氫能是當(dāng)前全球能源革命的重要方向，也是各國(guó)能源戰(zhàn)略的重要組成。近年來，隨著相關(guān)技術(shù)加快成熟，日、美、德、法、澳等國(guó)相繼發(fā)布國(guó)家氫能路線圖或行動(dòng)計(jì)劃，韓國(guó)甚至將氫能產(chǎn)業(yè)定為三大戰(zhàn)略投資領(lǐng)域之一，并于2019年1月發(fā)布《氫能經(jīng)濟(jì)路線圖》。氫能經(jīng)濟(jì)開始全面進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入期，成為全球經(jīng)濟(jì)新的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

　　中國(guó)加大重視氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2019年的《政府工作報(bào)告》首次提出“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。10月，國(guó)家能源委員會(huì)召開了第四次全體會(huì)議，要求加快探索氫能商業(yè)化路徑。2020年4月，國(guó)家能源局發(fā)布了關(guān)于《中華人民共和國(guó)能源法(征求意見稿)》，氫能首次納入能源定義。

　　中國(guó)多個(gè)地方政府將氫能和燃料電池汽車作為當(dāng)?shù)刂卮髴?zhàn)略。截至2020年一季度，中國(guó)10個(gè)省份、4個(gè)直轄市、30多個(gè)地級(jí)市先后出臺(tái)促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的補(bǔ)貼辦法、規(guī)劃或意見，積極搶抓燃料電池汽車戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展的機(jī)遇，以實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展和產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)。從幾年前的寥寥數(shù)輛試制、試運(yùn)行，到多個(gè)地方大規(guī)模示范運(yùn)行，中國(guó)氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在邁上一個(gè)新臺(tái)階。

　　一、燃料電池汽車推廣進(jìn)展

　　2019年全球燃料電池汽車市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)整體向上。據(jù)中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，2019年全球燃料電池汽車市場(chǎng)總保有量10600輛，較2018年全年總量5523輛增長(zhǎng)91.9%。韓國(guó)市場(chǎng)增長(zhǎng)較快，從2018年銷量700多輛，增長(zhǎng)至4194輛，超過美國(guó)和日本，位居世界首位。2019年中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)銷完成3022輛，較2018年增長(zhǎng)86.7%，占全球市場(chǎng)總量28.5%。

　　從細(xì)分市場(chǎng)來看，全球燃料電池汽車發(fā)展方向差異明顯。從國(guó)際上看，燃料電池汽車主要發(fā)力在乘用車市場(chǎng)。近兩年，外國(guó)也開始推動(dòng)燃料電池商用車的應(yīng)用?；谌剂想姵卦谥虚L(zhǎng)途載重運(yùn)輸領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，中重型商用車應(yīng)用加大。從2019年開始，現(xiàn)代汽車將在未來五年，向H2 Energy公司提供1000臺(tái)氫燃料電池重卡，車型包括冷藏車及一般箱體車;美國(guó)初創(chuàng)公司尼古拉汽車公司收到800輛燃料電池重卡的租賃訂單，計(jì)劃在2020年啟動(dòng)量產(chǎn);豐田原計(jì)劃在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)期間推出550輛燃料電池巴士服務(wù)觀眾和大會(huì)人員，在2022年北京冬奧會(huì)上增加至2000輛。

　　中國(guó)則以客車、貨車等商用車型為先導(dǎo)，30多個(gè)城市出臺(tái)了氫能規(guī)劃及燃料電池汽車示范推廣方案，總量超過了3000輛。同時(shí)，中國(guó)也成為了全球商用車最大的市場(chǎng)。2019年燃料電池貨車產(chǎn)量呈較快增長(zhǎng)，1～12月總產(chǎn)量達(dá)到1682輛，較2018年增長(zhǎng)85%，占總量的55.7%，反映出燃料電池貨車在中長(zhǎng)途、重載領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)日益凸顯，隨著城市貨運(yùn)、冷鏈物流、港口碼頭等應(yīng)用領(lǐng)域的需求增加，燃料電池貨車前景廣闊。

　　二、氫能供應(yīng)體系建設(shè)情況

　　據(jù)國(guó)際能源署的報(bào)告，2019年，全球制氫年產(chǎn)量突破7000萬噸，中國(guó)每年產(chǎn)氫約2500萬噸，占世界氫產(chǎn)量的三分之一，是世界第一產(chǎn)氫大國(guó)。其中，煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫是我國(guó)主要的產(chǎn)氫方式，當(dāng)前中國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫主要集中在華東和中部化工大省。

　　1)制氫：目前，用化工原料大規(guī)模制取氫氣主要以煤炭、天然氣為代表的化石能源重整制氫;商業(yè)化外供氫制取方式主要有甲醇制氫、天然氣制氫、焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣提純、電解水制氫等幾種形式。沼氣制氫開始應(yīng)用，生物制氫和太陽(yáng)能光催化分解水制氫等技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)和開發(fā)階段，產(chǎn)收率較差，尚未達(dá)到工業(yè)化規(guī)模制氫要求。其中，以煤、天然氣為原料重整是目前最主要的制氫方法，全球占比約95%。中國(guó)主要以煤制氫為主，技術(shù)路線成熟高效，可大規(guī)模制備，是最經(jīng)濟(jì)的制氫方式(6～10元/千克)，年供氫能力在千萬噸級(jí)至億噸級(jí)。外國(guó)以天然氣制氫為主，天然氣原料占制氫成本的比重達(dá)70%以上?？紤]到中國(guó)“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦，天然氣制氫僅適合少數(shù)地區(qū)探索開展。綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)成熟度、產(chǎn)業(yè)體制機(jī)制等因素，按照目前發(fā)展趨勢(shì)，中國(guó)近期將以工業(yè)副產(chǎn)氫為主，中長(zhǎng)期以可再生能源電力制氫為發(fā)展方向。

　　2)儲(chǔ)運(yùn)：外國(guó)高壓氣態(tài)和低溫液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)已成功應(yīng)用。中國(guó)高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)已得到廣泛應(yīng)用。分析氫氣運(yùn)輸?shù)亩喾N方法發(fā)現(xiàn)，管道運(yùn)輸和液氫運(yùn)輸?shù)囊?guī)模效益明顯，而高壓運(yùn)輸靈活性較強(qiáng)。未來大規(guī)模的氫氣應(yīng)用場(chǎng)景下，氫氣管道、液氫儲(chǔ)運(yùn)、高壓儲(chǔ)運(yùn)等相互支撐與互補(bǔ)，形成多元化的配送使用方式。液態(tài)儲(chǔ)氫具有儲(chǔ)氫密度高等優(yōu)勢(shì)，是未來極具競(jìng)爭(zhēng)力的儲(chǔ)運(yùn)方式。但接下來很長(zhǎng)時(shí)間，高壓氣態(tài)和液態(tài)儲(chǔ)氫形式并存。

　　3)加氫站：根據(jù)H2stations統(tǒng)計(jì)，2019年全球加氫站累計(jì)432座，相比2018年新增83座，其中，有330座加氫站對(duì)外開放，其余的站點(diǎn)則為封閉用戶群提供服務(wù)，比如公共汽車或車隊(duì)用戶。其中，歐洲加氫站已占到全球的41%，亞洲追趕速度加快，占比與歐洲持平。從國(guó)家來看，日本、德國(guó)和美國(guó)位居前三位，中國(guó)排名第四。中國(guó)近兩年來，加氫站建設(shè)明顯提速，建設(shè)加氫站50多座，已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的有41座，2019年增加20座，有6個(gè)省份的加氫站首次投入運(yùn)營(yíng)。隨著國(guó)家政策的指向及地方的加大投入，我國(guó)建設(shè)加氫站會(huì)提速。預(yù)計(jì)2020年超過100座，2025年超過300座，2030年超過1000座。

　　三、技術(shù)、模式與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

　　1)技術(shù)：日、韓、德氫能和燃料電池技術(shù)全球領(lǐng)先，中國(guó)近兩年技術(shù)進(jìn)步加快。乘用車方面，中國(guó)與外國(guó)整車的技術(shù)路線不同。外國(guó)以“大電堆加小電池的電電混合技術(shù)路線”為主，德國(guó)與中國(guó)以“中等功率電堆加較大電池技術(shù)路線”為主，主要體現(xiàn)在燃料電池功率、車輛冷啟動(dòng)溫度、系統(tǒng)耐久性三個(gè)指標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，外國(guó)燃料電池乘用車所搭載的燃料電池電堆功率分布在85～114千瓦之間，中國(guó)大多集中在36～55千瓦之間。

　　車輛冷啟動(dòng)溫度方面，外國(guó)普遍達(dá)到-30℃，中國(guó)目前為-15～-20℃;車輛耐久性/質(zhì)保指標(biāo)上，外國(guó)燃料電池乘用車型在16萬公里以上，中國(guó)大多為9萬公里，差距較大。

　　國(guó)際上燃料電池商用車技術(shù)路線對(duì)比與乘用車類似。外國(guó)車型所搭載的燃料電池系統(tǒng)功率等級(jí)集中在100千瓦以上，中國(guó)集中在30～60千瓦;外國(guó)車型的冷啟動(dòng)溫度集中在-30℃，中國(guó)集中在-15℃;外國(guó)車輛耐久性/質(zhì)保最高18000小時(shí)，中國(guó)最高12000小時(shí)。

　　從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域來看，中國(guó)車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)與外國(guó)相比，在輸出功率方面差距明顯。目前，中國(guó)功率等級(jí)集中在30～60千瓦，外國(guó)自2014年開始就基本達(dá)到了60千瓦以上;電堆功率密度、最低啟動(dòng)溫度等方面也有不小的差距?？傮w而言，部分關(guān)鍵技術(shù)與國(guó)外相比，存在了5～10年的差距，高端產(chǎn)品依賴外國(guó)。

　　2)模式：除政策驅(qū)動(dòng)以外，實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車規(guī)模化推廣，離不開商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的突破。目前，國(guó)際上，多通過銷售、租賃、政府采購(gòu)等多種模式相結(jié)合，開拓燃料電池汽車的市場(chǎng)。

　　中國(guó)燃料電池汽車集中應(yīng)用在公交、物流領(lǐng)域，其中，燃料電池公交車一般由政府集中采購(gòu)，具有示范效應(yīng)，佛山、張家口、鄭州、北京、濟(jì)南、大同、成都、蘇州、云浮、上海等城市有不同規(guī)模的燃料電池公交車投入運(yùn)營(yíng)。燃料電池貨車主要應(yīng)用于物流領(lǐng)域，適合發(fā)揮燃料電池長(zhǎng)續(xù)航的特征，京東物流、申通物流等物流公司近幾年加快了采購(gòu)運(yùn)營(yíng)燃料電池物流車的步伐。電商平臺(tái)的青睞催生了更多新能源企業(yè)和汽車企業(yè)在氫能物流上的投入與重視。

　　3)產(chǎn)業(yè)化：近三年來，中國(guó)超過100家企業(yè)加入到該產(chǎn)業(yè)中，技術(shù)快速進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善。從整體來看，2019年我國(guó)燃料電池系統(tǒng)功率的國(guó)產(chǎn)化和批量應(yīng)用規(guī)模明顯提升，目前，國(guó)內(nèi)還有企業(yè)已開發(fā)出功率在60～100千瓦之間的燃料電池系統(tǒng)樣品。核心部件方面，中國(guó)自主開發(fā)的空壓機(jī)、DC/DC基本實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，逐漸取代進(jìn)口;增濕器和氫循環(huán)泵批量供應(yīng)仍依賴國(guó)外。以地域分布來看，中國(guó)燃料電池系統(tǒng)及核心部件企業(yè)現(xiàn)已形成京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。其中，京津冀地區(qū)約14家企業(yè)，長(zhǎng)三角地區(qū)約40家企業(yè)，珠三角地區(qū)約23家企業(yè)。

　　中國(guó)燃料電池系統(tǒng)的核心企業(yè)包括致力于推動(dòng)氫能在交通出行領(lǐng)域應(yīng)用和燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的新型專業(yè)化企業(yè)、傳統(tǒng)汽車與發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)和電氣裝備企業(yè)等，汽車核心配套部件企業(yè)也在2019年開始加大對(duì)氫燃料電池的投入，預(yù)計(jì)未來將有更多領(lǐng)域的企業(yè)和資本以轉(zhuǎn)型升級(jí)、跨界等形式，進(jìn)入燃料電池系統(tǒng)及核心部件產(chǎn)業(yè)，是車用燃料電池系統(tǒng)自主可控、可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

　　四、中國(guó)氫能的發(fā)展建議與展望

　　中國(guó)燃料電池汽車進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入期，未來3～5年將是產(chǎn)業(yè)培育壯大的重要窗口期。在全球不斷提速、競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的形勢(shì)下，建議從國(guó)家層面，建立完善燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)的頂層設(shè)計(jì)、穩(wěn)定或加強(qiáng)財(cái)政支持、制定符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的推廣政策、逐步完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，通過產(chǎn)業(yè)協(xié)同、政策引領(lǐng)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范助推燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與壯大。

　　1.確立氫能發(fā)展頂層設(shè)計(jì)，建立統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制

　　建議加快研究制定《中國(guó)氫能發(fā)展戰(zhàn)略》，確立“以汽車應(yīng)用為先導(dǎo)、基礎(chǔ)設(shè)施為支撐”的發(fā)展路線。建立由中國(guó)國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)牽頭的工作小組，制定統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)戰(zhàn)略落地和部門協(xié)同的組織領(lǐng)導(dǎo)。分領(lǐng)域制定專項(xiàng)規(guī)劃和政策，進(jìn)一步明確國(guó)家戰(zhàn)略導(dǎo)向，指導(dǎo)各地政府開展具體行動(dòng)，給予氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展穩(wěn)定的政策預(yù)期。

　　2.堅(jiān)持“以穩(wěn)為主”完善燃料電池汽車補(bǔ)貼政策

　　柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)周期是6年以上，生命周期可以持續(xù)幾十年。而中國(guó)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)至少需要2年以上，但生命周期隨著補(bǔ)貼政策的調(diào)整可能大大縮短，影響企業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的連續(xù)性。建議2025年前補(bǔ)貼政策“以穩(wěn)為主、微調(diào)退坡”，支持企業(yè)保持研發(fā)強(qiáng)度，加快完善開發(fā)驗(yàn)證體系，提升全產(chǎn)業(yè)鏈成熟度。待完成2～3代產(chǎn)品迭代升級(jí)、形成平臺(tái)化開發(fā)能力后，再遵循2年一個(gè)周期的研發(fā)規(guī)律，適度加快退坡節(jié)奏，倒逼企業(yè)持續(xù)加強(qiáng)研發(fā)，形成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

　　3.以公共領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)，推動(dòng)擴(kuò)大示范應(yīng)用

　　目前，普通大眾對(duì)氫能不夠了解，還有一些顧慮甚至是懼怕，有“談氫色變”之說。為消除認(rèn)知差異，進(jìn)而推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)商業(yè)化運(yùn)行，推動(dòng)擴(kuò)大示范應(yīng)用項(xiàng)目必不可少。燃料電池公交車和物流車技術(shù)門檻比較低，且在推廣應(yīng)用宣傳方面更有優(yōu)勢(shì)，是燃料電池車的突破口。

　　中國(guó)自2003年起開始燃料電池汽車示范運(yùn)行，截至目前已完成了兩期燃料電池示范運(yùn)行項(xiàng)目，第三期正在進(jìn)行中。下一步應(yīng)繼續(xù)擴(kuò)大示范區(qū)域，引入更加多元化示范車型，開創(chuàng)發(fā)展新的商業(yè)模式。

　　4.積極扶持技術(shù)研發(fā)和自主創(chuàng)新

　　面對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)不成熟、產(chǎn)業(yè)發(fā)展不經(jīng)濟(jì)等突出問題，中國(guó)應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，強(qiáng)化車用氫能技術(shù)研發(fā)，加快車用氫能制氫、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加注及安全方面技術(shù)研發(fā)。不斷完善氫能產(chǎn)業(yè)體系，對(duì)產(chǎn)業(yè)薄弱環(huán)節(jié)加強(qiáng)政策支持和引導(dǎo)，鼓勵(lì)自主創(chuàng)新，加大對(duì)企業(yè)氫能研究相關(guān)投入的補(bǔ)助，激發(fā)企業(yè)主體作用。

　　通過技術(shù)合作、人才引進(jìn)、設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金等多途徑，大力支持燃料電池基礎(chǔ)材料、核心技術(shù)和關(guān)鍵部件的技術(shù)攻關(guān)，重點(diǎn)突破膜電極(包括膜、碳紙和催化劑)、氫循環(huán)泵、膜增濕器、空壓機(jī)、DC/DC的產(chǎn)業(yè)化，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，降低成本。

　　5.健全行業(yè)監(jiān)管體系和標(biāo)準(zhǔn)體系

　　結(jié)合行業(yè)發(fā)展形勢(shì)，從國(guó)家層面明確行業(yè)主管部門和協(xié)作部門。研究制定整個(gè)商用液氫供應(yīng)鏈的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，解決運(yùn)氫成本偏高問題;規(guī)范加氫站申請(qǐng)批準(zhǔn)程序，促進(jìn)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，規(guī)范加氫站對(duì)公眾開放的標(biāo)準(zhǔn);構(gòu)建符合中國(guó)氫能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，加強(qiáng)對(duì)氫能源利用管理規(guī)范技術(shù)要求和產(chǎn)品認(rèn)證等綜合標(biāo)準(zhǔn)研究。