“前不久，我们在张家口交付了49辆氢燃料电池公交车。下一步，张家口市计划结合2022年冬奥会，将相当比例的公交车替换为氢燃料电池客车。”
日前，在清华大学召开的氢能产业发展创新论坛上，北汽集团总经理张夕勇透露，面向2022年北京冬奥会，北汽正在开发续驶里程超过450公里的第四代氢燃料电池客车，以及续航里程超过350公里的第二代氢燃料电池物流车。
与之相关的另一则新闻是，《日本经济新闻》报道称，日产宣布暂停与戴姆勒及福特合作开发燃料电池车的计划，将力量集中于发展电动汽车。曾经备受热捧的氢燃料电池技术，在其大本营日本遭遇了发展瓶颈。
氢燃料电池车的逐步发力，会对发展势头正火的电动汽车形成威胁吗？为何氢燃料电池汽车在国外会被“抛弃”？它在商业化应用中又遭遇了哪些“拦路虎”？
并非替代 燃料汽车可补电动汽车短板
我国从2009年开始推广新能源汽车，截至2017年底，中国累计推广新能源汽车超180万辆，已成全球新能源汽车推广量最大的国家。如同纯电动汽车一样，氢燃料电池车也属于新能源汽车，目前只处于示范运营阶段。燃料电池包括但不限于氢燃料、甲烷燃料、甲醇燃料电池等，当前行业普遍认可的是质子交换膜氢燃料电池。
值得注意的是，燃料电池也不是新晋“网红”，早在上世纪60年代，碱性燃料电池就被用于宇宙飞船和登月飞行。而在国内，2006年，北汽福田和清华大学、亿华通科技公司组建了联合研发团队，承担了国家863计划氢燃料电池客车研发工作，两年后成功推出第一代氢燃料电池客车，服务于2008年北京奥运会。
为何在电动车已成主流技术路线时，重提发展燃料电池汽车？业内普遍认为，电动汽车存在充电耗时长、续航里程短的短板，而燃料电池车辆适合应用在重载、长途交通领域，正好弥补电动汽车的不足。
“从长远来看，氢燃料是汽车能源的一种终极解决方案，我国对氢燃料电池车的研发一直没有停顿。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰说，氢能的开发利用中，难度最大、最典型的应用场景就是氢燃料电池汽车，把它作为氢能利用的技术突破口是很好的选择。
在陈清泰看来，氢燃料汽车与纯电动汽车并非替代关系，这两种新能源汽车都能实现零排放，且在不同的应用场景中各有所长，两者将实现并行发展，不可顾此失彼。
那么，纯电动汽车与氢燃料电池汽车在成本优势上，谁会更胜一筹？中科院院士、清华大学教授欧阳明高坦言，续航里程在500公里以内，氢燃料电池轿车没有成本优势；续航里程在100公里以上，氢燃料电池商用车就具备成本优势。因此，锂离子电池系统更适合替代汽油机，氢燃料电池系统更适合替代柴油机。
前景可观 技术与成本掣肘商业化
近年来，氢燃料汽车在全球范围内发展迅速。国际氢能委员会在2017年11月发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》显示，到2050年，氢能源需求将是目前的十倍。预计到2030年，全球燃料电池乘用车将达到1000万—1500万辆。
中国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出，要系统推进燃料电池汽车研发与产业化，到2020年，实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。《节能与新能源汽车技术路线图》则明确了时间表，到2020年、2025年和2030年，中国燃料电池汽车的发展目标分别为5000辆、5万辆以及百万辆。
陈清泰表示，2017年，全国燃料电池商用车的产量达到1226辆，燃料电池电动车开始进入试运行阶段。可喜的是，中国大型能源公司开始高调进入，纷纷将氢能纳入发展战略，加大对氢能技术的研发投入，氢燃料电池相关零部件和专业性公司也在快速增长。
中国氢燃料电池汽车领域在快速发展的同时，也暴露出一系列问题。全国政协副主席、中国科协主席万钢指出，燃料电池汽车的商业化、产业化滞后，特别是产业生态和市场还没有建立，具体来说有几个比较显著的问题：国内氢燃料汽车部分关键技术难题久攻不下，且与国外差距明显；产业化、商业化进度显著落后。此外，产业链较薄弱，工程化能力不足，企业主体作用缺失；制氢、供氢和加氢的系统较落后，造成氢成本剧增；技术标准、检测体系严重滞后等。
但涉及氢燃料电池汽车的商业化，张夕勇直言要闯过“三道关”，首先是技术关。目前氢燃料电池汽车的电堆体积功率密度、低温性能、气瓶压力等核心指标还有很大提升空间。质子交换膜、双极板、高压气瓶等核心部件，从目前领先和追赶的企业指标上就能看出差距。
“目前氢燃料电池汽车的发展阶段，与10年前的纯电动汽车的发展阶段基本相似。”张夕勇说，第二关是成本关。从材料购置成本和使用成本的角度来看，氢燃料电池汽车都高于纯电动汽车，更无法和传统燃油汽车竞争。
第三关则是商业模式，即场景关。“氢燃料电池汽车在300公里以上长续航里程的使用场景更具优势。从制氢、储备、加注来看，在制氢场所100公里内集中布局加氢站比较科学合理。”张夕勇称，氢燃料电池车更适合用于中远途和小范围物流，如公交车、班车、摆渡车、出租车等。
目前，我国运营的加氢基础设施约有12座。中国工程院院士干勇认为，虽然我国加氢站当前规模较小，但已暴露出一些问题。我国加氢站尚无法按照国际标准实现3—5分钟快速加氢，达不到商业化运营标准；压缩机、加氢机等关键设备选型追求低价，无法满足长期连续可靠运营要求……
打通“堵点” 构建氢能产业生态系统
从顶层设计到规格，燃料电池汽车从来没有输给纯电动和插电式混动两类新能源汽车，在政策加持下，资本正在涌入氢燃料电池车市场。当国外车企在燃料电池面前打退堂鼓时，国内车企却在加大研发力度。
“从运用期向产业化转型是一个十分艰难的过程，一些发达国家和跨国公司对此已经做了长期的努力，有的半途退出了，我国企业对此要有充分的准备。”陈清泰提醒。
显然，要构建氢能产业的生态系统，专家们直陈的问题怎么也绕不开，需要政府、企业、研究机构等多方共同努力。干勇表示，氢能产业较为复杂，要充分发挥体制优势。氢能的应用牵扯到一系列的综合技术，从材料到运输、加氢，乃至最后运行的全生命周期，需要一个清晰的操作路径，国家顶层设计尤为重要。
在业界专家看来，破解对氢气燃料电池车的恐慌和技术难题只是时间问题。为加速氢燃料电池汽车的发展，张夕勇建议，可通过组建产业联盟，设立专项基金，支持基础共性技术和核心关键技术研究。
“综合考虑氢能和氢燃料电池汽车在全生命周期的能源效率、减排效果，利用补贴、税收、碳交易等政策杠杆，支持加快推广氢燃料电池汽车。”张夕勇建议，选择一批城市开展氢燃料电池汽车的推广试点，从细分市场确定商业推广、加氢设施建设等方面，从政策引导、推广规划、推广运营补贴等方面加强引导和支持。
