加快补齐氢燃料电池产业的市场短板

钟乐明

韩国最大的汽车制造商现代汽车日前宣布在广州开建其首家海外氢燃料电池生产厂，而此前包括丰田在内的日本汽车生产商也在积极寻求与中国汽车企业成立氢燃料电池合资公司，境外汽车巨头盯上并竞夺中国氢燃料电池市场正在进入密集加速轨道。

作为宇宙中分布最广泛的气体物质，氢除了通过燃烧产生热能并在机械、轨道交通、船舶潜艇和航天等热力发动机之中充当引擎角色外，还可以作为能源材料用于燃料电池并广泛落地于大小汽车的应用场景中。由于氢是除核能之外燃烧热值最高的气体，为汽油的3倍，因此相比于传统电池而言，氢燃料电池可以更快地为发动机点火，而且氢燃烧时生成的是无毒无害的水，汽车行驶的结果是零排放，因此，作为地球上最干净的能源产品，氢燃料电池被看成是帮助未来人类脱碳的有效工具。

作为新能源汽车的核心动力，氢燃料电池目前与锂电池在商业赛道上并驾齐驱，但与锂电池相比，氢燃料电池能量密度更高，热传导性更强，点火更快;同时，汽车仅需3-5分钟便可加满氢的时长比目前锂电充电动辄至少需要半小时要短得多，并且续航里程也是锂电池所无法比拟的。更为重要的是，氢还是宇宙中最轻的气体，一旦泄露便可迅疾挥发，氢燃料电池自然就不可能出现像锂电池那样的爆炸现象，安全度更强;从成本上看，锂电池没有燃料的概念，商业电的价格固定，而氢燃料电池的燃料氢气价格若使用范围很大便可以做到很低，因此，国际氢能委员认为，只要需求规模上去了，氢燃料电池的制造与使用成本到2030年至少会下降50%，正是如此，未来氢燃料电池替代锂电池不可避免。

氢燃料电池串起了一个长长的产业链。一方面，氢燃料电池最基本的燃料来源是氢，而氢涉及到上游的制取、中游的运输与储存以及下游的投放和分发使用，另一方面氢燃料电池本身涉及到技术研发与原材料设备等，为此，国际氢能委员会给出的预测，氢燃料电池产业链2050年可实现的全球产值将超过2.5万亿美元。鉴于氢燃料电池的高效性、经济型以及安全性特征，目前全球占世界GDP70%的18个国家都将氢燃料电池纳入了本国氢能发展战略之中，如美国发布了《氢能经济路线图》，提出2030年推广氢燃料电池汽车530万辆，日本推出了新版《氢能与燃料电池路线图》，计划到2030年生产氢燃料电池汽车80万辆，而欧盟于也发布了《氢能路线图》，提出到2030年推广氢燃料电池汽车424万辆。

就国内而言，除了《中国制造2025》、《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》等多个国家规划中均将氢燃料电池作为战略重点外，最近两年的国务院政府工作报告也对氢燃料电池屡屡提及，而且《能源法》也将氢能首次列入法律范畴，使其成为与煤炭、石油、核能、风能等一样的能源，同时氢能与氢燃料电池的发展列入到国家再生能源“十四五”规划之中;另外，去年年底发布的《新时代的中国能源发展》白皮书中，特别提到要加速发展绿氢制取、储运和应用等产业链技术装备，促进氢燃料电池技术链、氢燃料电池汽车产业链发展。而更具实锤意义的是，近日发出的《国务院关税税则委员会关于2021年关税调整方案的通知》对氢燃料电池增压器、氢燃料电池循环泵以及氢燃料电池用碳电极等零部件做出了分别下调最惠国税率2%至5%的决定。在地方政府层面，全国已有广东、山东、天津等40个地区发布了氢能产业中长期发展规划，氢燃料电池产业均作为政策主轴不约而同地获得了重点加持与突出强调，并列入到当地“十四五”经济社会发展规划之中。

顶层设计给予战略与政策支持导向的同时，我国所具有的存量商业资源则构成了发展与做强氢燃料电池产业的厚实铺垫。一方面，我国不仅有储量丰富的石油、天然气、煤炭等化石能源，也有充沛的焦炉、钢铁、化工等工业副产品，同时还有足量的太阳能、风能与地热等资源，它们都是氢能以及由此转换为燃料电池的理想载体。另一方面，中石油、中石化等大型能源企业均创建了遍布全国的输油与天然气管道以及加油（气）站，它们是氢燃料电池的重要配套基础设施。此外，国内已经形成以北京为核心的京津冀地区、以上海为核心的长三角地区、以广州为核心的珠三角地区三大氢能产业聚集区，发展氢燃料电池的资源协同与共振效应较为显著。

目前来看，我国是全球第一大氢气生产国，至2020年底氢气产量达到一亿吨。按照规划，到2025年，国内需年实现5万辆燃料电池汽车的应用，建成300座加氢站;2030年实现百万辆燃料电池汽车的商业化应用，建设1000座加氢站;到2050年，氢燃料电池的产业规模须达到12万元。完成各个阶段的政策目标，除了发挥资源要素优势以及产业优势外，更需尽快补齐约束氢燃料电池产业的市场短板。

首先是补齐自我技术与产品创新短板。目前我国燃料电池系统中关键设备如电堆、空压机，以及电堆的关键零部件膜电极，还有关键材料催化剂等均依赖进口;即便是部分设备与零部件实现了国产化，但商用化程度却非常低，相关产品与国外相比在做功、寿命等方面也有不小差距。如果不彻底打破这种瓶颈，氢燃料电池可能复制芯片的尴尬之路。为此，首先需要组建央企、国企创新联合体，围绕产氢燃料电池业链展开科技攻关，在此基础上依托大型能源企业成立国家级联合研发和推广应用平台，同时打通产、学、研、用的合作渠道，有效整合社会资源，推动全社会相关领域科研力量的广泛参与和协同攻关，在核心技术部位实现快速突破。

基础设施薄弱也是做强氢燃料电池产业的又一短项。截至目前全国输氢专业管道不到100公里，加氢站只有60多座，氫燃料电池上牌车刚刚突破6000辆，这种格局不仅抑制了氢燃料电池的应用规模化，也让整个产业的成本居高不小，比如由于供气不足，目前氢燃料电池只能全部集中在市场体量更小的商用车领域，还如，输氢管道不足的情况下只能依靠长管拖车，而这种方式一旦超过150公里将是管道传输成本的七倍以上。为此，在激励与支持中石油、中石化等国有能源巨头加大对油气管道、加油站的配套改造与扩建的同时，还要通过BOT、PPP等方式引进社会资本参与相关基础设施投资，并在运营过程中给予充分的财税惠补。

降低氢燃料电池的应用成本无疑是重点需要强化的部位，除了依靠技术创新的根本路径降低全产业以及燃料电池产品成本外，较为快捷的方法就是加强氢能与氢燃料电池的示范程度，增大产品应用的规模化。除了在试点城市开展燃料电池汽车试点线路外，还可在物流密集的港口建立“气（柴）改氢”试验区，甚至可以将氮氧化物排放量较大的重型卡车全部纳入氢燃料电池示范产品范围，除此之外，还可考虑像日本那样将氢燃料电池作为城市家庭的备用电源来进行试点与推广。