国外的氢燃料电池市场发展迅速，为什么国内却雷声大雨点小？

1. 国外的氢燃料电池市场发展迅速，为什么国内却雷声大雨点小？

提到氢燃料电池相信大家都不陌生，只不过我们国内所有厂商，都在全身心的发展新能源汽车，在这种环境之下的氢燃料电池仿佛就被遗忘了，可是在国际上，氢燃料电池汽车商业化的消息却一直被传出。

　丰田以及本田相继推出了量产燃料电池车型，并且加大对于加氢站建设的投资。而且，通用汽车、本田合资建立的燃料电池系统制造公司（FCSM）企业也宣布，正式进入实质运作阶段。
　这就让人感到意外了，国外氢燃料电池市场弄得热火朝天，反观我们国内，真的可以用“雷神大雨点小”来形容了，一直有消息传出哪个部门要支持氢燃料电池的发展了，又或者是我们已经“拥有了”氢燃料电池市场的技术储备。可是，几年过去了，还是没有弄出什么动静，这究竟是为何呢？

　首先第一点产业化存在着很大的差距，虽然我们国内已经有了技术储备以及很多的政策支持，但是我们国内的燃料电池汽车产业，仍然是说得比做得多。生产成本较高，用户认知度不够，产品的可靠性和寿命与国外存在着很明显的差距等等原因，国内的燃料电池产业目前还不能够进入到商业化的发展阶段。

　而且更加让人感到震惊的是，据了解，我们中国目前只有四座加氢站！它们分别位于北京，上海，郑州，深圳四个不同的城市……无论是数量还是投放规模来说，都不能够支撑起我们国家使用氢燃料电池汽车的使用。

2. 氢能和燃料电池产业爆发前夜，如何突破瓶颈？

氢能和燃料电池技术正加速改变着世界能源格局。
“全球能源转型、汽车转型共同聚焦于低碳化、绿色化，氢能是实现这两大领域转型的重要支撑。”中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟15日在2020氢能产业发展创新峰会上表示，“当前全球主要汽车公司基本上都制定了发展燃料电池汽车的时间表和路线图。越来越多的国家把氢能作为更重要的未来替代性能源，制定氢能源、氢产业、氢经济、氢社会发展的时间表和路线图。我们离氢的全面应用越来越近。”

百人会副理事长兼秘书长张永伟
随着氢能的安全使用问题及燃料电池的技术和成本瓶颈已逐步取得突破，氢能产业发展开始进入示范运营阶段，并开展商业化探索。此次与会的专家学者一致认为，发展氢能和燃料电池产业是我国应对能源安全、实现可持续发展的必要途径和重要历史机遇。
氢能发展迎来大好时机
在政府的系列产业政策支持下，我国氢能产业正在进入快速发展期。
2019年3月，氢能源首次写入《政府工作报告》，明确将推动加氢等设施建设。
2020年4月，国家能源局发布《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》，氢能被列入能源范畴。
6月，氢能先后被写入《2020年国民经济和社会发展计划》、《2020年能源工作指导意见》。
9月，财政部、工信部、科技部等五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，目标利用4年时间，打造国内氢能产业链，让整个产业链趋于完整，将燃料电池汽车购置补贴政策调整为燃料电池汽车示范应用支持政策，以形成布局合理、各有侧重、协同推进的燃料电池汽车发展新模式。
10月，国务院常务会议通过了《新能源汽车产业发展规划》，明确指出要加强充换电、加氢等基础设施建设，加快形成快充为主的高速公路和城乡公共充电网络。完善氢燃料电池汽车的能源补给基础设施建设，促进氢燃料电池汽车发展。
由此可见，政策正在为氢能和燃料电池产业的加速发展带来强力支撑。

国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理张银广
国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理张银广预测，我国氢能产业发展拐点将出现在2025年，2025-2035年将成为国内氢能产业的高速发展期，2035年之后将会进入规模化应用的阶段。
今年9月22日，中国在第七十五届联合国大会提出，将提高应对气候变化国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳（CO2）排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。在工信部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中看来，发展氢能要置于实现2030年前CO2排量达峰和2060年碳中和的大目标之中，响应《巴黎协定》我国政府的承诺目标。

工信部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中
“能源的供应侧中可再生能源不能低于80%，能源的需求侧电动化率不低于80%，才有可能实现2060年碳中和的目标。”北京清华工业开发研究院副院长朱德权表示，2025年，可再生能源生产成本将全面低于化石能源，具有经济性。生产侧的经济性和需求侧的经济性也决定了氢能源汽车进入了可持续发展阶段，也就是进入了高速增长的时刻。”

北京清华工业开发研究院副院长朱德权
百人会常务副秘书长刘小诗在发布《中国氢能产业发展报告2020》时预判，从长期愿景来看，到2050年，预计氢能会占终端能源消费比例达10%，氢燃料电池汽车保有量3000万辆，氢气需求量6000万吨，进入氢能社会。

百人会常务副秘书长刘小诗
“绿氢”方向，合理布局
在氢能产业链中，制氢是源头。李毅中在会上提出，“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”，落实氢源首先要有一个合理务实的规划设计和标准，明确方向，防止盲目。
氢能受到了全球主要国家的重视，多数发达国家都发布了氢能愿景和发展规划。我国相关省市、企业和机构也积极行动，纷纷出台发展氢能的方案，提出的远景各有特色。但是，“对氢源研究还不够，难以形成全国性的整体概念”，李毅中呼吁需要调研编制规划指导，抓试点示范，不要一下子铺开。” 他透露，五部委已经在制定这项规划。
他建议，相关部门组织、调研，根据氢气的不同应用场景和市场需求，从能源总体规划的视角提出阶段性布局和工艺路线的指导意见，并制定标准规范。此外，还应抓紧进行二氧化碳捕集、封存和利用的产业化研发。这是灰氢变成蓝氢、由不可取变成可取的关键，这个难题没有解决之前，不宜新建化石能源制氢工厂。 
发展“绿氢”，降成本是关键。刘小诗指出，氢能作为一种二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想媒介，我国现在传统能源结构亟待调整。长期来看，要走零碳、低碳的绿氢路线，经济性有待于进一步提升，关键在于降低电费，也就是用电成本。

在当前技术条件下，电费降到3毛钱每千瓦时，电解水的制氢成本能够降到每公斤20元以下。这样电解水之情的经济性有望提升。储运环节也存在较大降本空间，国内的液氢的生产及运输实现民用化后，储运成本将大幅下降。未来随着可再生能源电价进一步下降，制氢、规模化液氢储运等技术成熟，氢气到站价格会大幅度下降。我国再生能源氢气比较丰富，将来“绿氢”具备成本优势。

构建自主产业链
我国的能源特点是富煤、贫油、少气，每年需要大量进口石油和天然气，为实现低碳减排，提高能源安全，需大力发展可再生能源，利用风能、太阳能和水力发电，选择氢做能源载体，电解水制氢，消除可再生能源发展的天花板，为实现2030年碳排放达峰值，2060年实现碳中和保驾护航。
中国工程院士衣宝廉建议，发展沿海地区海上风电，电解水制氢，用输氢管线将所制氢气运输到加氢站供燃料电池汽车加氢用，同时建氢液化工厂，将液化氢作为能源商品应用，氢供应能力的发展会促进燃料电池，特别是燃料电池车的快速增长。

对燃料电池，首先要建立关键材料与部件的自主产业链，国内优秀的研究结果很多，但很少进行放大工艺研究，制出的样片也很少在电堆中使用和装车运行，因此要建立产品开发联盟，电催化剂、电堆关键零部件等由研发单位一起进行开发、考核及批量生产，只有通过装车运行的材料，才是可信的，才能提高市场占有率，代替进口。另外，在联合攻关时，指标要以国际最先进的产品为目标。
电堆是燃料电池的核心部件，其组装工艺是决定电堆一致性的关键，衣宝廉建议，要创新性的改进电堆组装工艺，大幅度提高电堆中单电池电压的一致性，制定关键材料与部件的国家标准，成立第三方的中立的检测机构，对关键材料与部件、电堆、电池系统和整车进行检测、验证，确保结果的可信性与可靠性。
“氢能产业正处于大规模爆发前夜，十四五时期成为产业链构建关键时期。”张银广表示，“我们和国外的差距在于技术和装备的成熟度，下一步，应通过示范城市群，构建商业模式，让自主技术和装备快速成熟起来。”
优化政策环境
我国氢能产业虽然热度很高，但仍存在很多发展瓶颈，张银广呼吁国家在政策层面去破除制约，增加政策引导。
“氢气管理还是按照化工危险品来管理，同时相关审批没有固定的机构，一定程度上制约了产业发展。”张银广建议“从环保角度、解除能源安全角度政府能给产业长期的引导政策，而不是示范期和示范城市来推广，但是政府推动的应用规模终归是有限的，氢能产业应当探索出商业化模式，从而快速发展。”
张银广判断，2020-2025年是氢能产业进步期，国内氢能发展相关技术、产品逐步成熟，产业链趋于完整，氢能应用场景以重型运输车和物流车为主，主要方向为氢能交通。在加氢基础设施建设上，希望国家能全面规划供给网络，而不是分散式由企业来牵头建设。“大西北廉价氢能如何运输，希望国家出台战略规划。与此同时，通过社会化资本，从较长的生命周期来考虑，构建大的应用场景，让产业具备商业化能力，是我们正在探索的路径。”当生产成本、购买成本下降到一定程度，多个氢能应用场景的市场空间将会梯次打开。 

刘小诗在百人会《中国氢能产业发展报告2020》中也对产业政策提出了建言：一是针对氢能标准体系不完善的现象，建立健全氢安全基础研究体系，二是针对各地发展氢能经济的规划同质化现象，鼓励基础好的地区加速建立示范运营区，鼓励模式创新，探索多能互补模式，因地制宜，避免低水平重复建设。三是针对产业链薄弱环节给予政策激励。如加大基础设施建设，出台和落实电解水制氢的电价优惠措施等。四是把握电动汽车与氢燃料电池车错位互补原则，进行有效资源配置，防止顾此失彼。
从氢的产、储、运、加、用等全产业链出发，依托地方政府、企业、科研院所、平台等多主体，逐步打造“基础设施配套完善，运营模式成熟、创新成果丰富、资金保障充足、示范效果明显、生态效应显著”的氢能产业商业生态圈。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

3. 《全球科技经济瞭望》报道了美国氢燃料电池技术的发展．科学家预测“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源

    (1)氢气来源广泛；作燃料不会产生污染等(答案合理即可) (2)CH 4 ＋2H 2 O(g)  CO 2 ＋4H 2  (3)(a)SO 2 ＋I 2 ＋2H 2 O===2HI＋H 2 SO 4 ；(b)2HI  H 2 ＋I 2 ；(c)2H 2 SO 4 ===2SO 2 ↑＋O 2 ↑＋2H 2 O；(d) c (4)合适的光分解催化剂，在光照下加快H 2 O的分解速率    

4. 氢燃料电池的发展现状

据储能国际峰会获悉，作为真正意义上“零排放”的清洁能源，氢燃料电池在发达国家的应用正在提速。日本将于2015年前建成100座加氢站，已建成13座，欧盟在近期通过了增加燃料电池巴士项目；现代汽车ix35燃料电池车批产型号已于2012年3月下线，并计划2015年起大批量生产。这表明燃料电池已从实验室真正走向产业化，与锂电池相比，它更具有零污染优势。美国能源部在对外表示，韩国汽车制造商现代汽车、德国汽车制造商奔驰、日本车企日产汽车和丰田汽车已经与该部门达成了协议，将准备推出首轮氢动力汽车。这一公共部门与私人企业合作模式将会把关注的重点放在氢能源基础设施的构建上，且将会把这个命名为H2USA。韩国现代汽车在蔚山工厂举行了氢燃料电池电动车量产仪式，从本月末起将正式生产途胜ix氢燃料电池电动车。在欧洲层面上，荷兰、丹麦、瑞典、法国、英国与德国六国已经达成共同开发推广氢能源汽车的协议，各国将一同建设一个欧洲氢气设施网络，并协调能源传输。英国政府提出，将大力发展氢燃料电池汽车，其计划2030年之前英国氢燃料电池车保有量达到160万辆，并在2050年之前使其市场占有率达到30%-50%。我国首辆氢燃料电池电动机车历时四年终于研制成功，可以用于工业领域，比如矿山牵引车。另外，08年奥运会期间我国自主研制的20辆氢燃料电池轿车投入运营，为首批获得国家上路许可证的燃料电池汽车，同济大学参与研制。 2010年6月30日，山东东岳集团向全世界宣告，中国自主研发的氯碱用全氟离子膜、燃料电池膜实现国产化。历经8年科研攻关，打破了美国、日本长期对该项技术的垄断。与此同时，“东岳”完成的用于制造燃料电池核心材料磺酸树脂离子膜的年产500吨的生产装置已经建成投产，解决了氢燃料电池生产的重大瓶颈，中国由此成为世界上第二个拥有该项技术和产业化能力的国家。日本电子零件商罗姆与Aqua Fairy和京都大学联合研发的“高能氢燃料电池”，预定将于明年春季正式上市。这种新型电池是通过氢化钙和水之间发生的化学反应产生电力，一块体积不到3立方厘米的燃料电池可以产生5瓦时的电力。可广泛用于包括智能手机在内的多种电子设备，或是在紧急情况下提供后备电力 供应。

5. 氢燃料电池催化剂打破国外垄断了吗？

报道称，燃料电池关键材料催化剂产业化生产难题，已被清华大学氢燃料电池实验室与武汉一家科技公司的联合研发团队攻克。目前，该催化剂获得17项专利，产能达到每天1200克，且价格仅为进口产品一半。
催化剂作为燃料电池核心材料，其综合性能与国产化直接关系到我国燃料电池技术的核心竞争力及其产业化前景。但相关知识产权一直掌握在西方少数发达国家手中，催化剂核心材料长期依赖进口的高成本现状，制约了我国氢能产业的自主发展。

新闻配图
2015年，清华大学与武汉喜玛拉雅光电科技股份有限公司开展校企深度合作，联合利用清华大学催化剂制备工艺开展Pt/C 催化剂的量产技术攻关。目前，催化剂产能达到1200克/天的规模，可满足40台36kW燃料电池电堆使用，并具备大规模工业化生产条件。该系列成果彻底打破少数国家对该技术的长期垄断，且价格仅为同类进口产品一半。
催化剂系列化产品已应用在中科院、高校和多家燃料电池公司的燃料电池电堆中。今年底，采用该催化剂生产的氢燃料电池可达1000台。

新闻配图
攻关团队带头人、清华大学氢燃料电池实验室主任王诚表示，下一步团队将继续提升催化剂的各项指标，提高对硫化物、氮化物等杂质的耐受性，为我国燃料电池国产化不断注入强大动力。

6. 氢燃料电池的发展现状和前景，连丰田都决定放弃氢能源

相关技术及市场仍不成熟
氢燃料电池燃料能量密度最大，高于锂离子电动车及燃油车，能效比上占据优势。考虑全生命周期后，能源效率约为29%，高于锂离子电动车的28%及燃油车的14%。在续航方面，氢燃料电池汽车传统燃油车相似，续航里程约在600公里左右，优于锂离子电动车;此外氢燃料电池汽车还具有无噪音，充能时间短，耐低温，事故严重性小等优点。
然而目前，氢燃料电池汽车在中国市场刚刚起步，技术和市场仍不成熟，处于幼稚期，未来发空间巨大;且氢燃料电池汽车应用领域不具有普适性，这也是未来氢燃料电池汽车技术需要革新和研究之处。


产量受到疫情影响严重
根据高工产业研究院(GGII)的数据显示，2016-2020年中国氢燃料电池汽车产量逐年上升，受到疫情影响，2020年产量下滑至1199辆。这表明中国氢燃料电池汽车市场正在成长，产量的增加一定程度上代表了市场需求增加。未来，氢燃料电池汽车的发展前景较好。

市场进入商业化初期
2016-2020年，中国氢燃料电池汽车保有量逐年上升，受到疫情影响，2020年销量有所下滑。截止2020年底，我国氢燃料电池汽车年销量1177辆，保有量7352辆，标志着我国氢燃料电池汽车正在逐渐被市场认可接纳，氢燃料汽车进入商业化初期。

商用车是研发方推广重点
与海外专注于氢燃料电池乘用车的量产不同的是，我国将研发和推广重点放在商用车上。2020年，我国燃料电池汽车销量中，全为商用车。其中，客车销量占比达98%，货车销量占比为2%。截至2020年底，我国氢燃料电池车累计行程超过1亿公里，以氢燃料电池物流车和客车为主。

政策指引保驾护航
中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》是为我国氢能发展道路提出了更为明确的要求与指引。随着国家“碳中和”、“碳达峰”任务的推进，氢能这一绿色能源受到国家的重视和大力推动。未来目标中就风光能电解水制氢，加氢站等基础设施建设，氢燃料电池汽车等进行了详细规划。

—— 更多数据请参考前瞻产业研究院《中国氢燃料电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

7. 氢云观察：氢燃料电池汽车优势明显，为何被市场制约，难以推广？

 
    氢燃料电池车具有三大优势：零排放、降低车企减排压力、单次加氢仅需几分钟，可行驶1000公里、电池寿命长，低温性能适范性强等 
   4月初，三款氢燃料电池车首次登上《新能源 汽车 推广应用推荐车型目录》，享受每辆车20万-50万的国家补贴，与部分地方政府的等额补贴，总额最高可达售价的70%，补贴力度至少会持续到2020年。
     
   氢云链认为，未来在政策的大力扶持下，这种情况将会有所改善！
   但是目前，氢燃料电池技术研发还是遇到较大困境，核心零部件技术研发难度大！如：高压储氢罐研发难度大、氢燃料电池多项关键技术还未突破、零部件国产化程度低等， 除此之外，制氢成本和用车等困境也是面临推广较大难题。 
    但氢云链认为：真正 制约氢燃料电池真正走向实用、走向市场、走向大众生活的障碍是经济规模的制氢、加氢技术及其 社会 普遍度、技术上(电堆和整车技术)的可靠性等。其中加氢网络是基础设施，是普及氢能应用的基础。
   短距离运输长管拖车气态氢气运输最经济，300公里以上液氢槽车运输更经济：氢气运输的方式包括气态氢气输送、液态氢气输送和固态氢气输送。前两者将氢气加压或液化后再利用交通工具运输，这是目前加氢站比较常用的方式，固态氢气输送通过金属氢化物进行运输。如果考虑氢气液化装置的投入、液化能耗等等因素，气态氢气的运输最经济，长管拖车气态氢气运输成本最低可以达到50公里2.3元/kg，折合为46元(吨·公里)，/当运输距离超过300公里，液氢槽车运输变得更经济。
   
    国内加氢站核心设备基本依赖进口，加氢机有望最先国产化： 
   加氢站与现有较为成熟的压缩天然气(CNG)加气站相似，主要设备包括卸气柱(站外制氢加氢站)、压缩机、储氢罐、加氢机、管道、控制系统、氮气吹扫装置、放散装置以及安全监控装置等等，无论是站外制氢加氢站还是站内制氢加氢站其核心设备都是压缩机、储氢罐和加氢机，它们分别占到加氢站建设成本的30%、11%、13%，目前国内加氢站核心设备基本依赖进口，加氢机已有国内公司取得突破，有望最先实现国产化。
    国内加氢网络建设还处于起步阶段，可以借鉴国外经验： 
   起步阶段主要通过政府政策引导、以及政府示范项目示范；进入商业化运营后，加氢站的建设应以主要城市为中心，然后再在连通主要城市的交通干道(高速)上建设，形成初步的氢能高速路(网络)；在规模经济显现前，适当的补贴政策是必要的；相关标准成熟后，应该鼓励产业资本(民间资本)参与建设加氢站；加氢站降成本方面，除了技术革新之外，应该充分考虑油气综合加注站。
   
   总体而言，氢燃料 汽车 的发展前景广阔，各方企业和政府不断布局，产业链加速筹备，是未来的朝阳产业。但是氢能、氢燃料电池的产业化、商业化、生活化之路还很漫长。
   据报道，目前国内已有企业成功研发了燃料电池质子交换膜，解决了氢燃料电池核心零部件的供给问题，而多家企业正在研发的70MPa储氢罐也即将具备量产的能力。
   
   另有北京大学、中国 科技 大学的科研团队，分别研发出了不使用铂的燃料电池催化剂，极大降低了成本的同时有效提升了催化剂活性。
    氢云链总结： 
   现在氢燃料电池 汽车 面临的问题正在变得越来越好，政策越来越明晰，产业链企业实力大幅提升，地方政府积极性越来越高。同时，氢燃料电池 汽车 的市场认可度也在提升，推广步伐在加快，产业态势正在步入一个良性循环。
   风险提示：
   1)加氢站网络建设不达预期；2)加氢站关键设备国产化进程不达预期；3)产业政策和补贴政策波动风险；4)燃料电池成本下降不及预期等。
     

8. 氢燃料电池的推广，真的能普及吗

新能源汽车在国内是如火如荼的进行着，各大车企为了在新能源汽车市场增加自己的话语，对于新能源的研发也是不惜余力，破釜沉舟的进行，最近丰田发布了第二代氢燃料电池汽车车辆续航850公里,再一次把新能源汽车当中的燃料电池汽车技术拉回视野，在国内市场当中车内车企也在加速研发和生产，工信部最近披露了一组长安CS75 FCV的申报图,并且公布了这台车的综合续航里程,达到了510千米。面对着加氢5分钟无续航里程担忧的氢燃料电池，真的能普及吗？

对于氢燃料电池能不能真的普及，还是有很长一段路要走的，但根据氢燃料电池汽车带来的优点来看，是能够真的普及的，首先氢燃料电池没有污染，根据氢燃料电池汽车的工作的原理来分析，氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，也就是说氢燃料电池在工作的时候，会将氢气送到燃料电池的阳极板（负极），经过催化剂催化以后，氢原子中的一个电子被分离出来，从而在外电路中产生电流。

而与氧原子和氢离子重新结合为水。相对于纯电来讲氢燃料电池汽车是真正的做到无污染的效果，在使用上面相对于锂电池等要安全，但作为氢燃料电池汽车而言，车辆的发展非常依赖于制氢、储氢、输氢、加氢等氢燃料基础设施的建设。

无论是丰田的氢燃料电池技术还是长安CS75FCV技术，从目前国内的设施来看，氢燃料电池要在国内普及还是有一段很长的路要走的。对于新技术普及来说我们还是要理性看待。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。