我国正处于氢能产业规模化的“前夜”：燃料电池车是赛道上最关键一环

导读：氢能也许会成为新能源发展的“尽头”，而氢能和燃料电池汽车也将成为最便捷、环保的交通工具，助我国真正实现清洁、绿色的发展远景。

从欧盟汽车碳排放控制目标明确，到中国“双碳目标”的提出，全球范围内都在积极寻找清洁能源发展战略。在与能源发展息息相关的汽车领域，电动汽车的“大行其道”看似为之提供了“最佳方案”。然而，在WNEVC 2022世界新能源汽车大会上，一种新的声音逐渐被纳入主流：氢能和燃料电池汽车的落地或许才是真正的“成功”。

经过了最近几年“叫好不叫座”的彷徨期后，氢能和燃料电池汽车迎来了空前的发展热潮。在此次“氢能与燃料电池汽车商业化”主论坛上，中国科协党组书记、分管日常工作副主席、书记处第一书记，中国工程院院士张玉卓发表致辞称：氢能产业发展正面临重大的历史机遇期，培育氢能产业，促进能源绿色低碳转型是我们共同的愿景目标，以规模化发展降低供氢成本，以多元化场景示范应用是氢能产业发展的必由之路。

如此看来，氢能也许会成为新能源发展的“尽头”，而氢能和燃料电池汽车也将成为最便捷、环保的交通工具，助我国真正实现清洁、绿色的发展远景。

一场关于“新能源”的较量拉开序幕

在许多人的意识中，新能源这个词一出现，便会“自动关联”电动汽车，宁德时代也成为了电动车电池领域的“第一把交椅”。

在本次在世界新能源汽车大会上，宁德时代首席科学家吴凯还透露，宁德时代计划在 2023 年推出新一代电池电芯：凝聚态电池。凝聚态电池拥有安全性高、可靠性高、循环寿命好等特点。董事长曾毓群认为，在目前处于发展稳定上升期的电动车领域，动力电池化学体系的创新、结构的创新、制造的创新，再加商业模式的创新，整合在一起，才能推动新能源汽车行业的发展。不仅如此，除麒麟电池外宁德时代还在攻关更多新型电池，例如全固态电池、半固态电池，甚至还有大家没有听过的凝聚态电池。

的确，电动汽车是能源话题下最早受到关注、并进行实践的产品，电池的更新与迭代自然成为了人们关注的重中之重。然而，就以纯电动汽车为力，在日常使用中，表面上，它是用电作为驱动能源，看似很清洁、环保。但是，随着绿色环保目标的深入，以及近来能源危机的到来，电动车发电这一环节是否环保，越来越受到争议。

在这样的议题下，氢能源受到了非常多的关注。氢能汽车与电动汽车的这场较量早已在暗中拉开序幕。

氢能或将成为新能源发展的“尽头

在电动汽车逐步取代传统汽油车的这几年里，氢能源也加入了“能源发展”赛道。“我国已经将氢能确定为未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端，实现绿色低碳转型的重要载体，氢能产业也成为战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，当前我国氢能产业化基础初现，处于规模化前夜。”张玉卓说。

随着应对气候变化压力增大、能源低碳转型加速，氢能源以其清洁、高效和应用场景丰富的优势备受世界瞩目。氢能源是实现碳中和战略的关键能源，当前已有多个国家制定了氢能源发展路线图。我国已将氢能源产业作为战略性新兴产业，从鼓励创新与投资、奖励与优惠等多方面颁布了多个支持政策，各级地方政府与企业积极开展产业布局和项目建设。

虽然不能绝对地说氢能是取之不完、用之不尽的能量来源，但是相比化石燃料甚至是电能来说，优势极大。因此，不少专家学者认为，要想如期或提早实现碳中和、碳达峰目标，必须让氢能源普及开来。

燃料电池汽车是氢能的最佳应用终端

氢能源的诸多好处，吸引着大众的目光，然而，疑问随即而来：它该如何应用于人们的生产生活当中呢？

这就不得不提到氢能源产业链下游，也就是加氢及氢的综合应用，涉及到加氢站建设以及交通、工业、建筑等领域的应用。目前，国内外企业纷纷开展技术攻关和产业化发展，竞争激烈，未来需求量大，需要与氢燃料电池汽车等动力装置配套发展。

其中，燃料电池汽车被誉为氢能的最佳应用终端。该产业的发展可以撬动我国万亿级氢能市场。作为国际氢燃料电池产业第一梯队国家，中国氢能及燃料电池产业近年来实现了跨越式发展。目前我国氢燃料电池系统集成技术比较成熟，但距国际先进水平还有一定差距。

氢燃料电池车的灵魂部分在于燃料电池，它相当于一个小型发电机，车辆携带的氢与空气中的氧在其中依靠化学反应产生电力推动电机。基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。虽然中文称为“燃料电池”，但并不是氢气和氧气混在一起燃烧。

储氢罐储存氢气，燃料电池发电，电机驱动轮子。这便是氢燃料电池汽车的基本模式。当然，现在很多氢燃料电池汽车也会搭配高压锂电池一起提供动力，其模式与现有的混动或增程式电动车类似，以应对某些特殊使用场景，提升车辆性能。

例如，在今年世界新能源汽车大会“氢能与燃料电池汽车商业化”主论坛，一款来自现代汽车集团的氢燃料电池车NEXO中国版车型正式亮相，为这一话题提供了优秀的案例。

在现场，现代汽车集团面向中国氢能行业、政府等相关领域，分享韩国氢能产业化先行经验，展示现代汽车集团“全方位氢能解决方案”。氢燃料电池系统（车用）曾荣获“沃德十佳发动机”称号，具有模块化、精简化、轻量化的特点，经专业检测机构认证，发电效率可达62%以上。

为了深入推动中国氢能产业发展，现代汽车集团于2021年初建设集团首个海外氢燃料电池系统生产与销售基地——“HTWO广州”，已开始试运行，计划今年底竣工投产，届时将建设成为占地20.2万平方米，包含氢燃料电池系统生产工厂、研发中心和创新中心在内的综合型基地，投产后将向汽车、船舶、轨道交通、发电等多个领域提供全球领先的氢燃料电池系统。

央企民企齐发力 共话“氢燃料电池汽车”发展前景

来自五湖四海的企业理念、方案、产品也在现场陆续亮相。亿华通董事长张国强介绍，今年冬奥会期间，有700余辆氢燃料电池汽车搭载的是亿华通生产的发动机，实现减碳2200余吨，为助力绿色、科技冬奥贡献了氢能解决方案。

“发展氢能既可满足能源、环境和可持续发展要求，又能带动新一轮经济增长，是全球实现能源转型和脱碳目标的必由之路”。张国强表示。近年来，在行业政策及燃料电池汽车示范城市群带动下，燃料电池汽车行业驶入发展快车道。得益于国家的支持和引导，当前，我国已初步掌握了燃料电池产业链和氢能基础设施的核心技术，实现了千辆级动力系统与整车的应用能力。

“当然，这并不意味着燃料电池汽车发展能一蹴而就，受制于成本、技术、场景、基础设施等因素影响，燃料电池汽车商业推广之路任重道远。在未来车用能源中，传统燃油、氢燃料与电力将在很长时间内并存互补，共同支撑汽车产业发展。”海卓科技常务副总谢佳平说，政策风向标是新能源产业蓬勃发展的重要因素，新能源汽车“补贴退坡”后，会倒逼燃料电池汽车具备传统油车续航能力长、能源补给便利、动力强劲等优势。

谢佳平认为，燃料电池汽车行业要实现成熟的商业化，需要多方合力：从产品的角度，需要在稳定可靠性、经济性、车辆的轻量化以及使用空间等方面不断优化和提升；从能源补给的角度，加氢的便利性问题需要得到充分地解决；尤其重要的是，在示范推广前期，需要找到合适的应用场景。

不过，在未来，随着燃料电池汽车应用的规模化，技术的进步和全产业链的健康发展，必将不断推进商业化进程。他说，有着大载重、长续航、高效率需求的中重卡面临节能减排的压力，是氢燃料电池商业应用的突破口，另外，在固定线路行驶且车辆集中的公交和客车，商业化应用可行性强。公司目前已布局制氢相关业务，提供电解槽标准化产品以及提供制氢加氢一体化解决方案。助力解决产业链短板问题，加速燃料电池汽车的商业化进程。

氢燃料电池商业应用的突破迫在眉睫。在由电池驱动的电动汽车领域，纬湃科技已展示其电驱动系统方面的强大专业知识。作为国际领先的供应商，纬湃科技拥有最先进的驱动技术及广泛的电气化解决方案，现又将该类技术拓展运用于搭载氢燃料电池系统的重型卡车和非道路车辆。

纬湃科技此前宣布与一家德国燃料电池制造商展开合作，为其开发一种新的燃料电池控制单元，作为燃料电池系统的中央控制单元。该燃料电池控制单元预计于2025年之后投入量产。“我们开发这款燃料电池控制单元所表现出的敏捷性和灵活性，是我们在这个多样化的市场环境中取得成功的先决因素。此外，纬湃科技数十年在综合性工业化方面积累的专业知识，使我们可以以同样的速度和质量标准投入研发和量产。”纬湃科技首席执行官安朗 (Andreas Wolf)表示。

氢能产业有了民营企业的加入正在驶入快车道，而随着氢能产业发展中长期规划的发布，氢能上升到国家能源战略地位，目前超过三分之一的中央企业已经在布局包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链，并取得了一批技术研发和示范应用的成果。南方电网公司就是其中代表。

早在2020年，南方电网公司便成立了首个氢能源领域研究中心——氢能源研究中心，主要负责开展氢能产业关键技术研发、推动成立高级别联合实验室，储备自主知识产权，构建推动建设贯穿氢能全产业链的示范项目，建立和完善氢能设备入网评价、技术标准、运维体系等配套制度，孵化氢能产业相关产品等。氢能源研究中心将加快推动各项业务运作，在氢能源核心技术研发、示范项目建设、标准体系修编等方面尽快取得成果。

南方电网公司董事长、党组书记孟振平指出，“电动汽车的爆发式增长正在深刻影响着能源发展格局。”孟振平指出，电动汽车大规模接入的现实和全部用上清洁电力的愿景，推动能源电力行业进一步加快构建新型电力系统。南方电网公司愿与国内外同行一道，继续深化合作、携手共进，共同推动电动汽车和能源产业更好更快地发展，为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量，为全面建设社会主义现代化国家贡献力量。

结语

氢能源产业具有极为广阔的发展前景，对我国实现碳达峰、碳中和目标具有极重要的战略价值。并且，燃料电池产业前景广阔，应用空间覆盖水陆空天，应用范围将覆盖交通、电力、建筑、军事等方面。而氢能的商业化应用发展，则是从燃料电池开始，通过商用车发展，规模化降低燃料电池和氢气成本，同时带动加氢站配套设施建设，后续拓展到乘用车领域。

根据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》提出的数据，“到2030年，我国氢气需求量将达到3500万吨，在终端能源消费中占比5%，燃料电池商用车销量将达到36万辆；到2050年，氢能源将在我国终端能源消费中占比至少达到10%，氢气需求量接近6000万吨，可减排CO2约7亿吨，其中交通运输领域用氢约2500万吨，约占该领域用能的20%。”这是行业共同努力的一个参照目标，更是推进能源革命和建立现代能源体系的主要路径之一。

总而言之，积极发展氢能，引导高碳排放制氢工艺向绿色制氢工艺转变，是能源革新发展，实现碳达峰、碳中和的重要举措。