近年來，全球氫燃料電池產業(yè)發(fā)展速度顯著加快，很多國家都出臺了相關扶持政策。而從我們國家來看，目前“推動充電、加氫等設施建設”已被寫入政府工作報告，《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）意見稿也增加了“合理布局加氫基礎設施，推進氫燃料供給保障體系”的重點內容。根據產業(yè)規(guī)劃，2030年氫能產業(yè)將成為我國新的經濟增長點和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分。
與純電動汽車形成互補關系
中國汽車工程學會數據顯示，2018年我國氫燃料電池汽車產量達1619輛，2019年1-10月燃料電池車產銷分別完成1426輛和1337輛，增長非常迅速。而在2016年，我國燃料電池汽車銷量還不足30輛。
“相比電動車而言，當前已上市燃料電池汽車基本均能保證續(xù)航里程500-600公里，加氫時間控制在3-5分鐘，具備與傳統(tǒng)燃油車相媲美的續(xù)航里程和能量補給體驗?！北逼Ｌ餁W輝客車技術研究院CEV所儲能系統(tǒng)組長、高級工程師王超在日前舉辦的“2019 制氫、氫能基礎設施建設高峰論壇暨燃料電池產業(yè)發(fā)展交流會”上表示。
“燃料電池汽車和純電動汽車會形成互補關系?！蓖醭硎荆艿郊夹g和成本的限制，短期內制氫仍以電解水、副產氫提純制氫方法為主；儲氫現階段我國主要應用35MPa、70MPaⅢ型瓶。未來短期內將重點發(fā)展液氫以及其他的儲氫方式；應用方面，短期內主要解決城市中長距離、中重載氫燃料電池客車，尤其是以公交車作為突破點，氫燃料物流車、專用車輛共同發(fā)展的應用場景。
據悉，在目前的技術條件下，氫電混合式燃料電池汽車是不錯的路線。據王超介紹，氫電混合式燃料電池汽車集合了全功率燃料電池汽車（FVC）與純動力電池汽車（EV）的優(yōu)點，既控制了成本又保障了續(xù)航里程。采用氫電混合的動力策略，在勻速行駛階段，燃料電池發(fā)動機提供功率，在加速或爬坡行駛階段，燃料電池發(fā)動機和動力電池共同提供功率。
而在核心技術性能上，中國電子節(jié)能技術協(xié)會產業(yè)研究部研究員田澤普表示，近年來在補貼和相關政策鼓勵下，燃料電池整體電堆功率不斷提高，2019年50kW、60 kW已逐漸成為主流。未來，大功率的穩(wěn)定性、一致性將成為技術重點方向，若干電堆并聯將成為新的探索。此外，模塊化生產特別是工藝提升及自動化產線的加入將帶動燃料電池成本的下降。
制氫、儲氫、運氫、成本難題
雖然我國氫燃料電池產業(yè)發(fā)展迅速，但中國石油寰球技術研究院院長助理王建國表示，目前國內氫燃料電池產業(yè)化仍處于起步階段。氫能源行業(yè)發(fā)展道路上的一大困難便是終端用氫成本的高昂，而產生這一問題的根源之一，便是前端制氫成本以及延伸而下的儲氫、運氫成本的高企。
王超也表示，雖然氫氣來源廣泛，但目前國內外均以化石能源制氫為主，不低碳、不環(huán)保；氫氣的儲運難度大、成本高；加氫站建設運營成本高，并且氫氣來源種類也不同，如果這些氫能問題不解決，燃料電池就不會大規(guī)模發(fā)展。
據悉，目前我國儲氫主要依靠壓縮機將氫氣壓縮到儲氫瓶中，然后利用集裝格和長管拖車等工具進行運輸，長管拖車運輸設備產業(yè)較為成熟，儲氫瓶壓力多為30MPa；國內目前在液氫儲氫方面十分薄弱，少量液氫僅用于航天及軍事領域，更缺乏液氫槽罐車等運輸工具，整體上我國在液氫技術、液氫工廠相關產業(yè)化上還很落后。
南京大學教授劉建國表示，耐久性和成本制約著燃料電池大規(guī)模商業(yè)化的進程。他認為，膜的壽命是燃料電池壽命的關鍵因素之一，Pt載量的進一步降低是燃料電池大規(guī)模商業(yè)化的關鍵因素，目前單原子和非Pt催化劑距離實用化還有較大差距。
北京中電豐業(yè)總經理王德軍表示，加氫站等基礎設施不完善問題制約著燃料電池汽車商業(yè)化步伐。據了解，總體來看，目前全球加氫站基礎設施建設較為滯后，中國運營加氫站數量上遠低于美國、德國、日本等發(fā)達國家。2019年年初，全球擁有加氫站369座，同比增長12.5％。其中日本96座、德國60座、美國42座位居前三，中國以23座位列第四。
一方面是加氫站數量不足，另一方面卻出現了產能過剩。據田澤普介紹，2018年全國燃料電池產能設計已達21.8萬套/年，2019年燃料電池產能設計達87.1萬套/年；目前產能設計已經超過現有的2025年規(guī)劃數量。
產值1萬億元、200萬輛保有量
誠然，即使面臨不少難題，但未來燃料電池汽車市場無疑將會快速增長。據田澤普介紹，根據全國重點城市燃料電池汽車推廣規(guī)劃，到2020年國內燃料電池汽車保有量將達7910輛，2022年新增4000輛，共計11910輛，到2025年保有量將達64500輛。
上海氫楓能源董事長助理曹俊則表示，2020年我國以能源形式利用的氫氣產能規(guī)模將達到720億m3，加氫站數量將達到100座，行業(yè)總產值將達到3000億元。他同時還預計，2030年，我國氫能產業(yè)產值將突破1萬億元，加氫站數量達到1000座，燃料電池車輛保有量達到200萬輛。
