氫能已成為全球能源技術革命和產業發展的重要方向，也是我國新能源體系的重要組成部分。汽車零碳發展，氫能是重要技術路線。如何助推氫能與燃料電池產業高質量發展，已成為行業企業研究的重要課題。

2022 年 11 月 8 日 -10 日,由中國汽車工業協會主辦的第 12 屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。其中,在11 月 10 日下午舉辦了主題論壇—求索氫能與汽車產業高質量發展,聚焦氫能與汽車清潔低碳發展,圍繞氫制加儲運用、氫燃料電池產業化突破等熱點焦點問題展開研討。

氫燃料電池產業星火燎原之下難掩多重挑戰

2022 年 3 月,中國氫能產業發展的“頂層設計”—《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》出爐,將氫能定位為未來國家能源體系重要組成部分和綠色能源轉型載體,并明確提出,要有序推進氫能在交通領域的示范應用,拓展在儲能、發電、工業等領域應用。

近幾年來,中國氫能和燃料電池汽車在國家示范政策的拉動扶持下,呈星火燎原之勢,各地開花。中國汽車工業協會副秘書長何毅提供了一組數字,增量發展方面,2022 年上半年,我國氫燃料電池汽車銷量 1379 輛,接近去年全年銷量,同比增長 194%；到去年年底,燃料電池汽車保有量達到 8939 輛,位居全球第三；加氫站數量快速增長,截至 2022 年 6 月,中國加氫站數量超過 270 座,位居全球第一。

政策規劃方面,北京、深圳先后出臺氫能產業發展“十四五”規劃,上海、山東制訂了氫能產業中長期規劃,廣東、浙江等出臺了氫燃料汽車專項扶持政策。整體來看,長三角、粵港澳大灣區、京津冀等區域初步形成氫能產業集聚發展的格局。

場景應用方面,京津冀、上海、廣東、河北、河南五大燃料電池汽車示范城市群,加快建設步伐,不僅密集投放運營燃料電池汽車,發力建設基礎設施,同時紛紛布局氫能產業鏈和核心技術。以上海為例,氫燃料電池汽車的研發與應用不斷有所突破,大功率電堆等產品的技術指標達到國際先進水平,從膜電極、雙極板等八大核心零部件,到燃料電池汽車的系統集成,形成了技術、產品、應用的全產業鏈發展體系,基本實現燃料電池汽車車型的全覆蓋。

黨的“二十大”提出了要積極穩妥推進碳達峰碳中和、深入推進能源革命、加快規劃建設新型能源體系的目標。隨著碳中和戰略的深層次推進,光伏、風電等間歇性可再生能源逐漸成為主要發電模式,氫能是重要的儲能方式,其在新型能源體系的戰略地位會愈發凸顯,逐漸成為社會普及應用的二次能源。同時,氫能化是汽車零碳發展的重要技術路線,特別是長途商用車,氫發動機和燃料電池是主要產品方向。氫能及燃料電池在新能源汽車戰略性新興產業中占有重要一席。

上海舜華新能源系統有限公司董事長高頂云認為,“碳中和”過程下,能源結構轉型將產生 5 個趨勢：第一,綠色能源將成為主體能源；第二,化石能源將成為保障能源；第三,再電氣化,即電氣化更加徹底,除交通領域的電動汽車普及外,零碳電力也要大規模利用；第四,儲能成為重要環節,即通過氫或者合成燃料等進行大規模長周期性儲能,以 PtoX 的方式實現非電領域的去碳；第五,技術驅動成為關鍵,要實現去碳的過程主要靠技術進步,比如沒有光伏材料、工藝等方面的技術進步,就沒有光伏成本的大幅度下降。

雖然氫能及燃料電池產業前景一片光明,也取得了長足的進步,但其在發展過程中所面臨的挑戰也是不容忽視的。

上海捷氫科技有限公司副總經理侯中軍認為,燃料電池和氫能行業目前已進入了產業化發展的新起點,氫燃料電池汽車是否能復制出純電動汽車的成長曲線,是整個行業面臨的挑戰。這個挑戰既包括燃料電池汽車技術的發展進步,也包括上游氫能燃料端是不是可以低成本方便獲取,基礎設施是不是足以支撐示范運行的規模。

目前,國內在燃料電池汽車領域從車端到燃料電池端上下游已經具備了非常好的發展基礎,但其中上游制氫端特別是綠氫的制氫端和車端的高效能、低成本的燃料電池,是產業鏈中挑戰最大的兩個端,一方面技術含量高,另一方面產業基礎和市場發展相對比較薄弱,需要多年持續地發力,不斷地提升。

侯中軍認為,面向 2025 年,氫燃料電池產業既要解決產品和產能的問題,還要解決終端的使用成本和便利性的問題,同時還要解決產業鏈的安全問題。

氫能與燃料電池汽車行業如何高質量發展？

氫能與燃料電池行業的健康發展離不開高效、高質量、高安全的保障。這些保障不僅來自于企業的產品技術和質量,同時政府管理也要有相應的質量、安全等管理要求,這些要求將首先體現在標準法規的制定上。

上海燃料電池檢測中心謝先宇認為,要保證氫能與燃料電池產品的可靠性和低碳化,需要標準先行。氫能與燃料電池標準體系主要涉及兩方面：氫能技術標準體系和燃料電池技術標準體系。基礎與管理方面主要包括圖形符號、術語、產品及設備分類。技術方面,氫能相關標準涉及氫安全、氫能應用、氫工程建設、氫檢測、氫制儲運加等；燃料電池相關標準涉及固定式、便攜式、微型燃料電池、驅動和輔助動力系統等。

針對氫能與燃料電池標準法規的制修訂,謝先宇建議：一,加強標準體系頂層設計和協同；二,加深補全材料和部件標準制修訂,并充分適應產業技術發展需求；三,加強現行燃料電池汽車、系統等標準的有效性；四,加強示范應用相關標準制修訂；五,填補氫能專項相關建設標準制修訂空白,尤其是加氫站建設相關的標準；六,發揮標準的引領作用,標準先行先試,為行業質量把關。

在產業化運營方向,輕程（上海）物聯網科技有限公司聯合創始人兼 CEO 劉可飛所在的公司已經進行了大量探索和實踐,其率先推出“車 - 站 -景聯動”模式,“車”包括車輛的正向開發、配置和補貼的關系,如根據場景定向定制車輛、通過政府補貼規模化采購,讓終端使用者的購車成本降到最低；“站”就是讓加氫像加油一樣方便,比如利用中石化集團現有 3.1 萬座加油站改成油氫混合站,提供更好的加氫服務,同時考慮加氫站的運營效率跟每一個站匹配的車輛和各種車型加注的時間相關；“景”即場景挖掘和物流優化,包括考慮在示范城市申報當中是否符合三個基本條件,為企業提供場景挖掘和在數字化物流升級過程當中的物流優化。

目前,“車 - 站 - 景聯動”模式即將進化到 2.0版,將會考慮車輛的輕量化設計、智能駕駛、安全管理、重塑商業體系、車隊和司機的可持續發展、氫氣的運輸方式與效率、氫氣的分類（低碳或綠氫）等等一系列解決方案。

此外,氫能與燃料電池汽車行業的高質量發展,也離不開全產業鏈的共同助力。

上海重塑能源科技有限公司副總經理高雷認為,發展氫能產業要做到兩個“高質量發展”,第一是人才的高質量,這是產品甚至產業可持續、高質量發展的必要條件；第二是產品的高質量,針對不同的應用場景要真正做到高強度、長壽命、高可靠性的高質量。

上海燃料電池汽車商業化促進中心主任張焰峰亦認同上述觀點,只有把人才的問題解決好,才能造出高質量的車,才能讓中國的車走向全球。

上海鯤華新能源科技有限公司副總裁王亞波從商用車的角度出發,認為商用車跟乘用車不一樣,商用車更注重經濟性,不是追求舒適性,比如氫能重卡客戶的需求就是十四個字―—“多拉快跑省氫氣,皮實耐造壽命長”,圍繞這十四個字才能造出高質量的商用車。

彼歐新能源（上海）有限公司新能源業務發展總監許峰認為,高壓四型瓶的使用對于儲氫系統技術升級是非常重要的一個創新,這種創新會進一步提升燃料電池汽車行業的變革。從全球高壓儲氫系統的技術路線來說,四型瓶是未來發展的一個趨勢,在氫燃料電池汽車行業的高質量發展過程中要把握這個趨勢。

上海濟平新能源科技有限公司 CTO 鄒裕民認為要優化供應鏈,比如催化劑可以按照客戶的需求來定制,供貨期也可以靈活調整到最短,甚至可以快速送到客戶手中,只有上游企業做得更好,才能助力下游企業高質量發展。

勢加透博（上海）能源科技有限公司董事長張學鋒則結合自己的實踐對新進入的氫燃料電池企業提出忠告,一定要按照車規體系做才能保證各方面的發展,如果沒有按照體系做的話,將來批量裝車后出現的問題就會非常多。

容言傳媒和容言資本創始人兼 CEO 谷昕容認為,“用得起,用的好,用的久”對于氫能產業的長遠發展非常重要,全產業鏈應該共同推動構建氫能與燃料電池汽車產業高質量發展新格局。

氫能和燃料電池產業發展的“嘉定樣本”

氫能作為未來國家能源體系的重要組成部分,發展氫能和燃料電池是交通行業低碳轉型的重要轉折點和突破口,當前正處于前所未有的歷史發展機遇期。

上海市嘉定區在氫能和燃料電池產業發展方面,可以說是走在了全國前列,為其他城市發展相關產業提供了一個可以參考的樣本。據上海市嘉定區區委常委、常務副區長陸祖芳介紹,作為中國最早布局氫能及燃料電池汽車產業發展的地區之一,嘉定已初步形成較為領先的產業生態。目前,嘉定氫能港、新能港兩大市級特色園區已集聚相關企業100 多家（包括 20 多家頭部企業）,布局打造的國家燃料電池汽車及動力系統工程技術研究中心、上海市氫燃料電池汽車產業計量測試中心等一批高能級公共服務和技術創新平臺已初具規模。

技術落地方面,嘉定區已建成 6 座加氫站,推出公共交通、物流配送等一批燃料電池汽車示范應用場景。截至今年 8 月,全區已推廣燃料電池汽車1380 輛,累計安全運營里程 3268 萬公里,占上海市的 89%,構建了完整的示范運營體系,應用規模國內領先。

同時,嘉定積極參與上海市燃料電池汽車示范城市群建設,在 2021 年底發布了《嘉定區關于持續推動汽車“新四化”產業發展的若干政策》以及《嘉定區加快推動氫能與燃料電池汽車產業發展的行動方案（2021-2025）》,旨在不斷加快提升嘉定區燃料電池汽車產業能級,助力構建具有世界影響力的汽車集群生態圈。

面向未來,嘉定將搶抓氫能及燃料電池汽車產業新賽道,圍繞建設國家燃料電池示范城市和國內領先的燃料電池汽車產業集聚區,進一步集聚優質企業、強化示范引領、優化產業生態,全力構筑“新汽車”“新能源”發展的新優勢。力爭到 2025 年,嘉定氫能及燃料電池汽車總產值突破 1000 億元,建成 18 座公共加氫站,燃料電池示范運營車輛達到 3500 輛以上。

“雙碳氫能路,嘉定氫能港”,氫能港是嘉定在氫能和燃料電池領域的又一個新的探索,全國超一半做氫能的高端技術人才聚集在氫能港,目前已經成為全國氫能產業發展的風向標。嘉定氫能港負責人邱鵬介紹了嘉定氫能港的發展規劃。

目前,嘉定氫能港已有 80 多家氫能企業,2021 年營收破百億,經過不斷地招商引資,已聚集燃料電池汽車、燃料電池系統、電堆、氫瓶、膜電極、雙極板、空壓機、加氫站等完整的氫燃料電池汽車產業鏈。未來,嘉定氫能港將著力拓展氫能在非車端應用,在保證工業生產正常進行前提下,利用氫能技術,實現凈碳排放總量不斷減少且趨于零,并且探索可供復制推廣的零碳排放工業園區。

到 2025 年,嘉定氫能港的目標是引進、培育100 家氫能企業,包括 10 家世界級氫能企業總部、30 家零部件研發制造企業,全產業鏈產值、營收突破 500 億元。邱鵬認為,要想發展氫能產業鏈廣度,抓龍頭企業是關鍵。“龍頭企業可以帶動產業鏈上下游的技術及應用場景發展,有助于產業鏈實現快速迭代,從而反向吸引更多龍頭企業加入,最終使產業鏈更完善。”

實際上,交通領域是氫能應用的重要場景,但不是唯一場景。對于嘉定而言,建立全面的氫能生態,不僅需要打造物流車、公交車、重卡等車端應用場景,還要圍繞“雙碳”目標,利用氫氣提升能源使用率,推廣零碳建筑及零碳園區等場景。據悉,嘉定氫能港將使用分布式多聯供技術為廠區空調、照明系統等供能,爭取占比超過 80%；再將廠區及園區內用車全部換成新能源汽車,并保證燃料電池汽車的占比較大,以實現交通的零排放。