零排放優(yōu)勢(shì)，每使用1kg氫氣替代汽柴油可減排10～15kg二氧化碳,，且無NOx及顆粒物排放,，對(duì)于在交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)具有重要推動(dòng)作用。
政策支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
“現(xiàn)在的氫燃料電池行業(yè),，跟十年前的電動(dòng)車行業(yè)類似,。”近日,，國氫科技的技術(shù)總監(jiān)陳平在接受媒體采訪時(shí)表示,，不論是整車，還是電池,、電機(jī)這種關(guān)鍵零部件,，國家的政策導(dǎo)向?qū)Ξa(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用非常大,。目前，氫能已經(jīng)納入我國能源戰(zhàn)略,，成為我國優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和保障國家能源供應(yīng)安全的戰(zhàn)略選擇。
自2016年以來,，國家加速推出氫能源相關(guān)政策,，強(qiáng)調(diào)要加速發(fā)展氫能源產(chǎn)業(yè)。國家在2020年制定了燃料電池汽車示范應(yīng)用的支持政策,，鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)集群聯(lián)合開展關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化攻關(guān),。截止2022年2月，已有兩批5個(gè)城市群獲批,，各城市群的申報(bào)方案充分地結(jié)合了組團(tuán)城市氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),，深入地挖掘了特色的應(yīng)用場(chǎng)景，譬如家具配送,、港口運(yùn)輸,、冷鏈物流等，同步規(guī)劃相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施,，并在支持技術(shù)研發(fā),、引進(jìn)高質(zhì)量人才、搭建創(chuàng)新平臺(tái)等支持政策和地方配套資金上給予充分保障,。
2021年10月29日,，國家發(fā)展改革委聯(lián)合生態(tài)環(huán)境部等部門印發(fā)《“十四五”全國清潔生產(chǎn)推行方案》，提出通過綠氫煉化,、氫能冶金等手段加快燃料原材料的清潔替代和清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用示范,。2022年3月，國家發(fā)展改革委,、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》,，首次明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，并對(duì)氫能作了15年長遠(yuǎn)規(guī)劃,，制定了三個(gè)五年維度的發(fā)展目標(biāo),。
在國家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中都提到要加快儲(chǔ)能、氫能發(fā)展,，各地方政府也相繼出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)扶持政策,，氫能產(chǎn)業(yè)的版圖持續(xù)擴(kuò)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),，廣東,、北京、河南,、浙江,、陜西等20余個(gè)�,。▍^(qū)、市）出臺(tái)了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策,。
從國家及地方出臺(tái)的相關(guān)政策來看,，我國對(duì)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)扶持的重心，是從系統(tǒng)集成逐漸擴(kuò)展到上游的關(guān)鍵零部件以及核心材料方面,�,？梢哉雇氖牵S著我國燃料電池汽車城市群示范工作的不斷推進(jìn),，將持續(xù)拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)規(guī)�,；l(fā)展并促進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)升級(jí)，氫能制,、儲(chǔ),、運(yùn)、加,、用的全鏈條成本將進(jìn)一步降低,，氫燃料電池汽車全生命周期成本將逐步和傳統(tǒng)燃油車輛接近。
產(chǎn)業(yè)化速度逐漸加快
1966年美國通用汽車首次真正將氫燃料電池（堿性）應(yīng)用在汽車上（Electrovan）,，將所有的燃料電池部件和儲(chǔ)氫罐裝在面包車的后部,，整車僅容下兩人，行駛里程約120英里,。
1993年加拿大巴拉德動(dòng)力公司研制出世界首輛質(zhì)子膜氫燃料電池汽車,。近20年，戴姆勒,、現(xiàn)代,、豐田等各個(gè)車企在氫燃料電池汽車方面不斷研發(fā)改進(jìn)，已陸續(xù)開發(fā)出NECAR,、NEXO,、MIRAI等一系列標(biāo)志性的車型，也快速打開了氫燃料電池在全球各類車型上的全面應(yīng)用,。
（圖源：豐田）
近5年中國氫能產(chǎn)業(yè)化速度明顯加快,，尤其是企業(yè)、資本的關(guān)注與參與大幅增加,，已涌現(xiàn)出包括億華通,、重塑、上汽捷氫,、東岳氫能等一批骨干企業(yè)正在全面加快發(fā)展步伐,，努力實(shí)現(xiàn)后來居上。國務(wù)院辦公廳在2020年發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》提出,，力爭(zhēng)經(jīng)過15年的持續(xù)努力,，燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,。
據(jù)歐陽明高院士介紹，中國氫能燃料電池系統(tǒng),、燃料電池汽車2022年銷售超過3000輛,，累計(jì)1.3萬輛以上，在全球商用車燃料電池排在全球第一位,，應(yīng)用場(chǎng)景也從最開始的單一大客車到目前已經(jīng)覆蓋到全系的商用車,，累計(jì)已有60余家整車企業(yè)推出燃料電池汽車，70余家燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)企業(yè),。
根據(jù)相關(guān)研究規(guī)劃,，預(yù)計(jì)在“十四五”期間,，我國氫燃料電池汽車保有量將達(dá)到10萬輛,，2035年將突破100萬輛，應(yīng)用場(chǎng)景也將會(huì)呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的趨勢(shì),。
另據(jù)天風(fēng)證券發(fā)布的一份研報(bào)顯示,，中國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)目前與2012年鋰電池極為相似，政策自上而下支持,，技術(shù)達(dá)到產(chǎn)業(yè)化條件,，企業(yè)加快布局速度，產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化進(jìn)程開啟,，資本市場(chǎng)投融資熱度持續(xù)上升,。與日本、美國相似,，我國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)有較大的增量,，處在行業(yè)上升階段，萬億級(jí)產(chǎn)業(yè)挖掘大幕已經(jīng)拉開,。
卡脖子技術(shù)問題仍待攻克
對(duì)于氫燃料電池在乘用車上的應(yīng)用,，業(yè)內(nèi)仍然存在一定的爭(zhēng)議，這主要也在于燃料電池商業(yè)化面臨成本高昂,、加氫站基礎(chǔ)設(shè)施不完善等挑戰(zhàn),。以豐田Mirai為例，其以進(jìn)口形式在國內(nèi)的起售價(jià)達(dá)74.8萬元,，遠(yuǎn)高于豐田燃油車的售價(jià),。
中國工程院院士衣寶廉曾公開表示，要實(shí)現(xiàn)無補(bǔ)貼的燃料電池車商業(yè)化,，必須大幅度降低燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的成本和氫氣的成本,，同時(shí)降低加氫站的建設(shè)費(fèi)用。中國工程院院士歐陽明高指出,，目前發(fā)展氫燃料電池還需要解決多方面的問題,，包括成本降低,、加大功率、提高效率以及延長壽命等,。
氫燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及成本構(gòu)成
“當(dāng)前國內(nèi)整個(gè)氫燃料電池系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力在快速提升,，但是部分核心零部件與國外差距仍很大�,！蔽磩�(shì)能源科技有限公司副總裁解超表示,，氫燃料電池系統(tǒng)主要包括電堆、質(zhì)子交換膜,、膜電極,、雙極板、催化劑,，儲(chǔ)氫系統(tǒng)主要包括儲(chǔ)氫瓶,、瓶口閥和減壓閥等核心零部件。其中,，閥門嚴(yán)重依賴進(jìn)口,，質(zhì)子交換膜和催化劑也未取得實(shí)質(zhì)性突破�,！安皇菄鴥�(nèi)企業(yè)造不出來,，而是在使用壽命、技術(shù)等方面達(dá)不到國外的水平,�,！�
技術(shù)突破方面，歐陽明高院士表示：“現(xiàn)在車用質(zhì)子交換膜燃料電池集成已經(jīng)取得重大突破,，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)建立,，但是電堆水平與國外仍有差距，膜電極尤其是重卡的膜電極成本很高,，我們正致力于降低其成本,。”
燃料電池膜電極（圖源：新源動(dòng)力）
“氫氧燃料電池對(duì)催化劑的要求是高催化活性,、高穩(wěn)定性,、長壽命，目前只有鉑族金屬可以用,，但鉑族金屬資源少,，價(jià)格昂貴。當(dāng)前鉑基催化劑被少數(shù)幾家國際公司所壟斷,，研發(fā)催化活性和穩(wěn)定性更高的催化劑并實(shí)現(xiàn)商品化應(yīng)用是關(guān)鍵,，希望我國的催化劑產(chǎn)業(yè)要跟上，如果不解決這個(gè)問題,，大規(guī)模發(fā)展是不可能的,�,！睂O世剛院士表示。
參考來源：
王振華等：氫能的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望,，山東東岳未來氫能材料股份有限公司
張磊等：氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用及燃料電池汽車成本分析,，中國石化銷售股份有限公司
于廣欣等：氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)瓶頸分析與思考，中海油研究總院有限責(zé)任公司新能源研究中心
張爽：氫能與燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀分析及展望,，北京新材料和新能源科技發(fā)展中心
中國工業(yè)報(bào)：政策暖風(fēng)頻吹中國氫能產(chǎn)業(yè)熱潮涌動(dòng)
中國能源報(bào)：氫燃料電池應(yīng)用多點(diǎn)開花
第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)：氫燃料電池車加速商業(yè)化布局國內(nèi)技術(shù)突破仍存挑戰(zhàn)
科技日?qǐng)?bào)：氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)漸入佳境
大眾網(wǎng)：歐陽明高院士：中國氫能產(chǎn)業(yè)具備10萬億規(guī)模潛力
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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