国内氢燃料源头污染严重 商业化面临三大挑战

受能源结构调整的需要，近年来氢能及其相关产业在国际范围内受到重视，当前国内氢燃料电池汽车产业站上风口，呈现多点开花的趋势，但是同时面临基础设施薄弱、缺乏规划散乱、关键技术和材料尚不能自给自足等问题待破。

各国积极布局氢燃料电池汽车产业

燃料电池汽车被国际社会公认为氢能最为重要的应用领域。据国际氢能委员会预计，到2030年，全球将有1000万-1500万辆氢燃料电池汽车。

2013年以来，丰田、现代、本田等汽车公司相继推出商业化应用的燃料电池汽车，从而引起氢能浪潮。这几年，日本、美国、欧盟等国家和地区相继公布氢能产业发展规划、项目，推动氢能产业发展。

“日本将氢能发展视为国家战略。丰田、本田等汽车企业在燃料电池技术方面名列前茅。韩国将‘氢经济’作为创新增长战略。今年5月，欧盟委员会公布拟为氢能源技术和清洁能源基础设施拨款数百亿欧元。数据显示，法国、德国、葡萄牙等国政府都在加大财政投入，大力开发氢能源，氢动力列车等先进技术。”中国政府欧洲事务特别代表吴红波说。

当前，燃料电池汽车正处于由技术研发向商业化推广的过渡阶段。据了解，美国、欧盟分别提出到2030年推广氢燃料电池汽车530万辆和424万辆，韩国计划到2040年累计生产620万辆，日本计划在2040年燃料电池汽车保有量达到300万-600万辆等宏伟目标。

看好氢能产业前景，国内主要车企也纷纷开始布局。比如上汽集团在9月份发布了氢战略，从2020年起未来五年，推出至少十款燃料电池整车产品，旗下捷氢科技达到百亿级市值，建立起千人以上燃料电池研发运营团队，形成万辆级燃料电池整车产销规模，市场占有率在10%以上。

“氢能从来没有像今日这样得到如此高度重视，燃料电池汽车真正成了全球主要汽车集团重要的战略发展方向。”中国汽车技术研究中心有限公司副总经理吴志新说。

“氢能的辐射面很广，可以从材料到装备制造，把很多产业链进行连接，所以它对整体经济的拉动效应非常大。全球主要经济体都将发展氢能作为应对气候变化、实现能源低碳转型的重要抓手，纷纷将氢能纳入国家能源战略规划。”佛山环境与能源研究院院长赵吉诗说。

截至2019年底，全球共有417座加氢站投入运营。根据规划到2030年日本十分之一的家庭将覆盖氢能支持的分布式电源；德国的氢产业到2030年可以达到1300亿欧元；2024年韩国的氢燃料电池汽车将增加到620万台。

氢燃料电池汽车产业站上风口

2019年氢能首次写进了政府工作报告，要求“推动充电、加氢等设施建设”。随之不少省市地区都公布了自己的氢能产业发展规划，带动氢燃料电池汽车产业布局加速。

9月8日，北京发布《北京市氢燃料电池汽车产业发展规划(2020-2025年)》，根据该规划，2025年前，北京将培育5-10家具有国际影响力的氢燃料电池汽车产业链龙头企业，力争实现氢燃料电池汽车累计推广量突破1万辆，氢燃料电池汽车全产业链累计产值突破240亿元。

在政策的带动和刺激下，国内的氢能产业站上风口。根据氢云链发布的统计数据显示，2020年1-7月，我国氢能产业名义总投资金额超过1300亿元，较2019年同比增长超30%，其中有5起投资规模达百亿级别。

截至2020年9月，我国共计在32个城市开展了氢燃料电池汽车示范运行，累计运行里程超过1亿公里，单车最大运行里程超过14万公里，电堆、储氢瓶等关键部件国产化率快速提升。

“国内的氢能产业逐步形成了完整产业链，掌握了主要生产工艺和技术，也形成了300多家规上工业企业，在京津冀、长三角、珠三角的一些城市实现氢能源燃料电池汽车小范围规模化示范应用。”中国国际经济交流中心信息部副部长景春梅说。

氢燃料电池汽车产业仍面临多重瓶颈待破

在调研中了解到，目前氢燃料电池汽车产业在我国呈现多点开花的趋势，不少地方政府和资本纷纷布局。但是仍然面临缺乏规划引导、小散乱状况显著，基础设施薄弱、核心材料与关键技术依赖国外等瓶颈待破。

佛山市南海区“氢能小镇”丹灶镇招商局工作人员称，因为氢气价格较贵，用不起，加氢站都需要政府大量补贴，才能经营下去。

国家能源集团北京低碳清洁能源研究院院长卫昶说，目前国内大部分氢源来自化石能源，碳足迹大，污染比较严重。可再生能源制氢还不多，“制氢成本较高，目前电解水制氢超过60元/公斤。需要技术突破降成本。”

“氢能产业发展需要突破成本关。氢能发展面临氢气生产与储运技术路线庞杂、成本高昂的状况，同时目前国内氢燃料电池系统的整车造价高于纯电动新能源汽车，推广上尚不具备成本优势，需要通过全产业链核心技术攻关来突破成本桎梏。”武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室学科首席教授唐浩林说。

卫昶认为氢能基础设施不足也是阻碍燃料电池汽车商业化应用的重要因素。“在全球范围内，加氢基础设施非常有限，2019年底的时候，大概是400多座加氢站，而在中国只有46座。未来几年内，加氢基础设施的需求会很大，比如说2025年，根据各国的需求，是现在这个基础上的7—8倍，到2030年可能到30—40倍。”卫昶说。

氢燃料电池汽车产业还需突破材料和技术关，中国汽车技术研究中心有限公司副总经理吴志新说，我国在碳纸、膜电极、催化剂、空压机、高压储氢瓶等方面还需进一步突破，“目前相关部件还需要从发达国家购买。”

以核心材料催化剂为例，“目前日本田中公司占有国内市场70%的份额，剩余20%-30%由英国JM公司占领，几乎全部依赖海外。”广东济平新能源科技有限公司董事长刘瑾慧说。

吴志新认为，燃料电池汽车的推广应用需要经历“技术研发实现突破，示范应用验证技术，补齐政策与标准法规短板，持续科普实现社会普遍认同，持续推动扩大规模，基础设施形成规模，最终实现商业化”的多个阶段。

“在当前和今后较长时间内，坚持集成创新与原始创新并重，更加专注基础材料、基础零部件、基础元器件的研发，实现核心技术自主可控，建立完整产业链，显得至关重要。”吴志新说。