“氫車”上路

王慧　路夢怡

上汽推出的氫燃料電池技術輕型客車。

你知道中國第一輛燃料電池汽車長什么樣嗎？

“確切地說，那不是汽車，更像是一座小型化工廠。”在科技部國家“863”計劃電動汽車重大科技專項特聘專家王秉剛的記憶中，開動那輛樣車需要兩個班組，一組負責駕駛，另一組負責開關各種閥門。

王秉剛記憶中的“小型化工廠”，1998年由清華大學汽車工程系教授陳全世團隊研制而成，“底座”是一輛高爾夫球車，靠一組5千瓦的燃料電池提供動力。

時隔20年，燃料電池汽車早已不是最初“小型化工廠”的模樣，不僅能上路運行，銷量也初具規模：2018年，作為中國燃料電池汽車的主流類型，氫燃料電池汽車銷量達到1527輛，截至當年，累計銷售近3500輛。

今年以來，氫燃料電池汽車產業出現提速的信號。全國兩會期間，“氫能源”高居新能源汽車領域熱詞榜首，來自長城汽車、奇瑞汽車等企業的10多位代表委員提交氫能源汽車相關議案提案;4月下旬，特斯拉、蔚來相繼發生的純電動汽車起火事件，也讓產業界和資本市場開始將目光轉向氫能源汽車等其他分支。

然而，5月底南陽青年汽車的“水氫事件”，使剛剛升溫的氫燃料電池汽車陷入尷尬的輿論環境，引發了一系列質疑：水氫是水變油的新騙局嗎？制氫技術靠譜嗎？氫燃料電池技術成熟了嗎？企業搞氫燃料電池汽車是為了騙取國家補貼嗎？

“從技術角度看，車用燃料電池技術再過五年左右就逐步走向成熟了。”中國科學院院士歐陽明高認為，雖然存在一些渾水摸魚的亂象和技術爭議，但理性來看，新一代制氫技術在科學層面已經有突破，接下來，“氫車”如何實現產業化應用，是一個更為重要的問題。

三縱隊之一

氫燃料電池汽車是以氫氣為主要能源的汽車。傳統內燃機通常注入柴油或汽油，氫燃料電池汽車則改為輸入氣體氫，通過外電路從負極傳導至正極，產生電能驅動電機。

在我國的政策設計中，堅持發展氫燃料電池汽車，早早地被賦予了搶占新能源技術制高點的戰略意義。

2001年，國家“863”計劃電動汽車重大專項啟動，科技部聘任十三位專家組成重大專項專家組，為中國新能源汽車發展提出了意義重大的“三縱三橫”總體路線，清晰地指明了新能源汽車研發和產業化思路。

所謂“三橫”，指的是多能源動力總成控制系統、電機及其控制系統和電池及其管理系統，而“三縱”指的便是混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車。

一位專家組成員告訴《財經國家周刊》記者，不像現在純電動汽車一枝獨秀的局面，18年前，國家新能源車發展的頂層設計，是希望混動汽車、純電汽車、氫燃料電池汽車三者協同發展。

此后，《能源技術革命創新行動計劃（2016～2030年）》《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012～2020年）》等相關規劃，也都明確了氫能與燃料電池產業的戰略性地位，將發展氫能和氫燃料電池技術列為重點任務，將氫燃料電池汽車列為重點支持領域。

2017年11月，受國家制造強國建設戰略咨詢委員會、工業和信息化部委托，中國汽車工程學會發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》，進一步明確了燃料電池汽車的發展目標：2020年5000輛，2025年和2030年分別達到5萬輛和百萬輛。

3500 2018年，中國氫燃料電池汽車銷量達到1527輛，截至當年，累計銷售近3500輛。

清華大學教授李建秋告訴《財經國家周刊》記者，在國家政策指導下，這18年來，氫燃料電池汽車的發展大致經歷了四個階段：

第一個階段是2001年至2005年。這個階段以自由探索為主;第二階段是2005年至2010年，以2008年北京奧運會為標志，氫燃料電池汽車在路上真正跑完了整個春夏秋冬一年，基本驗證了車本身的可行性及動力系統的可行性;第三階段是2010年至2015年，重點解決了成本實用化和可靠性問題，動力系統的探索基本結束。

2015年開始，氫燃料電池汽車進入了第四個發展階段，李建秋說：“這一階段的重點轉向了產業化，氫燃料電池開始在轎車、客車、物流車、有軌電車等多種車型上使用。”

不過相比其他兩“縱隊”尤其是純電動汽車，氫燃料電池汽車的產業化依然走得很慢，由此出現一些唱衰聲音。最明顯的對比是，2015年氫燃料電池汽車還在探索產業化路徑的時候，中國已經依靠純電動汽車的強勁產銷量成為全球第一大新能源汽車市場。

商用領域“發芽”

2019年1月，在中國電動汽車百人會上，全國政協副主席、中國科協主席萬鋼表示，相對于遠程公交、雙班出租、城市物流、長途運輸等一些交通方式，燃料電池汽車具有清潔、零排放、續航里程長、加速時間短的特點，是適應市場需求的最佳選擇，“所以我們要及時把產業化重點向燃料電池汽車拓展。”

綜合梳理可以發現，雖然步調不快，但2015年以后，我國氫燃料電池汽車的產業化還是開始“發芽”了。

車企層面，國內諸如宇通、上汽、福田、長城、吉利商用車等已經明確規劃，加大投入，推進燃料電池汽車研發和產品的商業化。2018年2月，國家能源集團還牽頭并聯合能源骨干企業、運輸及相關制造業和院校，成立了國內首個氫能和燃料電池產業聯盟。

區域層面，上海、廣州、武漢、西安、杭州等十余座城市都已出臺政策支持氫燃料電池汽車發展。國內形成了京津冀、長三角、珠三角、華中、西北、西南、東北等七大氫能產業集群。

資金層面，有資料顯示，包括氫能源小鎮與產業園、氫燃料電池整車、上游原材料項目等在內，2018年國內面向氫能源的投資規劃已經超過了2000億元。

值得注意的是，與國外的產業化路徑不同，目前，我國燃料電池汽車的發展重心集中在商用車領域。

2018年的統計數據顯示，燃料電池汽車銷量1527輛，其中客車1400余輛，貨車100余輛。“從2015年到現在的四年多時間里，我國氫燃料電池汽車在商用車領域的應用已經是全球第一。”李建秋說。

為何氫燃料電池汽車在中國首先落地在商用車上？

江蘇一家電池生產廠家的檢測人員正在對氫燃料電池進行電堆性能測試。

宇通客車相關負責人告訴《財經國家周刊》記者，這其中有三個重要因素。第一，商用車有固定的運營路線，便于加氫站的布設;第二，當前階段商用車較乘用車更易于推廣應用，示范帶動效應好;第三，商用車排量大，節能減排效果顯著，符合中國國情。

在李建秋看來，當前階段，在中國大部分地區，新能源乘用車應該堅持以純電動為主，要優先發展動力電池的技術。氫燃料電池汽車可以根據本地的氫能源豐富情況，適度發展;在商業車領域，則可以全力發展燃料電池汽車。

成本居高不下

我國氫燃料電池汽車的產業化是否只能局限于商用車領域，為何乘用車方向的發展沒有和純電動汽車一樣大放光彩？

中汽協秘書長助理許海東告訴記者，氫燃料電池的確有很多突破性的創新和專利，但制約其下一步往乘用車領域發展的關鍵因素，是成本居高不下。

對比乘用車價格來看，市場上大部分國產純電動車在補貼后可低至10萬元左右，而豐田、本田在售幾款氫燃料乘用車型的售價高達50萬元，這還不算后續高昂的加氫成本。

氫燃料電池汽車為什么這么貴？

陳全世說，氫燃料電池汽車價格高，首先是因為制氫成本高。當下能夠規模化制氫的主要有天然氣制氫、煤制氫、甲醇制氫和電解水制氫等幾種方式。從工藝成熟度及成本來說，各有其優劣勢，但不論哪種方法，都比發電的成本高出不少。

此外，氫燃料電池的核心部件包括電堆、膜電極、雙極板、質子交換膜、催化劑、氣體擴散層，等等。以質子交換膜為例，根據市場現狀，1平方厘米的杜邦公司nafion膜（全氟磺酸離子交換膜）價格幾元甚至近十元，每一輛車需要平方米級別的質子交換膜，按此計算，僅這一個部件，一輛車就得攤上幾萬元甚至十幾萬元的成本。

而制氫燃料電池用的催化劑，要用鉑金來做化學反應，這種貴金屬目前全球年產量僅為200～300噸，其高昂價格大大增加了制氫成本。

“如果燃料電池堆的催化劑不能產業化，不能脫離鉑金，大規模生產幾乎是不可能的。”陳全世說。

比制氫成本更高的是儲運成本。

張家港氫云新能源研究院院長魏蔚告訴本刊記者，氫原子在實際儲運中存在儲放氫條件苛刻、易發生副反應、短時間內無法大規模應用等問題，這就要求儲氫材料必須有較高的儲氫密度和安全性。

但由于技術限制，我國相關行業在保障儲氫罐高效、安全、低成本之間的平衡上還較為落后。

公開資料顯示，我國目前具備批量生產35MPaⅢ型儲氫氣瓶能力的企業不多，70 MPaⅢ型瓶和下一代Ⅳ型瓶（塑料內膽）幾乎沒有，而國外已普遍使用70MPaⅣ型瓶，重量更輕、循環壽命更長、成本更低。

壓縮氫氣只是第一步，后續的物流配送也存在低效的問題。“為了保證氫氣運輸安全，我國規定運輸氫氣的壓力并不太大，壓力低儲存量就少。”北京低碳清潔能源研究所氫能研發部經理何廣利說。這導致固體儲氫單次運輸氫氣少，運輸距離短，耗費大量人力、物力成本。

加氫站難落地

除了氫燃料技術層面的成本問題，目前我國氫能源基礎設施建設尤其是加氫站建設進展較為緩慢，同樣制約了氫燃料電池汽車的發展步伐。

數據顯示，截至2018年12月，我國建成的加氫站有24座，在建30多座，主要分布于上海、江蘇、安徽、河南、廣東、成都等地。

水木通達運輸有限公司總經理吳曉核告訴《財經國家周刊》記者，目前北京只有一座加氫站，預計2019年可以達到5座。這對于現在擁有160臺氫燃料電池汽車的水木通達而言，是一種極大的焦慮。

加氫站為什么沒能廣泛建起來？

2018年10月31日，一輛商用物流車駛入上海嘉定區江橋鎮加氫站。

和制氫儲氫一樣，最核心的問題是成本。中國科學院大連化學物理研究所研究員、全國燃料電池與液流電池標準委員會主任委員衣寶廉曾算過一筆賬，不算土地，一座日加能力為200公斤的加氫站，建設成本至少在1500萬元左右，遠高于加油站和充電站。

在中國石油流通協會專家王維民看來，加氫站建設成本如此高，主要是技術短板所致。“加氫槍、泵、閥門等關鍵零部件高度依賴進口，我國相關行業話語權較低。比如購買一條加氫槍就要10萬元，使用還得另付專利費。”

除了設備和建設成本，土地費用是另一個大負擔。目前合規的公共加氫站用地一般為3～5畝，企業建加氫站在審批過程中涉及安監、住建、市場監管等多部門，但究竟由誰牽頭主管、用地性質如何確定等政策問題尚不明確。

吳曉核認為，加氫站不會像電動車充電樁那樣冒出來很多企業，因為成本較高，最終可能還是需要中石油、中石化等傳統能源巨頭來主導建設。

“單獨建設成本如此之高，一個加氫站建下來誰能受得了？”在具體的建設模式上，北京清華工業開發研究院副院長朱德權認為，油氫混合站即在現有加油站內布局加氫站，可能是未來的一個發展方向。

多位業內人士認為，50萬輛的規模是氫燃料電池汽車及基礎設施投資的盈虧平衡點。隨著燃料電池的輔助系統的批量制造，關鍵零部件包括空壓機、增濕器的批量化，燃料電池系統的成本可以大幅度下降，預計到2030年，整車成本將大幅降低。

避免走純電動的彎路

“對于我國氫燃料電池汽車的發展，可以借鑒日本的發展經驗，首先要有頂層設計。”清華大學核能與新能源技術研究院教授、全國氫能標準化技術委員會主任毛宗強表示。

日本在2014年發布了《氫能源白皮書》，從國家層面推動氫的運用以及對燃料電池汽車的普及進行規劃，包括100座氫能源補給站、2020年前后實現氫能源汽車燃料耗費價格與混合動力汽車基本齊平，等等。由于有政府層面的總體規劃，日本工業界、科研界等全社會的力量積極參與。

在行業專家看來，目前，我國純電動汽車產業在研發支持、政策扶持、市場準入等方面基本形成了一套較完善的政策和標準體系，燃料電池汽車的標準體系則尚不清晰。

“水氫事件是一個警醒。”一位專家對記者說，燃料電池作為一種新興產業，從目前發展來看，既需要各種形式的補貼，又需要政府特定的行政和監管手段來規范其健康發展，消除瓶頸，進一步規范市場，因此，標準及測試評價體系的出臺迫在眉睫。

我國新能源領域不是沒吃過政策體系不完善的虧，以前幾年純電動汽車產業的“騙補事件”為例，國家雖然大力補貼新能源汽車產業，但卻沒有很嚴格的產品參數、質量檢驗等補貼標準區分，只要是“電動汽車”，在生產、銷售等環節采取一刀切的補貼。正是這種一刀切的補貼使得真正刻苦攻堅，研發創新的企業吃了虧，卻肥了鉆了空子的車企。

在專家看來，為避免再走純電動汽車的彎路，國家應該在具體政策的制定過程中吸取經驗教訓，積極而謹慎。

在產業技術研發層面，上汽集團董事長陳虹認為，應加大燃料電池產業鏈的研發支持力度，設立國家專項支持資金，或制定財稅優惠政策，鼓勵企業加大投入，重點攻克基礎材料和關鍵部件的技術難關和產業化瓶頸，自主掌控核心技術和知識產權。

對于尤為關鍵的加氫站建設障礙問題，北汽集團董事長徐和誼認為，應該加快加氫站的統一規劃，制定加氫站建設支持政策，推動加氫站的建設，以利于氫燃料車的推廣。

廣汽集團黨委書記、董事長曾慶洪也認為，需要落實加氫站規劃，加速制氫產業發展，通過多種形式補貼，由點到面逐步加快加氫站布局與網絡建設。

長城汽車副董事長、總裁王鳳英則提醒，推出涉及補貼的相關政策措施時，需要明確加氫站建設及運營監管的相關制度，對加氫站進行有效管理，避免“建而不用”。