燃料電池汽車(chē)作為新能源汽車(chē)遠(yuǎn)途運(yùn)輸?shù)淖罴呀鉀Q方案，正在逐步成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)革命的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。在7月1-3日舉行的2019世界新能源汽車(chē)大會(huì)上，燃料電池汽車(chē)技術(shù)路線再獲多方關(guān)注與肯定。政產(chǎn)學(xué)研各界人士從氫能供給、燃料電池技術(shù)到燃料電池汽車(chē)應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展趨勢(shì)，深入探討了氫能與可再生能源融合技術(shù)，以及未來(lái)實(shí)現(xiàn)氫能與燃料電池汽車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈綠色、低碳、零排放的途徑。

頂層設(shè)計(jì)

從我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)政策來(lái)看，2006年到2014年屬于推廣階段，國(guó)家只是將氫能及燃料電池寫(xiě)入發(fā)展規(guī)劃之中，未出臺(tái)補(bǔ)貼以及制定計(jì)劃。在2014年發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)（2014-2020年）》中，正式將“氫能與燃料電池”作為能源科技創(chuàng)新戰(zhàn)略方向。2016年制定的《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施路線圖》中，產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)更詳細(xì)。

近年來(lái)，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐步加速，我國(guó)目前已形成了京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、華中、西北、西南、東北等七大產(chǎn)業(yè)集群，我國(guó)也是目前商用車(chē)推廣數(shù)量最多的國(guó)家，從2016-2018年累計(jì)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到3428輛，在北京、張家口、上海、張家港、濰坊、武漢等地都開(kāi)啟了燃料電池商業(yè)化示范運(yùn)行。在各示范運(yùn)營(yíng)區(qū)域，構(gòu)建了集制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)輸、加注和商業(yè)運(yùn)營(yíng)一體化的氫能體系。 

2016年以來(lái)，以公交車(chē)、物流車(chē)為代表的商用車(chē)已陸續(xù)投放市場(chǎng)，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展即將邁入商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展的階段。進(jìn)行相應(yīng)的頂層設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展將具有戰(zhàn)略指導(dǎo)意義。在2019世界新能源汽車(chē)大會(huì)上，政府層面對(duì)燃料電池產(chǎn)業(yè)給予了很大關(guān)注。

國(guó)務(wù)委員王勇指出，當(dāng)前中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期。要大力推進(jìn)電池革命，加快突破下一代鋰電池、新體系電池和燃料電池等核心技術(shù)，大幅提高安全性、可靠性、穩(wěn)定性。強(qiáng)化科學(xué)規(guī)劃引導(dǎo)，進(jìn)一步提升充電、加氫等設(shè)施發(fā)展水平。 

全國(guó)政協(xié)副主席、中國(guó)科協(xié)主席萬(wàn)鋼則建議積極推進(jìn)燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化。他認(rèn)為，相對(duì)于遠(yuǎn)程公交、城際物流、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)冉煌ǚ绞剑剂想姵仄?chē)具有清潔零排放、續(xù)駛里程長(zhǎng)、加注時(shí)間短的特點(diǎn)，是適應(yīng)市場(chǎng)需求的最佳選擇。雖然我國(guó)氫能源豐富，但受基礎(chǔ)設(shè)施的制約，燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化速度受到一定限制。因此，下一步要繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)氫能優(yōu)勢(shì)區(qū)域進(jìn)行氫能的全體系建設(shè)。

按照《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)(2016)》的規(guī)劃，我國(guó)到2020年率先實(shí)現(xiàn)氫能汽車(chē)及加氫站的規(guī)模化推廣應(yīng)用，達(dá)到保有1萬(wàn)輛燃料電池運(yùn)輸車(chē)輛；到2030年，燃料電池車(chē)輛保有量達(dá)到200萬(wàn)輛。關(guān)于未來(lái)的新能源汽車(chē)發(fā)展路徑，工信部副部長(zhǎng)辛國(guó)斌在大會(huì)介紹《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》編制的總體思路中提到，要兼容多種技術(shù)路線發(fā)展。

科學(xué)技術(shù)部副部長(zhǎng)王曦明確表示，科技部將在“十三五”規(guī)劃的基礎(chǔ)上聚焦商用車(chē)、氫燃料電池、儲(chǔ)氫、加氫、制氫技術(shù)的研發(fā)。

產(chǎn)業(yè)鏈準(zhǔn)備

上汽集團(tuán)作為中國(guó)最大的新能源汽車(chē)企業(yè)，發(fā)展新能源汽車(chē)全面布局、持續(xù)發(fā)力，著力核心技術(shù)的突破，特別是在燃料電池汽車(chē)發(fā)展方面走在國(guó)內(nèi)的前列。上汽集團(tuán)總裁陳志鑫強(qiáng)調(diào)，要全面加快燃料電池產(chǎn)業(yè)化落地，計(jì)劃未來(lái)的高端轎車(chē)、輕型汽車(chē)、重型公交和商用卡車(chē)和商用車(chē)型推出更多的燃料電池新品。

北汽集團(tuán)董事長(zhǎng)徐和誼表示，北汽將推動(dòng)技術(shù)多元化，氫燃料電池技術(shù)迎來(lái)風(fēng)口，商業(yè)化示范應(yīng)用已經(jīng)蓄勢(shì)待發(fā)。北汽福田已經(jīng)獲得了國(guó)內(nèi)首張氫燃料電池客車(chē)牌照，在交付車(chē)輛數(shù)量、示范運(yùn)行里程等方面也處于行業(yè)領(lǐng)先地位。特別是由北汽牽頭建設(shè)的國(guó)家新能源汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新中心——實(shí)現(xiàn)多元化燃油車(chē)替代技術(shù)的創(chuàng)新突破，正是國(guó)創(chuàng)中心打造世界級(jí)新能源汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新高地的核心領(lǐng)域之一。

在長(zhǎng)安汽車(chē)總裁朱華榮看來(lái)，由于多技術(shù)路線的匹配存在諸多技術(shù)難題，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，不僅要針對(duì)不同技術(shù)路線規(guī)劃具體產(chǎn)能，還要在發(fā)展傳統(tǒng)燃油車(chē)的同時(shí)，儲(chǔ)備純電動(dòng)、混動(dòng)、氫燃料等多種技術(shù)，難免應(yīng)接不暇，成本和投入產(chǎn)出面臨挑戰(zhàn)。 

隨著政策的進(jìn)一步支持與技術(shù)的加快突破，國(guó)內(nèi)燃料電池關(guān)鍵零部件也實(shí)現(xiàn)了不同程度的國(guó)產(chǎn)化。據(jù)億華通董事長(zhǎng)張國(guó)強(qiáng)介紹，目前億華通已經(jīng)形成了從控制器、DCDC、氫系統(tǒng)、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)到開(kāi)發(fā)測(cè)試臺(tái)的縱向一體化產(chǎn)品研發(fā)體系。今年年底燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線將達(dá)到1萬(wàn)臺(tái)，新引進(jìn)的電堆質(zhì)子膜生產(chǎn)線項(xiàng)目年底也有望投產(chǎn)。在剛剛發(fā)布的工信部第320批新車(chē)公告中，燃料電池車(chē)型有89款，搭載億華通發(fā)動(dòng)機(jī)的有23款。

巨頭布局   

伴隨著歐美日韓等地區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃陸續(xù)出臺(tái)，全球范圍氫能社會(huì)的構(gòu)建日漸明晰。

現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)（中國(guó)）副總裁李赫?qǐng)诖髸?huì)上表示，氫能是人類(lèi)社會(huì)最理想的新能源，現(xiàn)代汽車(chē)多年來(lái)一直在研發(fā)氫燃料電池車(chē)技術(shù)并投入巨資，成為全球第一家實(shí)現(xiàn)氫燃料池商用化的車(chē)企，并成功開(kāi)發(fā)了100多種核心零部件，2018年，新一代氫燃料電池車(chē)NEXO的上市，更是向世人詮釋了未來(lái)環(huán)保汽車(chē)的發(fā)展方向。到2030年，現(xiàn)代汽車(chē)燃料電池車(chē)的年產(chǎn)銷(xiāo)目標(biāo)要達(dá)到50萬(wàn)輛。

豐田汽車(chē)中國(guó)投資有限公司技術(shù)總監(jiān)湯田修事認(rèn)為，氫能源可以利用多種能源生產(chǎn)，并且能夠通過(guò)使用氫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)能源的靈活性。1992年，豐田開(kāi)始燃料電池汽車(chē)的研發(fā)，同時(shí)還開(kāi)發(fā)了燃料電池系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)了20年發(fā)展，豐田正在努力降低乘用車(chē)成本，然后關(guān)注商用車(chē)輛的研發(fā)制造，這種戰(zhàn)略會(huì)產(chǎn)生一定的協(xié)同效應(yīng)，對(duì)氫能源的部署，特別是基礎(chǔ)設(shè)施的增加有一定幫助。

大眾汽車(chē)集團(tuán)CEO迪斯的觀點(diǎn)保持謹(jǐn)慎樂(lè)觀：“從中長(zhǎng)期來(lái)看，燃料電池或合成燃料將變得更加重要，它們尤其適合搭載于長(zhǎng)續(xù)航里程的電動(dòng)汽車(chē)。”他認(rèn)為，目前無(wú)論燃料電池還是合成燃料，都無(wú)法以合理的價(jià)格或工業(yè)規(guī)模獲得。此外，還須為燃料電池汽車(chē)額外建立全新的基礎(chǔ)設(shè)施。只有氫氣成為過(guò)剩的可再生能源，這項(xiàng)技術(shù)才將成為真正的替代品。

寶馬集團(tuán)研發(fā)董事傅樂(lè)希表示，寶馬集團(tuán)的戰(zhàn)略目標(biāo)一直期望在可持續(xù)出行方面取得技術(shù)和創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)地位，氫燃料電池就是六個(gè)核心領(lǐng)域之一。寶馬的燃料電池技術(shù)將在輕型和重型汽車(chē)上展現(xiàn)出比乘用車(chē)更大的優(yōu)勢(shì)。

制約瓶頸

世界新能源汽車(chē)大會(huì)科技委員會(huì)聯(lián)合主席、清華大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在大會(huì)上介紹，中國(guó)是燃料電池商用車(chē)推廣的領(lǐng)先國(guó)家，現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行的估計(jì)有2000輛左右，采用燃料電池混合動(dòng)力技術(shù)比較成功。中國(guó)目前的氫產(chǎn)量完全能滿足到2035年的供氫需求，“我國(guó)目前副產(chǎn)氫和棄光、棄風(fēng)、棄水的電至少做到500萬(wàn)噸，有人說(shuō)是800萬(wàn)噸甚至1000萬(wàn)噸。”

歐陽(yáng)明高還表示，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)面向2035年，同樣可以滿足規(guī)模應(yīng)用需求，再過(guò)5年將會(huì)趨于成熟。近幾年中國(guó)燃料電池進(jìn)展非常快，膜電極、電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)的全產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)打通，全球資源正向中國(guó)匯集。

產(chǎn)業(yè)要發(fā)展，仍然面臨諸多問(wèn)題與挑戰(zhàn)。歐陽(yáng)明高認(rèn)為，氫燃料電池商用車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的制約瓶頸不在兩頭，而在中間，即車(chē)下運(yùn)氫、車(chē)載儲(chǔ)氫和氫能加注。 商用車(chē)對(duì)燃料成本非常敏感，同時(shí)耗氫量大，意味著車(chē)載氫瓶多，在動(dòng)力系統(tǒng)中體積最大，安全最敏感，成本變?yōu)樽罡摺４送猓託湔加眉託湔緯r(shí)間長(zhǎng)，占地面積大，商用車(chē)本來(lái)體積就大，還需要安全距離，使單站服務(wù)車(chē)數(shù)量減少為乘用車(chē)的1/3以下。 

燃料電池元老、中國(guó)工程院院士衣寶廉從燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的角度深入分析了目前我國(guó)燃料電池汽車(chē)技術(shù)的短板及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展瓶頸。他表示，目前我國(guó)燃料電池汽車(chē)已進(jìn)入市場(chǎng)導(dǎo)入階段，取得可喜的成績(jī)，燃料電池汽車(chē)示范運(yùn)營(yíng)在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展，燃料電池的功率密度已有較大幅度提升。但我國(guó)燃料電池系統(tǒng)可靠性與耐久性與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在差距，尤其是燃料電池關(guān)鍵材料如電催化劑，質(zhì)子交換膜、碳紙等國(guó)產(chǎn)化能力弱，制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展。針對(duì)我國(guó)燃料電池汽車(chē)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，衣寶廉院士提出要盡快完善燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)燃料電池關(guān)鍵零部件如碳紙、質(zhì)子交換膜等的國(guó)產(chǎn)化能力；在提高可靠性和耐久性方面，要深入研發(fā)電堆的衰減機(jī)理，開(kāi)發(fā)抗腐蝕、穩(wěn)定的新材料。

結(jié)語(yǔ)

在今年3月李克強(qiáng)總理的《2019年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告》中，明確提出了“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”，這也是氫能首次被寫(xiě)入政府工作報(bào)告。 隨著我國(guó)氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步完善，核心關(guān)鍵技術(shù)逐步取得突破，我國(guó)氫能與燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)必將釋放巨大的潛力。未來(lái)燃料電池汽車(chē)以其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)和清潔環(huán)保的特性將逐漸成為我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。