我国氢燃料汽车的发展优势与待解瓶颈应对策略

　　中汽协数据显示，2019年前10月，我国氢燃料汽车产销完成1391辆和1327辆，同比增长8.2倍和8.0倍，在当前车市“降声一片”的大环境下，可谓“给力”，但与同期的纯电动和插电式混合动力汽车产销规模比(见表1)，简直是“微不足道”。那么，氢燃料汽车在我国目前到底有哪些发展优势?有哪些待解瓶颈?

　　表1(数据来源中汽协)

　　一、 发展优势

　　1、氢燃料汽车在低温环境运行的商用车领域具有得天独厚的优势

　　经过近年的发展，纯电动汽车在应用上存在的一些缺点正越来越突出，令行业焦虑的是，短期内实现技术突破的可能性并不大。相比之下，氢燃料电池汽车在以下方面比纯电动具有优势：

　　1)在续航里程上，一次加满氢后可跑500-1000km，能有效解决纯电动续航里程的“痛点”问题。

　　2)到报废时不存在污染问题，氢燃料汽车没有动力电池回收的“纠结”

　　3)加氢时间比充电时间短，效率高。

　　4)在使用环境上，氢燃料电池汽车的应用范围更广，不惧高寒恶劣天气，在北方冬天低温环境下照用不误，避免了纯电动汽车在低温下难以启动或续航衰减太快的“尴尬”。

　　专家认为，燃料电池在重型商用车、长途卡车上，特别在我国北方冬季运行的大客车、物流车等领域具有得天独厚的发展优势。

　　2、工业副产氢丰富，为发展氢能源汽车提供资源保障

　　资料显示，国内工业副产氢丰富，2018年产量已经达到800万吨。而每年浪费掉的1000亿度可再生能源发的电，可生产200万吨氢气。在高压储氢上，中国制成了全球容积最大的储氢罐。

　　3、技术平台及产业群已初步建立，发展氢能源汽车有一定基础

　　在氢燃料电池汽车的产业基础方面，专家认为，目前国内已经建立了具有自主知识产权的氢燃料电池汽车动力总成技术平台，形成了燃料电池发动机、动力电池、储氢与供氢系统等关键零部件配套研发体系，同时也具备了百辆级燃料电池整车生产能力，并实现了大规模示范运营。纯电动与混动汽车的发展为燃料电池汽车解决了蓄电池、电机、电控等关键技术、部件的成本、可靠性等重要问题，奠定了电气化的产业基础。专家认为，氢燃料汽车的电气架构与纯电动、混动汽车一样，公用平台化优势突显，并不对立，不存在谁要代替谁的问题。从产业战略角度上，可以保障中国汽车产业转型、以纯电驱动为主的可持续发展、避免走回头路的风险。

　　当前，我国已初步形成了京津冀、华东、华南、华中等七大氢能与燃料电池产业集群，产业链逐步完善，产业生态体系基本建立。

　　4、氢燃料电池汽车正迎来“天时地利人和”的发展期，在商用车领域的推广中具有先行优势

　　“2020年我国加氢站数量达到100座，燃料电池车辆达到1万辆”——《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》首次提到的发展目标，正在逐步成为现实。根据公开数据显示，2019年6月份之前，我国已经运营和建成的加氢站有37座，截止2019年10月，我国氢燃料汽车保有量近4800辆(见下表)。

　　表2：2019年1-10月各月氢燃料汽车产销量(数据来源：中汽协)

　　表3：2016年-2019年氢燃料汽车销量(数据来源：中汽协)

　　技术成熟满足续航要求为“天时”。目前氢燃料电池汽车核心部件和附件技术不断成熟、核心指标不断提升。如能采用氢燃料电池为发电机，匹配一定比例的锂动力电池作为车载能源，就可以充分发挥两者优势，日常通过加注氢气即可维持车辆的正常运营。冬季中重型商用车驱动功率需求高、耗电量大，而燃料电池的特性可以降低低温环境对车辆氢耗的影响，更好地满足续航能力的要求。

　　“地利”则来自现代城市区域发展对中长途交通的迫切需求。以京津冀地区为例，结合氢燃料电池汽车与纯电动汽车相比的差异化优势，可以在区域内的特定场景实现氢燃料电池汽车与纯电动汽车互补型的发展布局，形成核心城市区域(30公里运营半径)以纯电动客车发展为主，城际运营及城区辐射城郊和跨城区的快速交通(单程运营距离30公里以上)以燃料电池客车发展为主。初步建成300公里以上城际燃料电池物流车的运营基础设施网络，形成环北京的中长途500公里半径的氢燃料电池物流圈。

　　环保意识在公众观念中的日渐深化，是为“人和”。汽油、天然气、电力，提供动力的原料在向着更加清洁和环保的方向发展。氢燃料电池无噪声污染，不排放碳氢化合物等污染物，是最有发展前途的发电技术而非储能电池。

　　在商用车领域，上汽大通、宇通客车、中通客车、比亚迪、金龙汽车、北汽集团、福田汽车等商用车企业正紧盯氢燃料汽车这片“新蓝海”，并具有先行的推广优势，为我国商用车领域未来大规模推广应用氢燃料汽车提供了经验。

　　5、国家和地方政策的大力支持，为氢燃料汽车发展保驾护航

　　有数据显示，2019年上半年中央关于氢能相关的政策文件超过10个，同时有超过17个省份22个城市及地区发布了氢能相关的地方政策。目前我国氢能和燃料电池汽车尚处起步阶段，政策指引对目前行业的发展有重要作用。相比以前，今年氢能产业投资金额和项目数量均有大幅提高。政策和资金等多重利好因素的刺激，为我国氢燃料汽车的发展保驾护航。

　　二、四大发展瓶颈及破解策略

　　1、关键材料和核心技术尚未自主，关键零部件主要依靠进口。燃料电池的关键材料包括催化剂、质子交换膜以及炭纸等材料大都采用进口材料。关键组件制备工艺急需提升,膜电极、双极板、空压机、氢循环泵等和国外存在较大差距。关于氢品质、储运、加氢站和安全的标准较少,氢气品质检测和氢气泄漏等重要测试装备欠缺,权威检测认证机构仍未形成。

　　2、加氢基础设施建设不足。从国内外看,“加氢焦虑”是氢燃料电池汽车发展的重要制约因素。我国氢燃料电池汽车尚处起步阶段,运营车辆较少,加氢站的建设运营无法通过规模经济效应平衡收支,导致建设运营模式不够成熟,加氢设备产业化能力不足、成本偏高。而基础设施不足又反过来影响氢燃料电池汽车推广应用。

　　3、氢燃料电池车辆商业化推广模式没有建立。从制氢环节来看,现有制氢技术大多依赖煤炭、天然气等一次性能源,经济性、环保问题依然突出。利用可再生能源制氢存在效率低、综合成本高等问题。从储氢环节来看,储氢密度、安全性和储氢成本之间的平衡关系尚未解决,离大规模商业化应用还有一段距离。从用氢环节来看,燃料电池汽车仍发展缓慢,技术尚不成熟。建设加氢站所需关键零部件没有量产的成熟产品,导致建设成本过高。

　　4、专项规划和政策体系尚未形成。我国虽从战略层面肯定氢能及燃料电池产业发展,但专项规划和政策体系缺位,产业发展方向、目标和重点尚待明确。氢气仍归为危化品管理,主管部门不明确,加氢站审批难度大,对产业发展形成较大制约。

　　应对策略：

　　1、协调好氢燃料电池汽车与电动汽车的关系。应适时将新能源汽车产业化重点向燃料电池汽车拓展,在运输需求大及环保要求高的区域,优先开展氢燃料电池汽车示范应用。

　　2、统筹产业发展空间和潜力。目前,氢能在我国热度很高,但产业发展尚待明确时间表和路线图。应认真研究氢能技术和产业发展趋势,科学预判技术突破和试验示范方案的时间节点、商业化应用的发展规模和生产成本等,为政策制定提供参考依据。

　　3、财政资金应重点发力基础研究。为使燃料电池产业化拥有足够的技术支撑,迫切需要加强燃料电池的材料新体系及其电化学机理过程研究,政府资金应在基础研究环节集中发力,尽快突破核心技术和关键材料瓶颈。

　　4、防范产业无序竞争和产能过剩风险。据不完全统计,目前地方政府规划的氢燃料电池电堆总产能超过1500兆瓦,氢燃料电池汽车产能总计近万辆。我国氢能产业化尚处于起步阶段,市场容量有限,短时间内这些产能很难充分释放,一旦规划实施有可能马上面临产能过剩风险,对此应高度重视。