氫燃料電池汽車“領跑”氫能應用

編者按：氫燃料電池汽車的應用推廣正在為氫能發展奠定良好的產業基礎。作為氫能應用的先導領域，氫燃料電池汽車在全球受到高度重視，我國也已在氫燃料電池汽車的應用推廣領域不斷取得新進展，并初步掌握了關鍵零部件等核心技術。隨著氫能基礎設施建設的不斷完善，以及氫能產業鏈企業加緊補鏈強鏈，氫燃料電池汽車正在向更多場景推廣示范應用，并帶動氫能產業發展打開更大空間。

 

 

圖為在張家港朝陽綜合加能站投入運營的中國石化蘇州首座對外商用油氫電綜合加能站

氫燃料電池車加速“跑”進多場景

在北京市延慶區，一批綠色涂裝的公交車正行駛在街頭。作為2022年冬奧會和冬殘奧會的“遺產”，延慶賽區賽時使用的212輛燃料電池車，賽后被用于區內、與市區連接的公交服務用車。截至2022年10月底，這批氫燃料電池公交車行駛里程累計超過了600萬公里。

目前，北京市氫燃料電池汽車已經覆蓋了公交、物流、環衛、擺渡等各類車輛。業內人士指出，相關政策的出臺，以及技術創新和成本降低，共同推動氫燃料電池汽車推廣數量不斷增加，并進一步向更多領域滲透。

氫燃料電池車推廣加速

統計數據顯示，截至2022年8月，北京市投入應用1528輛氫燃料電池汽車，其中包括大中客車845輛，普通物流車272輛，冷鏈物流車203輛，重卡202輛。

近年來北京市氫燃料電池汽車的加速推廣，離不開國家及地方相關政策的推動與支持。

2022年3月，國家發展改革委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》，明確了氫的能源屬性，是未來國家能源體系的組成部分，充分發揮氫能清潔低碳特點，推動交通、工業等用能終端和高耗能、高排放行業綠色低碳轉型。

為了貫徹落實上述規劃目標，北京市印發了《北京市關于支持氫能產業發展的若干政策措施》《北京市氫燃料電池汽車車用加氫站發展規劃（2021-2025年）》等多項政策文件。加上此前印發的《北京市氫燃料電池汽車產業發展規劃（2020-2025年）》《北京市氫能產業發展實施方案（2021-2025年）》等文件，北京市對氫能產業的支持政策愈加完善。

此外，北京市交通委員會日前發布的關于2022年度包車客運運力投放情況的通告指出，由各相關區交通運輸主管部門負責完成2022年度包車客運運力投放氫燃料電池客車250輛。

多場景應用漸成趨勢

相關政策的支持及基礎設施建設的不斷完善，推動氫燃料電池汽車逐步從此前較單一的應用場景向多場景示范應用轉變。

《北京市關于支持氫能產業發展的若干政策措施》要求以省際間專線貨運、城市重型貨物運輸、城市物流配送、城市客運等場景為重點，積極推動京津冀燃料電池汽車示范城市群建設，開展氫燃料電池汽車示范應用。

《北京市氫燃料電池汽車產業發展規劃（2020-2025年）》則提出，要打造氫燃料城區公交、城郊公交、市政環衛示范車隊，設立機場巴士示范線，組織開展京津冀地區重型車示范；重點完善公交車始末站點、環衛車停靠場站附近及城市物流集散地加氫站建設。該規劃還要求，南部區域依托中國（河北）自由貿易試驗區大興片區，通過氫燃料電池汽車在機場巴士、貨運物流等領域的推廣應用，進一步將大興區打造成為國際氫能示范區。

根據相關要求，2025年前北京市力爭在各應用場景實現氫燃料電池汽車累計推廣量突破1萬輛。

對此，清華大學核能與新能源技術研究院教授、國際氫能協會副主席毛宗強在接受《經濟參考報》記者采訪時表示，北京市設立的1萬輛目標基于現有基礎，具有較強的可操作性。“目前冬奧會期間已經投入使用的氫燃料電池車超過1000輛，大興、昌平等區域也在興建相關產業園區；此外，北京路政還計劃在‘十四五’期間引入共計550輛氫燃料電池重卡。因此，甚至可以預計這個目標將可超額完成。”

記者了解到，在具體落地方面，北京市要求以“宜電則電，宜氫則氫”為推廣原則，聚焦物流配送、市政環衛、通勤客運、機場快線、公交、乘用車等共十類以中遠途、中重型為主的應用場景，完成5300輛自主化燃料電池汽車的示范應用。

氫能利用前景廣闊

對于未來氫燃料電池公交車的發展情況，《北京市氫燃料電池汽車車用加氫站發展規劃（2021-2025年）》指出，現階段市郊山區線路、遠郊山區線路的傳統燃油車輛，均具備氫燃料電池汽車替換潛力。預計北京市氫燃料電池汽車在七類應用場景的可推廣潛力規模為13.70萬輛，其中公交客運領域潛力規模近4萬輛。該規劃預測，2023年前北京市公交客運領域氫燃料電池汽車預計規模超1100輛，2025年前預計規模近5000輛。

值得一提的是，除了汽車領域，北京市還將推動氫能用于多個領域。比如，北京市將依托大興、房山、經開區，開展氫動力無人機、船舶、軌道交通等產業全場景應用示范。

“近年來，國內各地開始加快推進氫能軌道交通相關項目，不少地方也已經開始試運行。比如，2019年開通的佛山高明有軌電車，作為國內最早的商業運營氫能源有軌電車，其運營情況表現出色。”毛宗強表示，“從目前的技術和發展情況來看，氫能源在軌道交通領域的應用，未來將迎來很大的發展。”（記者 袁小康 北京報道）

交通先導應用奠定氫能發展產業基礎

2022年，我國在氫燃料電池車應用領域取得新進展。隨著交通領域成為氫能應用重要領域，多國先后制定大力發展氫燃料電池車目標，我國也制定了中長期發展規劃。目前，我國已初步掌握了氫燃料電池及其關鍵零部件、動力系統、整車集成和氫能基礎設施等核心技術。業內人士指出，交通領域作為先導，為氫能發展奠定了很好的產業基礎。

交通成氫能應用先導領域

目前，交通領域是氫能應用的重要領域、先導領域，受到多國高度重視。

2022年下半年，印度、法國、新加坡和韓國都提出大力發展氫燃料電池車。其中，韓國計劃到2030年，普及3萬輛氫燃料電池商用車。

國際能源署（IEA）預測，到2060年交通運輸領域對氫氣的需求量，將比2030年增長近30倍。還有機構預計，到2030年全球氫燃料電池車保有量將超過890萬輛。

2022年，我國氫燃料電池車的應用取得新進展。冬奧會期間，超過1000輛氫燃料電池車投入運營、服務冬奧；宜家、必勝客、京東等多個知名品牌，在2022年公布了氫燃料電池車的投放計劃；2022年9月，80輛氫燃料電池網約車在上海投入運營……

氫燃料電池車的推廣應用，降低成本是關鍵。國際氫能燃料電池協會秘書長王菊表示，氫燃料電池車的成本一直在大幅度下降，預計到2030年，氫燃料電池車的成本與純電池電動車、柴油車相比將具有競爭力。

氫燃料電池車發展空間巨大

數據顯示，截至2022年8月，中國燃料電池汽車保有量達到11138輛。中國汽車工程學會編制的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》預測，到2035年氫燃料電池車保有量將達到100萬輛左右，未來發展空間巨大。

北京清華工業開發研究院副院長付小龍認為，我國已經初步掌握氫燃料電池及其關鍵零部件、動力系統、整車集成和氫能基礎設施等核心技術，基本形成氫氣制備、儲運、加注、燃料電池、應用等完整的產業鏈，但在液氫、加注設備、燃料電池基礎材料和關鍵零部件方面與國外最高水平相比仍有一定差距。

“目前我國氫燃料電池車的膜電極、催化劑等核心零部件、基礎材料仍依賴進口，我國應力爭在2030年將其全部實現國產化。此外，目前國內氫燃料電池電堆的壽命為1萬至2萬小時，相較于國外2萬至3萬小時的水平仍有較大差距，因此我國應著力提高電堆的壽命。”王菊說。

氫能深度應用前景廣闊

“交通領域作為先導，為氫能發展奠定了很好的產業基礎。但氫能不等同于氫燃料電池，更不等同于氫燃料電池車。”中國國際經濟交流中心能源政策研究部部長、研究員景春梅說。

景春梅介紹，我國80%的碳排放來自工業，而超過80%的氫氣消費也在工業。

中國氫能聯盟發布的數據顯示，預計到2030年，我國工業領域氫氣需求量為3559萬噸，遠高于交通領域156萬噸的需求量。到2060年，交通和工業領域的氫氣需求量分別為4051萬噸和7794萬噸。

“國內外關于氫氣需求量的預測均表明，未來氫氣消費量最大的領域依然是工業。”景春梅說。

業內專家認為，在工業領域，氫在零碳生產、原料和熱源的替代方面扮演著重要角色。

景春梅表示，氫作為工業原料、還原劑或高品質熱源，可以替代煤炭等化石原料，是新型能源體系中不可或缺的組成部分。

“化工生產是以氫、氮、碳等為基礎元素的有機轉化過程，而中國化工行業能源消耗占工業能耗總量的28%。零碳化工產品的生產路徑，需要使用綠色電力和綠色氫能作為主要能源，同時氫作為原材料可以直接合成綠色材料。”付小龍說，“因此，以氫氣、氮氣和碳為原料進行的合成反應，形成化工行業的主要產品，是化工行業零碳轉型升級的主要路徑。而且，氫氣在工業領域的規模化應用，將帶動大功率綠氫制備技術及裝備、管道輸送及大規模儲氫技術發展。”

“氫能脫碳的最大‘戰場’在工業，產業政策應關注氫能在工業領域的應用。建議出臺相關扶持政策，促進綠氫在工業領域的規模化應用，以實現工業領域的深度脫碳。”付小龍說。（記者 余蕊 北京報道）

氫能產業鏈企業加緊補鏈強鏈

申能集團和法國彼歐集團近日在上海簽署合作諒解備忘錄，雙方將成立合資公司，為我國商用車市場生產和提供三型及四型高壓儲氫瓶及儲氫系統。作為國內較早布局氫能全產業鏈的地方能源企業，此舉將進一步完善申能的氫能產業布局，發揮全產業鏈協同效應。

作為零碳二次能源，氫能已逐漸成為全球能源轉型的載體之一。氫能的使用過程包括制氫、儲存運輸和應用等方面，而從制氫到氫能利用的產業鏈中，儲氫技術都貫穿其中，是控制氫氣使用成本的重要環節。

在儲運環節，申能集團此前已投資控股國內高壓氫氣儲運裝備龍頭企業浙江藍能燃氣設備有限公司。此次申能集團與彼歐集團戰略合作，浙江藍能將與彼歐集團設立合資公司，結合彼歐集團在高壓儲氫瓶領域的領先技術實力和藍能在中國市場的氫氣儲運系統生產制造優勢，發揮強強聯合的協同效應。

據介紹，該合資公司將在上海嘉定氫能港投資建設首個生產基地，從2023年開始生產和銷售高壓儲氫系統，未來還將建設年產可達6萬支四型高壓儲氫瓶的超級工廠。

申能集團總裁倪斌表示，彼歐集團作為汽車行業清潔能源及移動互聯全球領導者，在汽車核心零部件產業及氫能核心裝備領域具有強大的技術優勢和市場資源。申能與彼歐在氫能領域的合作將為氫能行業的技術進步和效率提升做出貢獻。

彼歐集團首席執行官勞倫特·法夫雷表示，申能集團擁有在中國大力發展氫能業務的宏偉戰略和豐富經驗，合資項目以及與申能集團的戰略合作將加快彼歐集團在中國氫燃料電池商用車市場的發展步伐，并為兩集團未來在中國氫能生態圈中共同探索新的合作機會奠定基礎。

上海嘉定區副區長李峰表示，在氫能及燃料電池汽車產業上，嘉定區已初步形成比較領先的產業生態。申能集團與彼歐集團是推動國家綠色能源產業發展的重要力量，下階段嘉定將加快建設國家燃料電池示范城市，打造國內領先的燃料電池汽車產業集聚區。

在氫能業務上，申能集團是時下大熱的氫能產業發展“先鋒”。此前，申能集團提出“三縱三橫”氫能發展戰略，在氫能發展的“制-儲-運-加-用”等關鍵環節都進行了前瞻性布局。

所謂“三縱”，是著眼于高端制造領域，在氫氣制備、儲運設備、燃料電池三大產品上進行布局。目前申能集團在氫能“制儲運加用”環節投資了瑞必科、浙江藍能、氫晨科技、鯤華科技、氫藍時代等一批氫能行業領先企業。其中，此次參與合資的浙江藍能就在氫能的“儲運加”多個環節進行布局，其站用儲氫瓶組已覆蓋國內80%以上市場。

值得一提的是，在氫能“卡脖子”項目上，申能集團也進行了較全方位的布局。比如，2021年6月，申能對關鍵核心零部件燃料電池催化劑和膜電極研發企業擎動科技進行了獨家投資，同時基于前期的協同效應，2022年，申能集團旗下的燃料電池制造商氫晨科技通過換股形式收購擎動科技100%股權，率先開啟了行業整合序幕。

而“三橫”則是在氫能的應用場景領域，打造上海、省外一體化基地，并積極關注氫能在鋼鐵、熱電聯產等多場景的應用。目前，申能集團在上海臨港、山西呂梁、內蒙古包頭等多地推進建設一體化示范項目，由于一體化項目涉及氫能產業的多個環節，“申能系”氫能企業將發揮集群效應，一方面助力當地的產業升級和能源轉型，另一方面也有助于形成可復制推廣的氫能發展模式。

目前在申能集團的氫能規劃中，旗下的申能能創能源發展有限公司已基本成為“旗艦投資平臺”。“申能的投資更多是產業投資，而不是財務投資，財務投資是以退出為目標，而產業投資是以發展壯大長期持有為目標。”申能集團副總裁宋雪楓說，氫能的發展沒有任何可復制的經驗，在邊實踐邊學習中，申能已基本具備氫能全產業鏈核心技術和運營的能力。

“氫能是申能集團發展戰略性新興產業的重要一環，是未來重要的新增長點。”申能集團董事長黃迪南此前在接受記者采訪時表示，“十四五”期間，申能集團將按照既定戰略，形成氫能上中下游高端制造產業集群，努力構建具有申能特色的氫能全產業鏈，助力我國氫能盡快實現產業化發展、規模化應用。