氢能前景广阔

文／周 军

加氢汽车技术不断进步，应用更加广泛，加氢站的建设自然如虎添翼。

加氢3 分钟，续航700 公里，真正实现零排放……近年来，作为新能源汽车的主要技术路径之一，“氢汽车”正带给人们无穷的想象空间。而随着氢汽车的逐步发展，必将给加氢站的建设增添动力。

最环保的能源

氢能被视为21 世纪最具发展潜力的清洁能源，是一种二次能源。其来源多样，能实现终端零排放、环境友好；用途广泛，除发电、发热外还是理想的交通替代能源。

上世纪70 年代起，氢能的独特优势被国际社会瞩目。一些国家积极开发氢能、燃料电池等新一代能源技术。近年来，我国大力支持氢能产业的发展。将氢能应用于汽车行业，打造氢燃料电池汽车，是各方深思熟虑的结果。

氢燃料电池汽车加注时间短、续航里程长、零排放、无污染，被业界视为传统内燃机理想的替代解决方案。氢能效能高且稳定，仅少量水就能制备出可观的氢气，再转换成电能，简单便利。

从技术原理看，氢燃料电池由电堆、电控、供氢装置、供空气装置等部件组成。电堆是组成燃料电池的最基础、最关键的核心部件。电堆中的氢气和氧气相遇，发生化学反应产生电。其中的技术难点在于，整个过程必须实现气、水、热、电、力这五个要素的相互协同，才能释放出最大的效能。

◇前景虽然广阔，但是氢燃料电池技术还需要持续攻关。供图/视觉中国

◇氢能源的突破催生了氢动力车，氢动力车的扩大生产反过来又带动了氢能的发展。 供图/视觉中国

我国是世界上氢资源最丰富的国家，拥有最大的汽车市场。但我国氢燃料电堆技术距离世界领先水平，还有一定的差距。电堆关键技术主要由国际主流车企掌握，电堆设计技术门槛高，对材料、加工工艺等要求极高。想要发展得好，必须依靠自主创新。

因此，寻找适合的商业化路径不容忽视。

当下，国内氢能汽车多数采取“锂电池+氢燃料电池”的电电混合模式，未来将向纯氢燃料汽车方向发展。多家国内企业大胆尝试、持续攻关，实现氢燃料电池在大巴车、物流车、重卡、专用车等不同应用场景的产业化应用。

制氢途径多样

近年来，随着技术成熟度的提升，我国氢燃料电池技术路线逐渐受到关注，“氢汽车”发展也驶入了“快车道”。

2019 年，氢能首次写进了我国的政府工作报告，要求“推动充电、加氢等设施建设”。国家有关部门密集出台政策，引导并鼓励氢能和氢燃料电池技术的开发利用。全国大部分省区市出台了氢能发展规划，即将到来的2022 年冬奥会有望为产业带来新机遇……

氢燃料电池技术已经逐渐进入产业导入期，前景广阔。国内氢燃料电池汽车的保有量已经超过6000 辆。通过这几千辆车逐步做验证，有了支撑，就能促进技术进步、降低成本，为规模化、产业化奠定基础。

氢燃料电池汽车发展不仅是一个技术问题，而且依赖于整个产业链的支撑，特别是上游的氢气制取、储运以及加氢站等基础设施。只有打造出一体化的产业链，才能进一步推动我国氢燃料电池汽车的产业化和氢能的商业化。

一般来说，在制氢方面有电解水、煤制氢、天然气制氢等主要方法。

我国氢能来源广泛，既有大量的工业副产氢气，又有大量的弃风弃光电、低谷电等可供制氢的存量资源。氢制备出来后，需要运输至加氢站并贮存。我国普遍采用20 兆帕的气态高压运输，经济性和运输效率较低。

我国长期把氢归于危化品管理，在一定程度上制约了氢能的利用。只有认可氢的能源属性，按照车用能源进行管理，才能进一步满足氢燃料电池汽车产业化的需要。

作为氢燃料电池汽车的基础设施，加氢站也需大量新建。据了解，从2006 年第一座加氢站落地至今，我国已累计建成了61 座加氢站，仅去年一年就建成了30 座加氢站。

建设一座日加氢能力在500～1000 千克的加氢站，成本为1500 万～2500 万元。未来，可采取加氢、加油、充电站混建的方式逐步降低运营成本，扩大加氢站的建设规模。

国家层面开始重视氢燃料电池汽车基础设施的建设。今年4 月，国家能源局发布了《能源法（征求意见稿）》，首次将氢能纳入能源种类。6 月，住建部办公厅发布了关于国家标准《加氢站技术规范（局部修订条文征求意见稿）》，拟新增液态氢储存相关内容及技术标准。一系列政策的落地，有望进一步推动我国全产业链的降本增效。

氢气的制取、储运以及加氢站等产业链各环节，直接决定了氢气的加注价格，即车辆的使用成本。现在氢燃料汽车的能源成本与燃油车差不多，急需通过产业链上游的规模化来降低氢燃料的使用成本。

◇供图/视觉中国

打通上下游产业链

过去10 年，我国新能源汽车累计推广超过450万辆，但大部分以纯电动汽车为主。2016年，中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》预计，我国氢燃料电池汽车累计销量2020 年、2025 年和2030 年，将分别达到5000 辆、5 万辆和100万辆。

近年来，我国氢燃料电池汽车销量增速明显。

我国从2015 年仅有10 辆，到2019 年全年销售2737 辆，累计销量达6000 多辆，已达成了2020年的阶段性目标。其中，氢燃料电池商用车发展较快，在物流配送、公共出行等领域，实现了氢燃料汽车的商业化落地。乘用车方面，国内一些车企虽然在积极研发，但规模相对较小，占比较低。

乘用车生产量大，又面向消费端，开发、验证的周期较长。此外，加氢站目前还没有形成网络，使得氢燃料电池乘用车相对纯电动汽车仍然发展较缓。一旦技术突破带动成本的降低，乘用车市场巨大。

技术层面，我国已经初步掌握了氢燃料电池电堆、空压机等关键材料技术，大部分零部件能实现不同程度的国产化，但与国外先进水平相比仍存在一定的差距。

氢燃料电池电堆的核心零部件，如催化剂、质子交换膜等，一些关键材料和部件仍依赖进口，核心技术离产业化还有一定的距离。

今年4 月，财政部等公布了《四部委关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，提出争取通过4 年左右时间，建立氢能和燃料电池汽车产业链，关键核心技术取得突破，形成布局合理、协同发展的良好局面。技术和产业的全面发展需要一定的沉淀，要从产业持续健康发展的角度出发，不断加大研发投入，把知识成果转化成产业，并通过产学研结合促进创新技术的发展。

放眼新能源汽车领域，氢燃料电池汽车与纯电动汽车既有一定程度的竞争又相辅相成，关键是要能够形成能源革命的合力，共同驱动一个更加美好的未来。