大咖论剑| 把脉未来10年氢能汽车产业发展方向

岁末临近，第七届中国电动汽车百人会论坛即将于2021年1月15-17日隆重启幕，百人会汇聚汽行业最具影响力专家和企业，代表新能源汽车产业发展战略、政策和趋势。氢燃料电池汽车与电动车如何定位、如何发展一直都是市场关注热点。“以奖代补”城市群示范政策即将公布，韩国现代燃料电池企业落户广州，在市场开放、外企入局背景下，2021年氢能汽车产业市场风云变幻。为此，氢云链整理百人会涉及氢能和燃料电池产业八位领导、专家发言为企业指点迷津。

全国政协副主席、中国科学技术协会主席 万钢

观点：氢能源汽车，远不如电动汽车走得那么远，但是它仍然是一个很具有前景、很具有吸引力的发展前途。

演讲实录（部分）：

对于发展新能源、推动氢能和燃料电池产业发展。主要从能源的角度上看，要实现碳中和、碳达峰，可能更多地发展可再生、水电、风电、光伏以及生物质的应用是一个方向。

冬奥会已经探索了一条从太阳能到制氢这条路线上的一个商业可运行的一套系统。

燃料电池汽车可以广泛地应用于交通、建筑、工业和更高效的储能领域。燃料电池蓄能发电系统和抽水蓄能发电当中可以互补，特别是在供电高峰区里面建立蓄能发展、发电，这是很好的发展方向。

在去年《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》特别提出氢能要纳入国家能源战略体系，明确氢能在能源体系中间的定位。据我所知，国家有关部门也正在制定国家氢能产业发展的中长期战略规划，新一轮的燃料电池示范也是开放当中。

在汽车领域当中，商用车差不多我们这个汽车排放的半壁空间，商用车领域推动氢能燃料电池应用，对于实现碳达峰、碳中和是有十分重要的意义的，而且燃料电池也适应于长途交通和重载交通。

电动车示范重点解决城市交通，今天要解决跨城市交通问题。新一轮的开展燃料电池汽车示范进一步强化区域联合的示范，带动建设跨城市区域的氢能生产、储运、加注体系，开展跨城市间长距离的燃料电池的应用环境，形成一个特色鲜明而各有侧重、协同突破，是构建体系的应用示范。

应该说氢能源汽车，远不如电动汽车走得那么远，但是它仍然是一个很具有前景、很具有吸引力的发展前途。

中国电动汽车百人会副理事长、中国科学院院士 欧阳明高

观点：未来十年交通智慧能源生态的建设大概有两个组合：一是分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链；还有一个是集中式的远距离的风电与光伏+氢能储能及发电+燃料电池汽车+物联网+区块链。

演讲实录（部分）：

经过长期的艰苦努力，中国车用燃料电池技术近年来取得产业化突破。应该说氢燃料电池技术比锂离子电池技术研究的还要早，经过20年的研究，经历了一些曲折，但近年来取得重大突破。

数据统计显示现在的性能跟五年前相比，所有主要的性能指标都有大幅的提升，比如核心指标燃料电池寿命提升了300%。国产燃料电池零部件的产业链已经建立，系统集成能力大幅增强，头部企业正在形成，这就是目前的状态。下一步的重点就是要使燃料电池系统成本十年内下降80%以上。

过去十年锂离子电池就是这样发展的，燃料电池滞后了十年。系统成本要从2020年的5000元/千瓦下降到2030年的600元/千瓦。大家知道近期我们行业已经开始打价格战了，说实话我不希望现在就开打价格战，应该是稳步下降。但总体来看，这个价格下降应该是完全可以预期的。但燃料电池汽车不仅需要燃料电池系统成本降低，很重要的是车载储氢的成本，这个成本我预测比燃料电池下降会相对慢一些。现在国内已经投产塑料内胆碳纤维缠绕的700大气压车载高压储氢瓶。因为刚开始生产，目前成本是很高的。预计到2025年储一公斤氢的氢瓶成本3000元。主要材料成本来自碳纤维，现在中石化已经建立了大型的高强度碳纤维工厂来解决这个问题。

往前看氢能燃料电池的技术路线图。2025年目标是推广5-10万氢燃料电池车；2030-2035年实现80-100万辆应用规模，这都是以商用车为主体。在这个情况下，氢需求量到2030年大概三百万吨左右，这个可能比我们预期的低。这还是按商用车为主体预测的，如果主要是轿车，几十万吨就够了。但加氢站的数量可能比我们想象的要多。因为加氢效率比加天然气要低，氢是最轻的一种气体，只是天然气密度的1/8。

当前氢燃料电池汽车发展还面临一些挑战，比如说氢燃料产业链自主化程度与技术水平和燃料电池还有差距，电解绿氢技术、氢储运技术、氢安全技术还需要改进提升，氢燃料的成本总体偏高，这是今后5-10年必须努力解决的。

基于化石能源，油电混合动力其实是非常合理的选择，搞纯电动和燃料电池汽车是能源低碳化的新要求。氢能，可再生能源只有两个载体，电和氢能。

面向碳中和前景，氢能汽车只是氢能利用的一部分，或者说是先导部分，氢能不仅仅是为了汽车，发展氢能汽车使命之一就是为了带动氢能全面发展。因为交通行业对氢价格的容忍度最好，以后还有炼钢、化工，发电，大型燃气轮发电机组也是要用氢的。

氢能目前主要通过电解水制得。现在成熟的、中国有价格优势的是碱性电解技术，正在进行商业化的是质子交换膜电解技术，我认为5-10年后质子交换膜电解技术会大规模发展起来。正在发展的未来一代是固体氧化物电解技术，因为它的效率极高。可再生能源制氢成本和可再生能源电价密切相关。目前我们在张家口风电制氢电价一毛五分一度，氢的电耗成本一公斤氢约7元。

所以需要对基于可再生能源进行全链条的能效分析。据壳牌公司的研究报告，如果是充电电动车能效大约77%，如果是氢燃料电池车大约是30%。因为电制氢效率60%多，燃料电池能效50-60%，这两者相乘就是30%多，而纯电动基本上没有这个过程，是最简单、最直接的。还有利用电合成燃料继续采用内燃机汽车则是13%。如果电价相同，总体能效的差别大体就是成本差别，对可再生能源而言主要不是节能和排放问题，而是成本问题。所以充电电池能干好的事一般来讲就不用氢燃料电池。但是还有很多应用场景充电电池是干不好的。

另外还有一个问题，制氢用的电价有没有可能比充电的电价更便宜呢？

氢能是集中式可再生能源大规模、长周期存储的最佳途径。理由是：

第一，能源利用的充分性。氢能大容量、长周期储能模式对可再生电力的利用更充分。有些电力电池储不了，比方说四川的季节性水电，只有氢能储得了。所以说制氢的电价比充电的电价便宜是有可能的。

第二，规模储能的经济性氢能比电池好，车下固定储氢大概比储电成本上大约要低一个数量级。

第三，与电网基础发电电源的互补性。氢能可作为大容量、长周期、高功率灵活能源使用，如用于燃料电池发电，或者用于大型氢燃气机发电。大电网不可能全是风电、光伏。德国能源转型早，可再生能源比例高，由于当时储能技术不成熟，只能保留大部分传统发电机组作为灵活能源用于调节和稳定电网，实施的是双保险措施，导致电价很贵。现在靠储能可以把传统机组规模降下来，但是不可能降的很低，必须要有基础电源，这时氢可以发挥重大作用。

第四，氢的制、储、运方式灵活。

我国的大规模集中式可再生能源基地在新疆、内蒙、宁夏等西部偏远地区，这些地方的氢能需要千公里以上长途输运。同时绿氢的输送通道和特高压电输送通道是重合的，发挥超高压输电的中国优势，开展长途输电当地制氢也是一种选择。这两类方式从储能角度没什么太大差别，关键是谁的经济性更好。我们初步分析比较发现长途输电当地制氢方案总体看是有一定优势的。按电力专家介绍的特高压千公里输电成本为8分钱/度电为基准计算，当可再生能源发电在0.1元/千瓦时左右时，可以大致实现加氢枪出口价格30元/kg左右的目标，与柴油比具有价格竞争力。这样一来就形成一种中国特色的长途输氢方案，而且利用了我国的能源互联网优势。

科学技术部部长 王志刚

观点：加快解决氢成本高和重载燃料电池商用车商业化难问题

演讲实录（部分）：

新一代信息技术、新材料技术、新能源技术、智能制造技术等使能和赋能技术高速发展，与传统汽车技术的融合不断加深，正在构建新一代汽车技术体系。如碳纤维、镁/铝合金等新材料技术的应用，将推动汽车轻量化发展；人工智能、大数据、云计算、5G等新一代信息技术的应用，将推动智能汽车、智能交通、智慧能源和智慧城市融合一体化发展；高安全、高比能量、长寿命、低成本的动力电池和氢能等新能源技术的应用将推动纯电动汽车和氢燃料电池汽车大规模普及。

针对当前氢成本偏高和重载燃料电池商用车商业化难的问题，一方面推进大功率长寿命燃料电池系统、高密度车载储氢与供氢技术攻关，另一方面强化氢的制-储-输用全链条技术研究，组织实施“氢进万家”科技示范工程，带动氢能供应体系建设，为加氢站等配套设施建设和氢能关联产业发展打下基础。

清华大学车辆与运载学院院长 李建秋教授

观点：氢能燃料电池技术在商用车尤其重卡上面应用面临两大挑战。

演讲实录（部分）：

目前国内外大家可以看到，各家都陆续推出了这样的牵引车的燃料电池动力系统，我们也对这一块儿进行了相关的分析和论证，认为在重载领域，氢燃料电池还是有他的优势的。尤其是在发动机的技术，燃料电池发动机技术慢慢成熟的情况底下，包括我们的，也包括国内有很多家企业在这些方面，大家陆续开始把燃料电池往重卡方向应用。

氢能燃料电池技术在商用车尤其重卡上面应用，仍然面临两个挑战。一个挑战是来自于储氢方面的挑战，储氢系统的密度和储氢系统的成本。二是燃料电池的挑战，它的耐久性和功率密度，和燃料电池的成本。

我们认为将来真正面对长途重载领域能够应用的，应该达到这样的指标，我们现在跟这个指标差多少呢？大概差五年的时间，也就是到2025年，这些问题基本上能够解决，所以我们也做了一个发展的路线，到2025年，电堆的功率密度应该能做到5-6千瓦/升，成本随着批量的增加，会降到1000块钱一千瓦。

这相当于200千瓦重卡的燃料电池发动机，发动机本身不到20万，比如说我们大概是16万左右，800块钱一个千瓦，加上液氢储氢系统，它的成本实际上跟LNG的成本是差不多的，一个1000L的LNG的系统是三万多块钱，我们能做到五万块钱的液氢系统，这样的话，无论是我们的分析，还是AVL的分析结果，燃料电池动力系统的成本，在柴油动力和纯电动动力的情况底下，不论是现在，还是将来，重量都是最轻的，就是运输效率会提高。

所以因为这个原因，我们也跟福田一起合作，在研发35吨和49吨的重卡，这里面就有不同的版本，有采用高压气氢储氢的方案，也有液氢储氢的方案。我们学校重点是面向未来，所以我们就探索采用液氢储氢的方案。

两个500L的氢气瓶能够装60公斤左右的液氢，按照30吨级的重卡百公里的耗氢量应该是7公斤到8公斤左右，所以60公斤就能够跑五六百公里，是没有问题的，匀速的情况下，能超过800公里。这个配置就能够比较好地满足将来长途物流的方案。

去年9月8号，我们发布了液氢电动轮的重卡，把三项技术整合在一起，大功率的燃料电池发动机，液氢的储氢系统，再加上电动轮的电驱动桥。这个我们已经做出了样车，正在调试。

将来随着燃料电池系统的效率提高和驱动系统效率的提高，我这儿给大家算了一下，按照风阻系数0.55的情况下，36吨的重载车辆按照100公里/小时，它的氢耗应该是七点几公斤，这就可以大幅度降低氢耗。

还有一个版本，因为最近我们有一家企业推出了风阻系数是0.37的重卡，把风阻系数降下来，大家可以看到，再过五年左右，到2025年，燃料电池的系统效率可以做到60%，这是在部分符合的情况底下，如果按照这个来算，百公里耗氢量进入6公斤以内，燃料的成本就会显著的降低，这是我们将来发展的一个方向。

现代商用汽车（中国）有限公司总经理 林坰泽

观点：现代汽车正在积极准备中国氢燃料电池车的实验，一两年以内，现代汽车中国专用氢燃料电池卡车。

演讲实录（部分）：

现代汽车从1998年开始开发氢燃料电池汽车，并在2013年推出氢燃料电池车型，在2020年，已经正式向欧洲市场销售氢燃料电池重卡。氢燃料电池重卡已经供应到欧洲的物流公司，正在行驶在类似的道路上。后期还计划追加1600余台氢燃料电池重卡投入到欧洲市场。

不仅是欧洲，现代汽车在韩国市场也在运营氢燃料电池客车，轻型车，中重型卡车等多种产品。同时，在北美，与个人合作伙伴准备开展氢燃料事业。现代汽车计划在位于四川省的现代商用车生产基地，利用全球市场的领先技术，生产氢燃料电池卡车，普及到周围各地，我们以韩国和欧洲等氢燃料电池汽车运营经验为基础，作为中国氢燃料电池商用车发展的一员。为了助力氢燃料电池汽车事业发展，正在积极准备中国氢燃料电池车的实验。目前，我们正在研究重型卡车到重型牵引车等多种氢燃料电池车型，期待一两年以内，能为各位介绍现代汽车中国专用氢燃料电池卡车。

氢燃料电池汽车的三年发展离不开氢气能源的生产、运输，从基站建设、实际运营主体、物流公司，所有产业积极合作。我们计划与中国各企业推进合作伙伴关系。同时，为了产业发展，不仅需要中国中央政府、地方政府的积极支持以及资源，还需要和学界、产业界建立紧密的合作体系。在这一方面，我们认为，中国政府发展氢产业的态度非常积极。

中国政府制定的，到2035年计划实现普及100万台氢燃料电池汽车的目标，比世界其他国家都有积极性，尤其是初期氢燃料电池汽车，主要以商用车进行普及，可以看出，中国政府对坚持氢燃料电池汽车的目标十分坚定。

与此同时，我们希望凭借作为全球企业的经验，能有机会为中国氢燃料电池汽车产业的发展做出贡献。日后，我们将推进发展成为中国商用车行业领军企业，发展成为拉动现代汽车全球商用车事业发展的重点基地，以及发展成为中国环保氢燃料电池卡车生产重要基地的目标。

交通运输部运输服务司副司长 蔡团结

观点：坚持因地制宜，持续支持完善加氢站设施布局

演讲实录（部分）：

蔡团结呼吁，新能源汽车生产企业进一步加强技术创新，持续提高电池、电机、电控的安全性、可靠性和使用寿命，发展性价比更优的产品，也希望各地坚持因地制宜，坚持充换电基础设施先行，特别是很多地方推广氢燃料电池汽车，先把车买了，但加氢设施没有，这方面要特别注意充电设施先行，为新能源汽车推广应用营造良好环境。

联合国开发计划署（UNDP）驻华代表Beate Trankmann

观点：必须要促进氢能和燃料电池汽车发展

演讲实录（部分）：

我们必须促进氢能和燃料电池汽车（FCV）的发展。中国的燃料电池汽车发展在2020可以说是经历了一个“超级年”，在关键零部件技术和政策等多个方面都取得了突破。我们亟需出台跨部委联合出台的氢能国家战略，以绿氢为远景——这将为燃料电池汽车的发展提供更广阔的可能性，加速中国的脱碳进程。

和动力电池汽车一样，制氢的能耗也必须做到碳中和，燃料电池汽车才能真正帮助运输部门脱碳。

我们必须补贴并加速降低可再生能源制氢的成本。氢储能不仅可以利用原本要弃掉的可再生能源，还可以为其他高能耗的行业供能，比如工业和建筑。这是唯二超过交通运输行业的排放源。

联合国开发计划署随时愿意在交通运输领域实现碳中和的转型过程中提供协助。自2003年以来，我们一直在调配全球网络和经验，支持中国加快新能源汽车的产业化和商业化推广，以促进绿色交通领域的发展。我们一直在通过在京津冀、长三角和大湾区8个城市的氢能与燃料电池车示范项目，以及在大湾区的氢经济职业培训项目，支持基层政策创新，为产业供应链提供技术援助，搭建国际交流平台。

加州大学戴维斯交通研究院院长Daniel Sperling

观点：政府需要保障加氢站等基础设施的建设

演讲实录（部分）：

低碳燃料标准要求稳步减少所有运输燃料产生的温室气体，包括石油燃料、天然气、生物燃料、电和氢。我建议中国考虑推出一项类似的政策。低碳燃料标准可以激发创新，奖励减少运输燃料碳密度的能源公司。这项政策中包含一项能效标准，考量的是每单位能量的二氧化碳当量克数，同时允许燃料供应商交易信用积分。在加利福尼亚，电动汽车每千瓦时的耗电积分价值约为1.5元人民币。

我想强调的加利福尼亚的另一项重大政策是卡车电气化，也就是将卡车从使用石油燃料过渡到使用动力电池和氢燃料电池。加州制定的目标是在2045年实现卡车全面电气化，届时卡车的动力来源只会是动力电池或者燃料电池。这页幻灯片上的照片是我们的州长加文·纽森宣布车辆全面电气化的行政令。

去年6月份，加州已经发布了一项关于卡车电动化的政策，要求在15年内，也就是2035年实现70%的新销售卡车电气化。这项政策给予了大型卡车更多的时间，政策要求大型卡车在2035年必须有40%的新销售车辆实现零排放。我们希望看到许多大型卡车能够使用氢燃料电池。

我想再次强调的是，向零排放转型，仅仅依靠简单的销售指标是不够的。在此之外，要做的还有很多：其中一点就是政府必须进行充电站和加氢站的建设，并确保其能够正常使用；

关于彼此之间的合作，在实现目标外，我们还需要携起手来，互相学习、共同商议以下任务的最优策略：如何将电动汽车和电网结合起来、如何运输氢气并将氢能源的使用和运输行业与电网存储相协同、如何为在公寓居住的汽车使用者提供最好的服务、如何实现不同国家之间充电站和加氢站的标准化等等。