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氫能汽車“闖關”普及路：還需實現(xiàn)三跨越

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2022-5-6 瀏覽次數(shù)：

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“在新一輪‘氫能熱’下，中國氫能產業(yè)發(fā)展總體向好，產業(yè)鏈逐步完善，與國際先進水平差距逐步縮小，國內外合作也在進一步加強?！敝袊a業(yè)發(fā)展促進會氫能分會會長魏鎖日前在日前國際金融論壇(IFF)2022年春季會議上介紹，氫能產業(yè)規(guī)模快速增長，氫能示范規(guī)模和應用場景進一步擴大，尤其是交通領域應用作為氫能產業(yè)發(fā)展先導，布局較快。

來自中國產業(yè)發(fā)展促進會氫能分會的統(tǒng)計數(shù)字顯示，截止2021年12月，中國燃料電池車保有量近9000輛，加氫站建成總量已超過250座，氫在工業(yè)、建筑、分布式能源多個領域的應用，也都在加快布局?！?strong style="margin:0px;padding:0px;outline:0px;max-width:100%;box-sizing:border-box;overflow-wrap:break-word !important;visibility:visible;">氫燃料電池車既是推動氫能在交通領域大規(guī)模應用的突破口，也是推動氫氣制備、儲藏、運輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)不斷完善成熟的驅動力。”魏鎖指出，需要注意的是，氫燃料電池車在駛向發(fā)展的“快車道”時，也面臨著諸多挑戰(zhàn)。

中國工程院院士衣寶廉曾列出一系列數(shù)字：一是因為燃料電池發(fā)動機貴，導致一輛燃料電池車的售價是燃油車的2~3倍；二是加氫站建設費用比較高，每個加氫站建設成本為1200萬到1500萬元，同時在加氫站加氫的費用也較高，達到60~80元/公斤，只有降到30元以下才能和燃油車競爭。

因此，氫燃料電池車雖然正駛向發(fā)展的“快車道”，卻至少要“闖三關”才能實現(xiàn)真正走進“尋常百姓家”，推動汽車產業(yè)脫碳，實現(xiàn)綠色可可持續(xù)發(fā)展。這三關分別是——生產制造端：優(yōu)化氫燃料電池核心技術；氫能供應端：擴建加氫站、增加綠氫供應量；政策監(jiān)管端：完善“1+N”政策體系。

生產制造端

優(yōu)化氫燃料電池核心技術

據(jù)了解，氫燃料電池車氫燃料電池系統(tǒng)和儲氫系統(tǒng)大概占據(jù)整車成本的65%。因此要想從生產制造端降低氫燃料電池車的成本，就必須降低燃料電池系統(tǒng)成本，實現(xiàn)燃料電池關鍵材料和部件國產化、批量生產，不斷提高電堆的比功率，確保電池系統(tǒng)可靠性與耐用性。

而目前，我國的氫燃料電池仍有部分核心組件和關鍵性技術依賴進口，導致國產氫燃料電池系統(tǒng)成本較高。隨著氫燃料電池產能、國產化程度等方面的提升，將進一步釋放其成本優(yōu)勢。我國氫燃料電池行業(yè)綜合勢力較強的供應商有上海重塑、億華通、清能股份、捷氫科技、國鴻氫能、濰柴動力、新源動力、國電投氫能、未勢能源等，國際上主要的氫燃料電池系統(tǒng)供應商有日本豐田、韓國現(xiàn)代、加拿大巴拉德、美國普拉格能源以及歐洲的Powercell、Intelligentenergy等。

據(jù)中國工程院院士歐陽曉平科研團隊介紹，氫燃料電池系統(tǒng)的國產化程度已從2017年的30%提高到2020年的60%。預計到2025年，金屬BPs可完全國產化，低功耗、高速、無油的空氣壓縮機進入小規(guī)模自主生產階段；機械強度高、孔隙率均勻、抗碳腐蝕的碳纖維制備技術有望取得突破，大電流密度條件下的GDL水氣通暢傳質問題有望得到解決。

此外，隨著成本逐步下降，氫燃料電池車的售價也有望與純電動車“比肩”。據(jù)行業(yè)組織統(tǒng)計，2035年我國氫燃料電池系統(tǒng)的生產成本將降至2020年的1/5（約800元/kW）；到2050年降低至300元/kW。

氫能供應端

擴建加氫站、增加綠氫供應量

“加氫”環(huán)節(jié)是連接上游制氫和下游應用的樞紐，尤其是加氫站的布局和普及在很大程度上決定了氫燃料電池車的產業(yè)化進程。

目前我國加氫站數(shù)量全球領先，但仍未實現(xiàn)大規(guī)模普及，目前大多數(shù)加氫站暫未實現(xiàn)商業(yè)化運營，且加氫站的建設成本偏高。比如加氫站3大核心設備，包括氫氣壓縮機、加注設備和儲氫系統(tǒng)，其中壓縮機和加注設備分別約占我國加氫站投資額的32%和14%，且高度依賴于進口，是未來主要的降本點。

對于降低加氫站的建設成本方面，衣寶廉院士給出的建議是，要實現(xiàn)氫氣壓縮機、高壓儲氫瓶等國產化和批量生產，建油、氫、電合建站，從而大幅度降低加氫站建設費用。

此外，上游昂貴的“制氫-儲氫-輸氫”成本進一步傳導到“加氫”環(huán)節(jié)。中國產業(yè)發(fā)展促進會氫能分會副秘書長、中國石化銷售股份有限公司首席專家江寧表示，國內加氫站的氫氣零售價格普遍為40~70元/kg，仍高于汽油成本。氫氣價格降低在30元/kg以內時，燃料電池車TCO成本才低于燃油車和純電車，屆時氫燃料電池車才能展現(xiàn)其強勁的市場競爭力。

在優(yōu)化氫氣來源方面，衣寶廉院士談到，“關鍵在于‘綠氫’。有了綠氫，燃料電池就是氫轉化為電的最適宜技術，會獲得快速進展，特別是氫燃料卡車與商用車，用高比能量的燃料電池優(yōu)于鋰離子電池。商用車進展反過來還會促進燃料電池的進步和乘用車商業(yè)化。”

政策監(jiān)管端

完善“1+N”政策體系

在實現(xiàn)脫碳目標和能源結構轉型的大背景下，隨著一系列政策的出臺，氫燃料電池車行業(yè)也迎來轉折點。尤其是“以獎代補”政策的實施，推動了氫能產業(yè)在全國范圍內快速起步。2020年9月五部委聯(lián)合發(fā)布《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》，提出取消以往“國補+地補”的補貼模式，由地方自主制定并實施產業(yè)發(fā)展獎勵政策，因地制宜發(fā)展氫燃料電池產業(yè)，隨后各省密集出臺氫能規(guī)劃。據(jù)了解，目前，全國有30個省份、150多個城市在其“十四五”規(guī)劃中提及氫能發(fā)展，有50多個城市出臺了地方氫能產業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃。

雖然各地方政府早已開始采用補貼手段推動氫能行業(yè)商業(yè)化，逐步落實消費者購車補貼、加氫站補貼及氫氣補貼等?？稍谙M端的感受還并不明顯，因為目前氫燃料電池車主要應用在重卡、客車、叉車等商用車場景，乘用車領域才剛剛起步，未來仍需更多的政策支持?！兑?guī)劃》也指出，要加快完善氫能發(fā)展政策和制度保障體系，到2025年，形成較為完善的氫能產業(yè)發(fā)展制度政策環(huán)境。

具體來說，接下來中國將在《規(guī)劃》的引領下，聚焦氫能產業(yè)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)和重大問題，在氫能規(guī)范管理、氫能基礎設施建設運營管理、關鍵核心技術裝備創(chuàng)新、氫能產業(yè)多元應用試點示范、國家標準體系建設等方面，制定出臺相關政策，打造氫能產業(yè)發(fā)展“1+N”政策體系，有效發(fā)揮政策引導作用。隨著氫能的補貼與鼓勵政策逐漸被提上日程，氫能產業(yè)鏈有望迎來大范圍的更新和成長，氫燃料電池車也將迎來大規(guī)模的使用和普及。

據(jù)行業(yè)組織預測，到2050年，氫能將承擔全球18%的能源需求，創(chuàng)造超2.5萬億美元的市場，氫燃料電池車將占全球車輛的20~25%。中國作為全球增長最快的經濟體，對全球許下了“力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和”的環(huán)保承諾，發(fā)展氫能則是兌現(xiàn)這一承諾的重要抓手。

尤其是在交通領域，隨著氫燃料電池系統(tǒng)的國產化進程加速、氫能供應體系的大規(guī)模普及，以及政府配套政策的落實，氫燃料電池車的采購成本和使用成本有望降到與電動車比肩甚至更低。屆時氫燃料電池車將掀起一陣更為猛烈的“氫風”，對整個汽車產業(yè)和消費者的日常出行，帶來前所未有的改變。

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