中國氫燃料電池汽車獲重大進展 但產業化任重道遠

國務院總理李克強在豐田汽車北海道工廠參觀考察其氫燃料電池車Mirai一事，引起行業內對於氫燃料電池汽車的廣泛關注與思考，事實上氫燃料電池汽車作為「最」清潔的出行運輸形式（「最」只是相對而言），無論是國內還是國外政府都給予了高度重視，並推出許多扶持政策，不過由於在安全性、經濟適用性以及推廣方面存在諸多瓶頸，因此氫燃料電池汽車一直未能獲得足夠的關注度。直到李克強總理親自向豐田方面了解氫氣壓縮儲存和加氫站布局等安全問題，國內業界再次將視線焦點投向氫燃料電池汽車。

5月11日上午，李克強總理在日本首相安倍晉三陪同下，來到位於苫小牧市的豐田汽車北海道廠區參觀考察。

圖片來源：中國政府網

發展氫燃料電池汽車成全球共識 日本領先

在發展氫燃料電池汽車方面，各個國家都有一個共同的戰略考慮：能源安全以及環境問題。日本新能源產業技術綜合開發機構——NEDO新能源技術部總監Daishu Hara在日前舉辦的第八屆中國國際新能源汽車論壇中就指出：「日本的能源資源非常有限，90%的主要能源都依賴進口，因此要考慮能源安全，減少國家對於能源的依賴；另一方面，我們還需要考慮到環境的去碳化。基於此，日本提出了氫能源戰略，目前已經成為日本發展最快的國家戰略。」據Daishu Hara介紹，在日本的氫能源戰略規劃中有一個2050願景，即到2050年把氫能作為一個新能源，最終實現無碳化社會，其間，在2030年實現降低氫能成本，以低於天然氣和汽油成本。（註：NEDO指的是The New Energy and Industrial Technology Development Organization）

NEDO新能源技術部總監Daishu Hara

在我國多元並舉的清潔能源汽車技術路線中，與技術實現相對容易的電動汽車相比，燃料電池汽車起步要晚。不過在政府層面，2015年發布的《中國製造2025》明確提出了要發展燃料電池汽車，2016年發改委創新行動計劃提出要推動氫能與燃料技術創新，2016年5月國務院發布了《國家創新驅動發展戰略綱要》表示要開發氫能源燃料電池等新一代能源技術，到2016 年10 月燃料電池汽車正式發布，我國的燃料電池系統以及整車還有加氫基礎設施都有了明確的發展方向和目標。

從1966年通用汽車研發出世界上第一輛氫燃料電池車「Electrovan」以來，歐美地區的氫燃料電池汽車也已經取得了突出進步，但在市場份額方面，日本的氫燃料電池汽車依然佔據主導地位。在中國明確氫燃料電池汽車發展方向目標之前，日本就已經於2015年實現了豐田Mirai氫燃料電池汽車的量產。

由於豐田在氫燃料電池汽車方面的開發具有非常深厚的積澱，因此從全球看，豐田處在未來的技術輸出地位。

豐田氫燃料電池車Mirai

中國加快追趕步伐

中國在燃料電池產業化方面雖然起步較晚，但目前已經取得了重大進展，中國汽車技術研究中心項目總監于丹在第八屆中國國際新能源汽車論壇中指出：「我國在燃料電池關鍵材料和關鍵技術方面取得了多項突破，開發出了60千瓦、75千瓦、100千瓦等多種規格的燃料電池電堆，基本建立了具有自主知識產權的燃料電池汽車和燃料電池動力系統技術平台，初步形成了燃料電池發動機、動力電池、驅動電機、供氫系統，零部件的配套研發體系，並且形成百輛級動力系統與整車的推廣能力，實現百輛級動力系統與整車的生產能力，目前燃料電池車型產品已經進入了商業化的推廣階段，產量由個位數增長到百輛級，通過公告的車型產品統計大概有29款。」同時于丹表示，從技術層面看，中國燃料電池汽車能夠做到零下20℃的低溫啟動和零下40℃的低溫儲存，壽命能夠做到5000小時。雖然我國燃料電池汽車起步較晚，但中汽協數據顯示，2017年我國氫燃料電池汽車總銷量1100多輛，按照國家發展規劃要求，到2020年我國會擁有5000輛燃料電池車，2025年達到5萬輛，2030年達到百萬輛。

從能源和環境兩方面看，中國對於清潔能源技術的需求比任何一個國家都要迫切，只不過我們選擇了純電動汽車技術路線作為「換道先跑」的起點，但同時，我們國家在氫燃料電池汽車方面已經集結了宇通、上汽、福田、金龍等車企，越來越多的企業正在投身這一前景廣闊的領域，致力於燃料電池客車、乘用車、物流車等的製造。長城汽車XEV項目副總裁 Tobias Brunner表示，目前長城正在推進的XEV項目中，同步進行的除PHEV、BEV之外，還在進行FCEV的開發。雖然長城汽車目前走的是以傳統SUV為主的戰略路線，不過Brunner表示，到2025年，在乘坐舒適性和排放、以及長續航中，燃料電池乘用車將是市場上明顯的勝出者。這一觀點與美國工程院和能源部數據不謀而合，根據美國工程院和能源部數據，2025年氫燃料電池將處於支配地位，到2045年，氫燃料電池汽車市場佔有率將達到95%。

Brunner介紹，目前長城汽車擁有保定氫能技術研發中心，全新的氫能技術研究中心很快投入使用，包括許多燃料電池設備設施和測試設施，Brunner稱：「設施包括燃料電池膜電極和系統測試、儲氫系統和加氫系統測試。另外可以實現35-70MPa加氫技術，並有能力對加氫技術進行測試。」

除此之外，長城汽車已經於今年3月正式加入國際氫能委員會，這也是首家進入該委員會的中國車企。

氫燃料電池前景可期 任重道遠

眾所周知，國內燃料電池汽車發展的規模有了顯著的提高，但是與國外技術相比，我國在燃料電池關鍵技術材料，電池壽命、成本、批量技術上還存在一定的差距。

于丹指出，「在燃料電池客車方面，國內低溫啟動只到零下20℃，但國外技術已經可以做到零下30℃；功率方面，國內能夠做到30~60千瓦，國外目前能夠做到 120 千瓦。而燃料電池壽命方面，國外大巴車或者公交車壽命大於18000小時，且燃料電池轎車方面美國、加拿大都已經已經超過5000小時，國內來講，還存在一定差距」

其次，國外燃料電池產業鏈各個環節基本上已經實現了產業化，我國產業上處於研發實驗階段，初步具備了規模示範的產業條件，但乘用車還沒有規範的生產。缺乏好的零部件配套廠商，故國內燃料電池汽車發展不得不利用國外核心零部件廠商提供的技術和產品，導致失去市場主導權。

另外從加氫基礎設施建設上看，國內的現狀已經落後於國際市場很大一段距離。最新數據統計，中國共有加氫站31座，其中在運營的加氫站共有12座，另外在建的共有19座，不僅加氫站數量較少且商業化運營相對滯後。從國際上看，歐洲目前已經建立100多座加氫站，其中德國佔到一半的數量，根據德國的規劃，到2023年要完成100座加氫站的建設。而日本方面，雖然其能源資源相對匱乏，但是其加氫站密度卻是最大的，Daishu Hara表示，「今年年初的時候我們有超過100個加氫站已經建立好了，有超過 1500 輛燃料電池汽車正在運行中。」

概括來說，燃料電池汽車在大規模推廣過程中存在燃料電池關鍵零部件的國產化問題，氫氣的制、儲、輸、加上存在著難點且經濟性差的問題，加氫站的土地獲取難、用地性質不明確問題，加氫站建設責任劃分問題以及社會公眾對燃料電池汽車認知度不高等問題。

對此，于丹提出幾點建議：「第一方面在政策與產業支持。其一，2020年後我們希望國家能夠延續燃料電池的補貼政策，並且繼續出台鼓勵政策購買燃料電池汽車，比如說給一些優惠條件。其二，鼓勵社會資本進行投資，其三，加大研發和技術攻關的投入力度。第二方面在於燃料電池汽車技術領域關鍵材料，積極推進關鍵材料質子交換膜、膜電級的研究，促進關鍵材料技術的國產化，降低成本。第三方面是加大對先進位備技術與設備的投入，鼓勵先進位備技術和設備的國產化。第四方面在於制氫儲氫，根據國情和不同地域進行制氫技術研究，並在制氫和有機液態基礎上培養人才。第五方面則開展燃料電池汽車的宣傳活動。」

而對於氫氣的儲存與運輸，長城汽車XEV項目副總裁 Tobias Brunner建議推廣液氫技術，他表示，「液氫非常安全，我們德國在這方面大概發展有100多年的歷史，液氫是最安全的方式。」

長城汽車XEV項目副總裁 Tobias Brunner

雖然中國在氫燃料電池汽車的發展中相對滯後於豐田、本田、現代以及其他國際車企，但是關鍵技術已經取得突破，如果配套產業鏈能夠相應地快速發展，相信我國氫燃料電池汽車的大規模商業化將提前到來。目前各地方政府正在加速氫燃料電池汽車產業化的落地，以上海市為例，不僅積極部署加氫站建設，還在積極打造安亭·環同濟創智城·氫能與燃料電池產業園，這也是上海首個氫能與燃料電池產業園。據安亭鎮副鎮長謝東升介紹，環同濟創智城氫能產業園，總佔地 45 畝，將分兩個階段建設，一期佔地27畝，包含動力系統及關鍵零部件研發平台；二期佔地18畝，將進行氫能產業公共服務平台及維保中心建設，未來還有 80 畝左右的預留區域。根據計劃，「氫能與燃料電池產業園」將建設三大平台：燃料電池動力系統及關鍵零部件研發平台、氫能產業公共服務平台和燃料電池汽車運營維保中心。

上海市嘉定區安亭鎮副鎮長 謝東升

據謝東升透露，作為嘉定打造世界級汽車產業中心的重要一環，產業園聚焦氫能產業發展，將引入燃料電池汽車動力系統集成及關鍵零部件企業、氫能產業配套企業等集群，形成完整的產業鏈，園區產值力爭到2025年突破100億元。目前環同濟創智城已經吸引上海燃料電池汽車動力系統有限公司、猛獅科技、力信能源科技等企業入駐，並正在與韓國現代、日本豐田方面洽談，未來有望就氫燃料電池技術進行合作。

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