电驱动的终极方案 看日本如何玩转氢能源车

“百年老店”、多元化电子电气产品制造商日本东芝集团（Toshiba）正在全力布局有“未来能源”之称的氢能，并将大规模可再生能源制取“绿氢”视为低碳能源时代的完美解决方案。

近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间，东芝多位高管对澎湃新闻表示，除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外，东芝非常看好氢能在中国的发展前景。

放眼全球，日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出，到2030年要确立国内可再生能源制氢技术，构建国际氢能供应链，长期目标是利用碳捕获（CCS）技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言，用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能，无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。

日本能源转型历程

“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发，进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品，已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝（中国）有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示，早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下，该公司内部近十年间全面提升氢能体系，东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。

据介绍，东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合，启动时间不到5分钟，高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。

东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上

典型场景如东芝的新氢能综合应用中心，利用太阳能电解水制备氢气，并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样，不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳，而且，因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料，从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。

当突发灾难时，这套小型分布式能源亦可大显身手，作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。

纯氢固然样样好，但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解，上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。

张童表示，全球可再生能源快速发展，但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国，风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大，弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来，在需要时再调取，就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来，制出来的氢完全是绿色的。”

他认为，在该领域，东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累，目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段，东芝呼吁政府对全行业予以政策支持，鼓励更多企业参与氢能产业链的完善，并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下，氢能成本才能随着规模化效应快速下降。

氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场，使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求，并联合中国合作伙伴一起开拓市场。

实际上，东芝对于“终极能源解决方案”的认识，在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者，旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因，东芝最终选择剥离核电资产。

今年10月，日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布，日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前，日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。

“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声，很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道，福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前，日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能，但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增，欧洲主要国家纷纷选择弃核。

宫崎洋一称，除了重点业务氢能之外，目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术，可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言，在水电领域，东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队，已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机；光伏领域，东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用，住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用；地热领域，东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备，以设备容量计处于全球第一。

福岛氢能研究基地（FH2R）

在日本国立的新能源产业技术综合开发机构（NEDO）牵头下，东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地（FH2R）已于今年2月底建成。

FH2R系统概览

该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置，正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统，还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。

校对：刘威

据《日本经济新闻》报道，曰产公布中止与戴姆勒公司及福特汽车联合开发燃料电池车的方案，将能量集中化与发展趋势电动式汽车。以前遭受热捧的氢燃料电池技术性，在其本营日本国遭受了发展趋势阻拦。就连丰田都没法明确氢燃料电池能不能变成将来流行，大部分汽车企业全是战略科学研究和试产，保证 关键技术领域不脱队罢了。

最先，氢的贮运较难：由于氢分子是最少的分子结构，再密闭式的器皿也难保不容易轻度泄露，仅仅能够操纵到泄露量几乎为零，不危害应用。可是所投入的成本费是极大的。压力容器成本费也不低，我觉得有关科学研究原材料觉得髙压氢罐最少要做35MPa，丰田用的是70MPa三层构造。除开压力容器之外，与氢罐连接的闸阀、管道等规定也比别的燃料高得多。使用期限不太清晰，但可能维修保养成本费要高许多 。

第二，铂金属催化剂成本增加：三元锂电池常用的金属催化剂原材料里边，主要是镍钴锰（NCM）或镍钴铝（NCA），实际上钴的使用量是非常少的（占有率10%上下），但如今钴的价格一路暴涨。关键缘故便是锂电生产量极大，因此 就算单独充电电池钴的使用量非常少，但吃不住充电电池多。因此 大伙儿都是在往无钴充电电池方位科学研究。氢燃料电池里边我看到一些毕业论文也在科学研究取代铂的金属催化剂，终究铂太贵了，比钴贵得多，这或是现阶段使用量不大的状况下。倘若氢燃料电池很多生产制造，那铂的价钱不清楚要高去哪里了。

第三，电力能源成本费也高：例如车用汽油的热值是47.3MJ/Kg，天然气（甲烷气体）的热值是78MJ/Kg，氢气的热值是141.8MJ/Kg，如今汽油油价依照7元每升测算好啦，1公斤9.7元（依照92汽油相对密度0.725Kg/L测算），天然气价钱依照商业气价钱4.5元一立方米，1公斤6.25元（依照天然气0.72Kg/m3测算），氢气价钱1公斤40元，依照等比热值测算，车用汽油每MJ热值成本费0.两元，天然气每MJ热值成本费0.08元，氢气每MJ热值成本费0.28元。注：氢燃料电池实际上不可以依照点燃热值测算，但为了更好地以便比照，这儿取的热值。

氢能的优点基本上仅有燃料电池这一个行业，在别的行业而言天然气（CH4）彻底能够完爆氢能。生产制造1立方氢气必须6.7-7.3度电，每度电依照规范碳排放量大约0.785Kg，也就是1立方米氢气大概碳排放量是5.3Kg，而1立方氢气才90g。天然气是一次能源，造成全过程全是有机化合物化学变化，没有碳排放量，点燃时每Kg碳排放量是2.04Kg，也就是每90g的天然气碳排放量是0.18Kg。90g氢气的热值是12.8MJ，90g天然气热值是7MJ。那麼同样热值下氢气的碳排放量是天然气的16倍，何况汽化的氢气的温度比天然气低，存取时间比天然气低，就代表着氢气的贮运成本费比天然气高

如出一辙，福特汽车汽车也在6月13日也公布申明称，其与戴姆勒公司坐落于大不列颠哥伦比亚省本那比的燃料电池合资企业将于2018年夏天关掉。但是，吵吵闹闹乃店家在所难免，那里忙着提出分手，这里奥迪车和当代公布达到专利权交叉式授权文件，将合作开发氢燃料电池汽车。

对比纯电动车汽车的关键技术，为什么氢燃料电池汽车在国际性上引起了这般大的异议？要处理这个问题，不但要了解氢燃料电池从技术上的难题和挑战，也要掌握世界各国政府部门在促进该技术性身后的动机。实际上较大的难题无非便是关键技术缺陷和昂贵成本费无法大规模营销推广。

实际上新能源燃料销售市场或是有新的技术性商品不被大伙儿掌握，今日告知大伙儿一种在新能源燃料销售市场实际效果非常好的新型燃料--较高能汇聚油。它是一种没有一切醛类的绿色植物类和矿物质类原材料生成的清洁燃料，关键适用家中餐饮店院校加工厂饭堂加热炉等层面，具备非易燃易爆物品用火点不燃非危险品的安全性特点，无毒性没害点燃无烟无味，点燃合理性比照传统式天然气，酒精类燃料也是有非常非常好的出色型，热值达到10000--13000卡路里，价格实惠具备竞争能力。

现阶段酒精类燃料和天然气类然料由于安全性和环境保护层面的难题，我国监管现行政策趋于紧张，多地颁布严禁和限定对策。因此 新能源技术无醇燃料品牌优势凸显，如今和能够预料的未来会变成燃料销售市场的主要产品，有新能源燃料创业计划的盆友何不关心掌握这款新型燃料商品。

二战前后左右，没有丰田没有广州本田，曰产才算是日本国的大儿子，十分强劲。之后2000年上下，丰田和广州本田也起来了，曰产贴近倒闭。1999年，戈恩接任时，曰产汽车经营规模松垮、高效率不高、管理方法不当，承受170亿美金的负债。与之对比，丰田不但销售量蒸蒸日上，两年前丰田发布的混动系统THS也是确立它的信誉。

日本的政府也立在丰田一边，公布汽车国家产业政策是：丰田汽车要做的便是加强在混合动力技术性上的优点，别的日本国汽车企业要做的便是学习培训丰田的混合动力。但是，戈恩并不是那类想要认输的人，他让曰产汽车挑选与日本的政府唱反调：你让我跟丰田学混合动力，我偏不。随后它搞出以前销售量最大的纯电动车汽车：日产聆风LEAF。

换句话说：若第一名丰田大力推广混合动力，则追赶者曰产挑选别的线路 ，那便是纯电动车。若第一名丰田大力推广氢燃料电池，则追赶者曰产挑选别的线路，那便是 Zero Emission曰产纯电、VC-Turbo超变擎和e-POWER混合动力等。由此可见，曰产挑选终止氢燃料电池是一种日本和服逻辑性的公司经营战略：

在竞争策略上：追赶者要挑选不一样的关键技术。在公司设计风格上：Zero Emission曰产纯电、VC-Turbo超变擎、e-POWER混合动力，全是“大好脑洞大开”的技术性；不动基本路，是曰产汽车的设计风格，一时变不上。在资源资金投入上：另外搞了纯电、汽车发动机、混合动力，再搞氢燃料电池，确实搞没动了。因而，曰产终止氢燃料电池开发设计，大量是曰产汽车的竞争策略，彻底不可以作为否认氢能的关键技术的事实论据。

用以交通出行仅仅一个细分化行业，不可以意味着氢燃料电池未可以说，氢能是未来新能源管理体系的关键组成，我们不能独立地从氢能源车看来氢燃料电池发展趋势，要立在电力能源管理体系向清理低碳环保安全性高效率转型发展的大情况出来考虑到。氢燃料电池与电磁能一样，归属于二次能源，但但凡二次能源，就会有“源网荷储”四个行业必须一同发展趋势。源：氢气是怎么造成的，包含电解水的绿氢，也包含能源化工的灰氢。网：氢气管道网或是液氢髙压气氢运送，加氢站等。荷：客户，包含氢能汽车，化工厂、钢材冶金工业等。储：储气库。在这里四个行业之中，仅有氢燃料电池汽车与一般普通百姓触碰更为密切，可是不意味着氢燃料电池汽车不行，氢能管理体系就不行。

即便是氢燃料电池，汽车不需要了，还可以做变大，还可以作为移动式的电力能源站，热冷电联供等。总而言之，氢燃料电池假如从商品和技术性方面看来，确实是个好的方位。仅仅万物复苏，密切相关，一环扣一环，人类社会便是个群居动物大生态，技术性中间推动和发展趋势也是遭受蝴蝶效应的危害，期待这一产业链可以尽早技术性提升和创建起来。

作为一种来源广泛、清洁低碳、应用场景丰富的二次能源，氢能有利于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。近年来，氢能及氢燃料电池产业逐步成为全球能源技术革命和未来能源绿色转型发展的重要方向。

【拓展资料】

特点：

氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。21世纪，我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划，并且我国已在氢能领域取得了多方面的进展，在不久的将来有望成为氢能技术和应用领先的国家之一，也被国际公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。

当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是所用的能源如石油、天然气、煤，石油气均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源、能源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样的二次能源。氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。作为一种理想的新的含能体能源，它具有以下特点：

1.重量最轻：标准状态下，密度为0.0899g/L，-252.7℃时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢可变为金属氢。

3.导热性最好：比大多数气体的导热系数高出10倍。

4.储量丰富：据估计它构成了宇宙质量的75%，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。

5.回收利用：利用氢能源的汽车排出的废物只是水，所以可以再次分解氢，再次回收利用。

6.理想的发热值：除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。

7.燃烧性能好：点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。

8.环保：与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氨气经过适当处理也不会污染环境，氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应。

9.利用形式多：既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。

10.多种形态：以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。

11.耗损少：可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全性相对提高，能源无效损耗减小。

12.利用率高：氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。

13.运输方便：氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。

新能源成果突出,生态安全备受重视

2018年,美政府在大力推动传统能源产业发展的同时,持续加大对太阳能、核能、地热能、生物能等新能源领域的研发投入。

众多新能源领域中,新型电池研发成果引人注目。750次充电/放电循环后仍能正常工作的新型锂空气电池、容量大且寿命长的可充电水基锌电池、靠细菌发电的低成本纸基生物电池等成为电池中的新星。而在提高现有电池性能方面,科学家也取得不少成果。他们将有机太阳能电池的光电转化效率提高至15%,将锂离子电池的容量提高了40%。布朗大学开发的新型燃料电池反应合金催化剂,在活性和耐久性方面更是超过了能源部2020年车用电催化剂技术指标。

在维护生态环境安全方面,尽管政府最新气候评估报告称,气候变化将给美国带来多重伤害,但并没有说服特朗普总统。科学家依然不遗余力游说,不仅发文称美墨边境墙会严重危害地区生物多样性,还对欧洲将木材作为低碳燃料的政策提出质疑。在具体研究方面,甲烷温室效应的证实、金属铋“催化可塑性”的发现、可再生可降解乳蛋白包装材料的开发等成果,都成为保护全球生态环境安全的助推剂。

日本

锂电池负极大容量化,制氢系统投建

大容量不劣化的锂电负极研发成功。日本产业技术综合研究所新开发出了一种锂离子电池使用的负极,容量约为目前主流的石墨负极(372mAh/g)的5倍,与一氧化硅的理论容量基本一致。新开发的电极在反复充放电200多次后,容量依然没有变化,确认具备大容量、长寿命的特性。利用此次开发的电极有望提高负极的能量密度,推动锂离子二次电池实现大容量化和小型化。

世界最大规模利用可再生能源的制氢系统在福岛投建。2018年8月,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)、东芝能源系统、东北电力及岩谷产业合作,开始在福岛县浪江町建设利用可再生能源制氢的氢能源系统“福岛氢能源研究站”,系统装置具备世界最大规模的1万千瓦制氢能力。利用该系统制造的氢预定用于燃料电池发电用途及燃料电池车和燃料电池巴士等交通用途,或者作为工厂的燃料使用。

氢燃料发动机实现大功率、高热效率、低排放。产综研与日本冈山大学、东京都市大学、早稻田大学组成的研究小组,在小型发动机的基础实验中,利用氢燃料优异的燃烧特性确立了新的燃烧方式,开发出全球首款能实现高热效率和低氮氧化物(NOx)的火花点火氢燃料发动机。

东海核燃料再处理设施报废计划获批。日本“原子力规制委员会”2018年6月批准了由日本原子力研究开发机构提交的东海核燃料再处理设施报废计划,耗资1万亿日元,报废时长预计将持续70年。

俄罗斯

大气治理取得进展,核废料和水处理有新法

大气污染防治方面,俄罗斯国立秋明大学的科研人员研发出液滴悬浮约束方法,并可进行定量液滴有序成团,此项工作可用于大气中污染物扩散机理的研究,制定生态灾难预防性措施托木斯克理工大学研究人员使用含有3%—10%有机杂质的工业用水和废水,获取了燃料气溶胶,这种气溶胶可用于快速点燃火力发电厂和锅炉房的锅炉,还可用于柴油发电机燃烧室以及汽车内燃机。

核废料处理方面,俄科学院远东分院化学研究所联合俄远东联邦大学,正在研制新型纳米结构吸附反应剂,该吸附剂可用于净化俄远东红星造船厂内的放射性液体废物俄西伯利亚联邦大学的科学家采用空化技术,让位于乏核燃料储罐底部密实的不溶性沉积层不断受到空化—活化水酸性溶液侵蚀而被破坏,新技术将溶解速率和沉积物回收量提高至原来的1.5倍,制备出的含放射性化学废物的水泥混合物强度是常规方法的2—3倍。

水处理方面,俄圣彼得堡理工大学的科学家使用高铁酸钠替代传统的氯气对自来水进行消毒,新试剂用量小,不会形成毒性分解物,还能将一些危险化学品分解成低毒化合物,同时杀死水中微生物俄托木斯克工业大学能源工程学院研发出液滴爆炸粉碎式污水处理方法,可高效去除污水中的化学侵蚀性、毒性及燃料杂质,具有高效、低能耗的特点,适用于化工、石化、冶金、纸浆造纸等行业的污水处理。

德国

致力解决气候和雾霾问题,开发储存制取氢的新工艺

2018年德国大规模启动了碳转化学项目以解决气候和雾霾问题,这个由赢创公司和西门子合作的项目,拟利用人工光合作用,将二氧化碳和水转化为有用化学物质。按照计划,到2021年将在鲁尔区的马尔化学工业园建成一个巨大的化学试验装置,预计每年可利用二氧化碳生产20000吨有用的化学品和燃料。该项目最终获益的不仅是钢铁行业,还有化学和能源等行业。

德国尤利希研究中心和埃朗根—纽伦堡大学的研究人员合作,开发出了利用有机载体液和特殊催化剂,储存和制取氢燃料的新工艺,可使原先装卸氢燃料所需的两个装置简化成一个装置。这一新工艺将来应用于工业化储氢和生产,将大大降低成本和能源消耗,对能源转型具有重要意义。

不莱梅大学库尔策教授领导的研究小组找到了一种解决地下水硝酸盐污染的新方法,发现一种合成的多金属氧酸盐对于减少硝酸盐水污染有特殊作用,这种纳米结构物质在水中对硝酸盐还原起电催化效果。

韩国

建成应对核泄露系统,提高锂电池性能

2018年,韩国建成了迅速应对核泄露的“核辐射状况信息共享系统”,在核能设施周边29个地点探测放射能量泄露数据并迅速应对。

韩国大学成功开发出一种利用太阳光谱中红光捕捉二氧化碳的技术,能够将二氧化碳转换成一氧化碳中间物质,从而生产燃料此外,韩国还研发出了符合更高环保要求的氢气制备技术。

韩国使用富锂锰氧化物开发了一种兼具高电压、高容量的黏合剂阳极材料,可大幅提高锂二次电池的能量密度同时,充电速度为现有锂电池5倍、采用石墨烯球正极保护膜和负极材料的锂二次电池也在韩国研发成功。

以色列

注重氢燃料电池研发,助力新能源汽车发展

在第6届国际智能机动峰会上,以色列公司展示出水基氢燃料溶液,利用公司的专利催化剂,可以快速从溶液中获取氢气,供给氢燃料电池产生电能。该溶液具有无毒、化学性质稳定的特点,同时储能密度高,且便于运输和存储。

以色列研究人员还发现在太阳能的作用下,过氧化氢在氧化铁构成的光电极上产生光化学分离的化学机理。该发现有望将水廉价且高效地转化为清洁的氢燃料,促进氢燃料电池驱动的汽车大规模发展。

乌克兰

建立环境研究中心,监测研究自然生态

2018年9月,乌克兰教科部、环境部、国立喀尔巴阡大学,以及喀尔巴阡山国家公园联合建立了喀尔巴阡环境研究中心。喀尔巴阡山是横跨中东欧多个国家的欧洲第二长山脉,目前存在着诸如地表水体污染、工业和生活垃圾污染等环境问题,以及自然生态系统退化、生物多样性丧失、洪水和山体滑坡威胁增大的趋势。该研究中心建立后,通过监测和研究将为解决上述问题提供科学依据和解决方案。

特斯拉凭一己之力改变了 汽车 产业的走向，许多传统 汽车 制造商被迫调整策略，奋力追赶。现在几乎所有制造商都有自己的电动 汽车 ，就连怀疑者通用 汽车 、大众也开始生产电动 汽车 。

不过有一家公司没有让步，它就是丰田。丰田没有将所有鸡蛋全部放进电动 汽车 篮子里。当它推出电动 汽车 时，还在向燃料电池下注。

为什么？燃料电池技术不是已经输了吗？

用氢燃料的燃料电池

从字面上讲，燃料电池技术是应对气候变化的完美方案。液态氢通过燃料电池产生能量，驱动 汽车 前进，只生成水。与其它燃料相比，氢燃料的能量密度更高。

汽油的能量密度约为每千克46MJ，而氢燃料则是120MJ。在理想世界，让同一辆 汽车 跑相同距离的路，氢消耗的燃料要少很多。因为 汽车 只需要装备很少的燃料电池就足够了，所以 汽车 会更轻，现在的电池还太重。氢燃料还有另一个优势，添加燃料时比汽油更快。

为什么现在氢燃料普及度如此低

早在10多年前，加州州长施瓦辛格就倡导发起氢燃料革命，可惜没有成功。一是需求不高，二是供应问题，氢燃料难以普及，供应链也很脆弱。燃料添加站也不多，当中一些经常因为维护关闭。有时氢燃料供应还会中断。目前的氢燃料主要来自化石燃料工厂，工厂将水分离成氢与氧，变成氢燃料。

除了上述原因，成本过高也是一个问题。现在的燃料电池仍然很贵，氢的价格约为每加仑16美元。之所以价格高，原因之一时提炼时需要用到催化剂Platinum，它很贵。研究人员正在努力，试图减少Platinum的消耗量，或者完全放弃Platinum，以求降低成本。

不只如此，存储氢燃料的成本也很高。氢气虽然能量密度高，但按体积计算密度并不高，将它变成液体装进罐子需要制冷技术，所有这些都抬高了成本。正因如此，每次添加氢燃料成本都比汽油高，比电力更是高很多。如此一来，氢 汽车 价格居高不下，维护成本也不低。所以对于绝大多数人来讲购买氢 汽车 毫无意义。

为什么丰田不放弃

丰田很早就开始支持燃料电池，它推出了Mirai 汽车 ，不过大家并不热情。可能是因为 汽车 定价高达5万美元，也可能是燃料添加站太少。

有人可能会认为，商业失败将迫使丰田放弃氢 汽车 计划，不过丰田还是继续生产氢 汽车 ，每次还会升点级。据报道，丰田为求安全，在开发未来 汽车 时不打算将所有鸡蛋放进一个篮子里。它的确会向电动 汽车 投资，但会继续保留Mirai。另外，对于氢燃料电池丰田还有其它打算，远不限于 汽车 。Mirai只是氢燃料的一张“脸”，用来展示形象。

对于重型 汽车 来说氢燃料也许更有魅力，比如卡车、巴士、叉车。目前的锂电池太重，如果想驱动重型 汽车 ，需要安装大量电池，重量明显太重。如果换成氢燃料电池，重量会减少很多。

对于叉车、卡车这样的商务 汽车 来说，充电时间过长等于看着钱白白流走。氢燃料可以快速添加，能节约成本。另外，与其它燃料相比，氢燃料 汽车 可以跑更远的路。照估计，氢卡车的的续航里程可以达到500-750英里。

可能正是因为这些原因，Nikola才会努力开发氢卡车。有些地区已经出现氢巴士。事实上，丰田已经为奥运会准备100辆氢巴士，可惜奥运会推迟了。丰田还与中国企业合作开发燃料电池，供商务 汽车 使用，它们的目标是降低成本。

打造供应链

在美国加州，丰田推行一种名叫“cow to car”的能源供应模式，如果这种模式成功，它可以解决两个问题，提供清洁氢燃料，打造强劲供应链。牛会生成甲烷，它是一种温室气体，也是氢燃料之一。

丰田的计划就是利用厌氧消化池将农场动物粪便变成甲烷，将甲烷收集起来，用燃料电池处理就可以变成氢和电。收集甲烷甚至都不需要额外管道，直接注入现有天然气管道就可以了。氢可以输送到加油站，电可以输入电网。丰田本来准备根据这套方案建一个氢厂，不过推迟了。丰田还有一套方案，就是将废纸变成氢。不过要打造这样的工厂需要一些时间，技术不成熟，不过一旦建成，它也许可以提供常规氢燃料。

氢可以存储再生能源

再生能源很好，因为很干净，但它有一个绕不开的问题：不是连续的。

怎么办呢？在生产高峰将它存起来，在生产低峰使用。氢可以作为一种解决方案，利用可再生能源将水（或者海水）变成氢，然后通过燃料电池用氢生成电力。

不只 汽车 可以使用

未来，丰田肯定想让 汽车 用上氢燃料，但不仅仅如此，非 汽车 项目也可以用，比如航天产业就可以用。太空中氢的含量相当高，事实上，宇宙75%都是氢。丰田与日本航天机构JAXA合作设计月球车，里面就用到了氢燃料电池。月球车的续航里程达到1万公里。

也有人对氢动力航空感兴趣，但不知道丰田是否会向这一领域投资。

有一点倒是肯定的，那就是丰田对航海感兴趣，它正在开发燃料电池船舶。这是一个好消息，因为商务航运贡献的排放量占了整个排放量的2.5%。

丰田还准备打造氢城市，100%依赖氢。其中一个城市名叫Woven City，占地175英亩。它将会成为未来城市的典范，里面有无人驾驶系统、有机器人、有智能家庭、有AI。老实说，这套设想也许并不遥远。在全球一些阳光充足的地区，我们可以建设太阳能工厂，将海水变成氢，供城市、 汽车 使用。

有何意义

在特斯拉制造电动 汽车 之前，大众、宝马对电动 汽车 并不感冒。现在呢？所有 汽车 商都有自己的电动 汽车 。也许丰田看重的是未来，这一未来已经多次延期，所以有风险。大量供应清洁干净的氢能源，丰田的理念是否错了？未来会不会出现替代性技术，让氢燃料电池技术变成多余？或者说，未来将会出现突破技术，让氢变得足够便宜，被大家广泛使用？也许扩大生产追加投资可以解决氢能源存在的一些问题？无人知道未来会怎样。也许电动 汽车 会是 汽车 的未来，但在城市里，不论是巴士、卡车还是船舶，也许还得依靠氢。

文/熊华文 符冠云，国家发改委能源研究所，环境保护

当前，世界各国都在加快推进氢能产业发展，初步形成了四种典型模式，即以德国为代表的“深度减碳重要工具”模式，以日本为代表的“新兴产业制高点”模式，以美国为代表的“中长期战略技术储备”模式和以澳大利亚为代表的“资源出口创汇新增长点”模式。我国在推动氢能产业高质量发展的过程中，应充分参考借鉴国际经验，进一步明确“初心”与“使命”、目标与路径，以推进能源革命为出发点，构建“大氢能”应用场景，统筹推进氢能产业技术与市场、供应与需求的协调发展。

氢能作为二次能源， 具有来源广泛、适应大范围储能、用途广泛、能量密度大等多种优势。随着氢能产业的兴起， 全球迎来“氢能 社会 ” 发展热潮，欧盟、日本、美国、澳大利亚、韩国等经济体和国家均出台相关政策，将发展氢能产业提升到国家（地区）战略高度，一批重大项目陆续启动，全球氢能产业市场格局进一步扩大。对我国而言，加快发展氢能产业，也有现实而迫切的意义。具体来看， 发展氢能产业是优化能源结构、推动能源转型、保障国家能源安全的战略选择，是促进节能减排、应对全球气候变化、实现绿色发展的重要途径，是超前布局先导产业、带动传统产业转型升级、培育经济发展新动能、推动经济高质量发展的关键举措。

2019年是我国氢能发展的创新之年，“理想照进现实”特点明显— 战略共识基本成形， 探索 的步伐正在加快， 先进理念、技术、模式层出不穷。超过30个地方政府发布了氢能产业发展规划/ 实施方案/ 行动计划，相关的“氢能产业园”“氢能小镇”“氢谷”项目涉及总投资额多达数千亿元，氢燃料电池 汽车 规划推广数量超过10万辆，加氢站建设规划超过500座。我国在加快发展氢能产业的过程中，需要广泛参考借鉴国际经验。我们认为，对于国际经验的研究不应只停留在政策、措施和行动的简单总结及归纳层面，而应该深入分析各国发展氢能背后的初衷、动机、利益格局等内容。在充分了解各国资源禀赋、产业基础、现实需要等各方面因素的基础上，找到发展的方向、目标、路径、模式与政策措施之间的逻辑关系。换言之，不止要看“做了什么”，更要研究“为什么做”“做了有什么好处”等深层次问题。

从不同国家发展氢能产业的出发点、侧重点、着力点等方面看， 全球各国实践大致可总结为四大类型，本文称之为四种典型模式，即把氢能作为深度脱碳的重要工具的德国模式（法国、英国、荷兰等国做法类似）；把氢能作为新兴产业制高点的日本模式（韩国做法类似）；把氢能作为中长期战略技术储备的美国模式（ 加拿大做法类似） 以及把氢能作为资源出口创汇新增长点的澳大利亚模式（ 新西兰、俄罗斯等国做法类似）。

德国模式：推动深度脱碳，促进能源转型

德国能源转型近年来暴露出越来越多的问题。首先，随着可再生能源装机容量和发电量的稳步提升，维护电力系统稳定性成为其头等挑战。2019年德国部分地区出现了电力供应中断事故，暴露出其储能和调度能力不足的短板。其次，为提升电力系统供应能力，德国增加了天然气发电，但由此需要从俄罗斯等国家进口更多天然气，导致能源对外依存度提升。最后， 能源转型使带来能源价格走高，能源转型面临越来越多的争议。与能源转型陷入困境一脉相承的问题是碳减排进展不如预期。德国政府已经提出了2030年比1990年减排55%的中期目标和2050年实现碳中和的长期目标，然而自2015年以来碳排放量不降反升，2018年在暖冬的帮助下才实现了“转跌”。传统减排路径边际效益递减，急需开辟新途径，挖掘更多减碳潜力。

发展氢能可助力大规模消纳可再生能源，并实现“难以减排领域”的深度脱碳。电解水制氢技术发展迅速，规模提高、响应能力增强、成本下降，使其有望成为大规模消纳可再生能源的重要手段。在区域电力冗余时，通过电解水制氢将多余电力转化为氢气并储存起来，从而减少“弃风能”“弃光能”“弃水能”等现象，降低可再生能源波动性对于电力系统的冲击。与此同时，氢能具有高能量密度（质量密度）、电化学活性和还原剂属性， 能够在各种应用领域扮演“万金油”角色，对“难以减排领域”的化石能源进行规模化替代，实现深度脱碳目标。

围绕深度脱碳和促进能源转型，德国创新提出了电力多元化转换（Power-to-X）理念，致力于 探索 氢能的综合应用。具体而言，在氢气生产端，利用可再生电力能源电解水制取低碳氢燃料，从而构建规模化绿色氢气供应体系。在氢气应用端，将绿色氢气用于天然气掺氢、分布式燃料电池发电或供热、氢能炼钢、化工、氢燃料电池 汽车 等多个领域。现阶段，德国政府与荷兰等国正在开展深度合作，重点推广天然气管道掺氢，构建氢气天然气混合燃气（HCNG） 供应网络。其中，依托西门子等公司在燃气轮机方面的技术优势， 已开展了若干天然气掺氢发电、供热等示范项目。截至2019年年底，德国已有在建和运行的“P to G”（可再生能源制氢 天然气管道掺氢）示范项目50个，总装机容量超过55MW。此外，蒂森克虏伯集团已开展氢能炼钢示范项目，预计到2022年进入大规模应用阶段。

日本模式：保障能源安全，巩固产业基础

日本能源安全形势严峻，急需优化能源进口格局和渠道。日本的能源结构高度倚重石油和天然气，二者占能源消费比重高达2/3，因为国内能源资源比较匮乏，95%以上的石油和天然气都需要进口。能源地缘政治局势日趋复杂，断供风险犹如“达摩克利斯之剑”，再加上国际能源市场价格的大起大落，都会给日本能源安全甚至经济安全带来冲击。2011年福岛核事故之后，日本核电发展遇到越来越多的阻力，如果实现本土“弃核”，意味着能源对外依赖程度还要提升。因此，日本迫切需要在当前能源消费格局中开辟新的“阵地”，寻找能源安全的缓冲区和减压阀，摆脱其对于石油和天然气的依赖。

发展氢能可提升能源安全水平、分化能源供应中断及价格波动风险。日本未来消费的氢能虽然仍需要从海外进口， 但主要来自澳大利亚、新西兰、东南亚等国家和地区， 与中东、北非等传统油气来源地区形成了空间分离，进而分化了地缘政治风险。同时，石油和天然气在价格上有较高的关联度，两者仍然属于“一个篮子里的鸡蛋”。而氢能来源广泛，价格与油气的关联度不高，增加氢能进口和消费，能够在一定程度上分化油气价格同向波动对本国经济的影响。此外，氢能还能够提升本国的能源安全水平。日本是地震、海啸、台风等自然灾害多发的地区，能源供应中断情况经常发生。氢燃料电池 汽车 、家用氢燃料电池热电联产组件等设备在充满氢气或其他燃料的情况下，可维持一个家庭1 2天的正常能源供应。氢能终端设备的普及，还可以为日本减灾工作作出贡献。

日本氢能基本战略聚焦于车用和家用领域的应用，是产业和技术发展的必然延伸。日本在技术、材料、设备等方面拥有非常明显的优势， 尤其是已基本打通氢燃料电池产业链。经过多年耕耘，日本已在氢能领域打造出一批“隐形冠军”，如东丽公司的碳纤维、川崎重工的液氢储运技术和装备等。据统计，日本在氢能和燃料电池领域拥有的优先权专利占全球的50%以上，并在多个关键技术方面处于绝对领先地位。专利技术既是日本的“保护网”，也是其他国家的“天花板”。推广氢燃料电池 汽车 和家用燃料电池设备，一方面，可将过往的投入在市场上变现、获取现金流，另一方面，还能及时获取信息反馈，完善技术和设备，由此形成了“技术促产业、产业促市场、市场促技术”的良性循环和正向反馈。

美国模式：储备战略技术，缓推实际应用

美国氢能发展经历“ 两起两落”，但将氢能视为重要战略技术储备的工作思路一直没有改变。早在20世纪70年代，美国政府就将氢能视为实现能源独立的重要技术路线，密集开展了若干行动和项目， 但热度随着石油危机影响的消退而降温。2000年前后氢能迎来了第二个发展浪潮。2002年美国能源部（DOE）发布了《国家氢能路线图》，构建了氢能中长期愿景，启动了一批大型科研和示范项目，但后因页岩气革命和金融危机的冲击，路线图被搁置，不过联邦政府对氢能相关的研发支持延续至今。

在过去的10年中，美国能源部每年为氢能和燃料电池提供的支持资金从约1亿美元到2.8亿美元不等，根据2019年年底参议院、众议院通过的财政拨款法案，2020年支持资金为1.5 亿美元。总体来看，在近50年的时间里，尽管有起伏，但联邦政府将氢能视为重要战略技术储备的工作思路一直没有改变，持续鼓励 科技 研发使得美国能够保持在全球氢能技术的第一梯队。

页岩气革命是美国氢能发展战略被搁置的最主要原因。凭借具有经济、清洁、低碳优势的页岩气，美国已逐步实现能源独立和转型，而页岩气和氢能在应用端存在较多重合，对氢能形成了巨大的挤出效应。加州燃料电池合作伙伴组织（CaFCP）的数据显示，美国的氢燃料电池 汽车 市场已陷入停滞状态，在2019年甚至出现了12%的下滑，发展势头已被日韩、中国赶超。

澳大利亚模式：拓宽出口渠道，推动氢气贸易

澳大利亚一直是全球最主要的资源出口国，同时资源出口也是其最重要的经济增长引擎。根据澳大利亚联邦矿产资源部发布的数据，2019年资源出口直接贡献了该国GDP增长的1/3 以上。但传统的“三大件”（煤炭、液化天然气、铁矿石）出口已现颓势。在煤炭方面，长期以来澳大利亚在全球煤炭贸易中占比超过1/3， 主要目标市场集中在东北亚地区，然而近几年中、日、韩相继开展减煤控煤行动，煤炭出口前景暗淡。在铁矿石方面，中国买走了60%以上的澳大利亚出口铁矿石，而中国钢铁产量进入峰值平台、电炉钢比重提升，这都将拉低其对铁矿石的需求；在液化天然气（LNG）方面，尽管市场需求增长潜力仍然可观，但由于国际油价暴跌，LNG出口创汇能力也被大幅削弱。据世界天然气网站分析， 未来五年内澳大利亚LNG出口收入将持续收缩。

出于经济可持续发展考虑，澳大利亚政府急需找准新兴市场需求，拓宽出口渠道。2019年11月，澳大利亚政府发布了《国家氢能战略》，确定了15大发展目标、57项联合行动，力争到2030年成为全球氢能产业的主要参与者。打造全球氢气供应基地是澳大利亚发展氢能的重要战略目标。澳大利亚正积极推动与日、韩等国的氢气贸易，签订氢气供应协议，同时与相关企业开展联合技术创新，完善氢能供应链，扩大供应能力、降低成本。

如澳大利亚政府与氢能供应链技术研究协会（HySTRA，由川崎、岩谷、电力开发有限公司和壳牌石油日本分公司组成）合作组成联合技术研究组，开展褐煤制氢、氢气长距离输送、液氢储运等一系列试点项目。2019年年底川崎重工首艘液氢运输船下水，补齐了澳大利亚和日本氢气供应链最后一块拼图。这种“贸易 技术创新”一体化模式调动了各参与方的积极性，澳方可实现本国氢气资源的规模化开发，川崎等企业能够获得成本更低的氢气，技术研发团队获得了宝贵的试验田。

值得一提的是， 澳大利亚提出的低碳氢能，既包括可再生能源电解水制氢，也包括化石能源（尤其是煤炭） 制氢（ 碳捕捉） 与储运技术。虽然化石能源制氢备受争议，但正是在煤炭出口增长乏力背景下的现实选择。

对我国的启示：明确氢能“协同互补”定位，构建多元化应用场景

每个国家发展氢能产业都有其“初心”和“使命”。德国模式将氢能视为手段，即发展氢能是为了破解能源转型和深度脱碳过程中出现的诸多问题；日本模式将氢能视为目的， 即发展氢能是关乎国家能源安全和新兴产业竞争力的战略选择，是迎合技术在市场变现中的强烈诉求；美国模式将氢能视为备选，即氢能只是众多能源解决方案中的一种，氢能发展与否，取决于其技术进步、成本下降等因素；澳大利亚模式将氢能视为产品，即乘着全球刮起的“氢风”，积极扩展出口产品结构，获取更多收益。

从上述对全球氢能发展四种典型模式的分析中可以看到，各国发展氢能产业均有其出发点和立足点，均考虑了各自的资源禀赋、产业基础、现实需要等多方面因素，大多遵循了战略上积极、战术上稳健，坚守发展初衷、不盲从、不冒进的推进策略。当前，我国有关部门正在研究制定国家层面的氢能产业发展战略规划，首先应该明确的是我国发展氢能产业的“初心”与“使命”、目标与路径等问题。参考借鉴国际经验，结合我国实际国情，本文提出我国氢能产业战略定位及发展导向等方面的三点建议。

一是明确产业定位，发挥氢能在现代能源系统中的载体和媒介作用。 国家《能源统计报表制度》已将氢气纳入能源统计，明确了氢能的能源属性，氢能即将成为能源系统的新成员，其发展必须服从和服务于能源革命的总体要求。需要认清的是，我国拥有多个与氢能存在替代关系的能源解决方案，因此氢能并非我国的必选项，而是备选项和优选项。因此，应从我国能源系统的核心问题出发，找准切入点，选择融入能源系统的合适路径。应利用氢能的特点和优势，发挥其在可再生能源消纳、增强能源系统灵活性与智能性等方面的作用，更好地与既有的各种能源品种互动，最终促进能源革命战略的深入实施。

二是提升认识视角，逐步构建绿色低碳的多元化应用场景。 2018年以来出现的各地区扎堆造车情况，既源于对氢燃料电池 汽车 发展前景认知过于乐观，又源于对氢能认识的局限。事实上，我国的氢能技术储备不足、产业根基不牢固，地区间差异非常明显，绝大多数地区都不具备将技术装备推向市场变现的能力和条件。而在深入推进生态文明建设和积极应对气候变化的格局之下，我国已经提出2030年前碳达峰和2060年碳中和的目标愿景，“难以减排领域”的深度脱碳将成为未来我国需要面对的重大问题。因此，应统筹经济效益、节能减碳和产业发展等因素，利用氢能具有的“高效清洁的二次能源、灵活智慧的能源载体、绿色低碳的工业原料”三重特点，逐步构建在交通、储能、工业、建筑等领域的多元化应用场景。

三是加强统筹协调，推动技术与市场、供应与需求“齐步走”。 氢能和燃料电池集尖端材料、先进工艺、精密制造于一身，兼具高附加值和高门槛属性。须清醒地看到，我国氢能产业与发达国家差距明显，远未达到大规模商业化的临界点，对价值创造功能不可预期过高。再加上目前产业利润集中在国外企业的事实，我国更应保持战略定力，坚持以“安全至上、技术自主、协调推进”为原则，不盲目追求市场扩张，避免强行通过补贴手段刺激下游需求，进而把大量补贴资金输送至国外公司。各地在谋划氢能产业发展过程中，应遵循“需求导向”原则，“自下而上”布局生产、储运及相关基础设施建设，推动氢能供应链各环节协同发展，避免某环节“单兵突进”。

近日，受氢能产业规划相关政策持续落地的影响，二级市场氢能源相关概念板块投资热情瞬间被点燃，相关概念股股价纷纷上演“一字板”或“20cm”涨停。其中，以深冷股份（300540.SZ）、亿华通（688339.SH）、致远新能（300985.SZ）等在内燃料电池相关个股涨幅最甚。

在氢能相关板块投资热度不减的当下，财华社希望通过策略氢燃料电池专题，带来读者及投资者走进氢能，了解全球氢能产业当下躁动的原因。此外，针对二级市场投资者关心的燃料电池产业链受益国产企业进行浅析。

全球“氢风正起”，氢能占比有望提升

氢能是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景广泛的二次能源，亦是一种支撑可再生能源大规模发展的理想互联介质。

从产业角度来看，氢能产业链条是非常长的，覆盖能源、化工、设备、交通等多个行业。近期二级市场投资热度也主要围绕在上游氢制取、储运、加氢站；中游燃料电池堆、燃料电池系统及相关配件；以及下游氢燃料电池 汽车 、工业及能源、和建筑领域等相关题材股进行躁动。

话说回来，氢能即是可再生能源，应用场景如此之广，为何全球发展了几十上百年，都无法大规模商业化呢？

实际上，相较于中国，氢能很早就被日本、漂亮国、韩国等国家纳为能源战略重要组成部分，政策评估、商业前景预测、技术研发等战略规划在二十世纪90年代就有了。

例如，94%能源供应来自海外市场日本。为了减轻对外部能源依赖，一直想打造一个“氢能 社会 ”，曾在2017年就公布了《基本氢能战略》，该战略目标就是实现氢燃料与其他燃料的成本平价，进而实现对传统能源的替代。

但是，由于氢能供应与应用不仅涉及煤化工、炼油、焦化等传统工业，还涉及到氢燃料电池 汽车 、固态式燃料电池储能等新兴产业，需要攻克的供应及应用技术领域难题太多。另外，与天然气、石油、煤等传统能源相比，从制取到应用付出成本太贵，导致过去全球主流的能源还是依靠传统煤、石油及天然气。

例如，从简单的制取氢气环节来看。与煤炭、石油和天然气等直接开采的能源不同，氢能是一种二次能源，也就说需要通过一定的技术工艺或方法将其从其它能源中提炼或制取出来。

目前，提炼或制取方法，如常见的煤制氢、天然气重整制氢等化石能源制氢法，还有焦炉煤气、氯碱尾气等工业副产品提纯制氢法；还有初中学习过的电解水制氢法（因成本太高，目前采用该方法制氢占比较小）。不管上述何种制取法，按照过去的技术成本比其他传统能源高上不少。

最为重要一点是， 氢能带来经济效益与传统能源相比相差甚远，应用场景的广度及深度两者不在同个量级上，所以氢能在这几十年的全球能源供应体系结构中，占比非常的小。

现如今，随着氢能方面的技术不断迭代升级，制取、储氢、燃料电池等各个产业技术迎来了全面的升级，成本方面较过去有了较大降幅。

在此背景之下，恰逢全球能源结构不断发生变化，氢能被视为可再生能源消纳、能源储存和运输、能源转型和碳中和目标的重要途径。

在减少碳排放、能源安全、促进经济增长等因素驱动，全球“氢”风正起，氢能产业发展成为全球共同碳中和目标。

近年来，全球多个国家和地区已经颁布了氢能发展路线图。

欧盟先后发布“欧盟氢能战略”和“欧盟能源系统整合策略”两大新能源战略，希望在2050年实现碳中和的目标；

荷兰计划到2025年，建50个加氢站、投放1.5万辆氢燃料电池 汽车 和3000辆的重型 汽车 ；到2030年投放30万辆的氢燃料电池 汽车 。

法国更猛，直接喊出要将氢燃料用于大飞机上，计划在2035年实现这一目标；

较早推进氢能发展路线的日本，也加大了在氢能产业的布局。此外，漂亮国、韩国等国家加大投资力度，以支持氢能产业的发展。

近年来，我国政府不断加快推出氢能产业政策，从基础研究、产业引导、示范运营以及整车补贴等方面对燃料电池及氢能产业进行全面支持。

例如，近日，交通运输部印发的《综合运输服务“十四五”发展规划》明确指出加快充换电、加氢等基础设施规划布局和建设。

此外，地方性利好政策也层出不穷。例如，近日，浙江省印发了《关于浙江省加快培育氢燃料电池 汽车 产业发展实施方案的通知》（下称“方案”）。

方案明确，到2025年，产业生态基本形成，产业链上具有一批竞争力强的优势龙头企业。重点区域产业化应用取得明显成果，在公交、港口、城际物流等领域推广应用氢燃料电池 汽车 接近5000辆，规划建设加氢站接近50座。

此外，年内包括山东、江苏、河北、北京、上海等50多个地级市均陆续出台氢能产业规划。

根据国际氢能委员会预测，到2050年，氢能将创造3000万个工作岗位，减少60亿吨二氧化碳排放，创造2.5万亿美元产值，在全球能源中所占比重有望达到18%。

氢风正起，燃料电池蓄势待发

实际上，与纯电动 汽车 一样，氢燃料电池 汽车 也是我国新能源 汽车 的一个发展方向。

相较于纯电动 汽车 ，氢燃料电池 汽车 几乎可以弥补目前纯电动新能源车续航里程短、能量补给时长等短板。但是，纵然氢燃料电池 汽车 优势大于纯电动 汽车 ，但氢燃料电池 汽车 的产业化进程却滞后于纯电动 汽车 不少。

根据已披露的数据统计，2017年、2018年和2019年，我国氢燃料电池 汽车 销量分别为1,272辆、1,527辆和2,737辆，而新能源 汽车 销量分别达到77.7万辆、125.6万辆和120.6万辆。

导致两者相差甚远的原因，除了上文提及氢能关键技术尚不成熟，其储存、运输难度较大，导致的成本较高外，氢能的基础设施建设尚不完善，加氢站存在建设成本高、氢气成本高、补贴支持政策滞后以及审批管理机制不健全等情况，亦是导致我国加氢站建设推广进度较慢，整体产业链商业化前景不佳。

但是，目前这些困扰着氢燃料电池商业化的问题，有望借助当前全球氢风正起的大浪潮兴起，以及我国对氢能产业大力扶持（如“以奖代补”政策的实施），有望迎来全新的发展机遇。

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，至2025年我国氢燃料电池车保有量达到5万辆，按1：1配套测算，未来仅是氢燃料电池 汽车 领域就有超百万台的潜在增长空间，氢燃料电池市场发展潜力巨大。

中金公司测算，到2030和2060年，氢燃料电池车（商用车及乘用车）年销量将分别达到29万辆和200万辆，燃料电池车保有量达到134万辆和1,546万辆，对应总氢气需求将达到129万吨和3,031万吨。

氢燃料电池发展尚处初期，国产企业厚积薄发可期

目前，我国氢能源电池发展还处于初期阶段，国内整体竞争格局尚不明朗，部分细分领域还与国际有较大差距。这意味着未来随着氢燃料电池全产业链发展全面推进，国内可能会孕育优质的细分领域龙头企业。

具体而言，氢燃料电池 汽车 产业链上游主要为膜电极、双极板、各类管阀件与传感器、车载高压储氢瓶等发动机零部件生产制造行业，产业链中游主要为燃料电池发动机系统及电堆集成行业，产业链下游为燃料电池整车制造和营运行业。

氢燃料电池产业链

从竞争格局来看，上游的催化剂、质子交换膜及气体扩散层方面绝大多数供应商都是国际企业。其中，催化剂这一领域，目前国内燃料电池催化剂主要使用日本田中贵金属和英国庄信万丰的催化剂，约占市场约80%份额；而在质子交换膜领域，虽然国内主要供应商是漂亮国的戈尔，但国产企业也在悄然崛起，如东岳集团和科润新材料；气体扩散层方面，基本被日本东丽、加拿大巴拉德、德国的SGL三家国际大厂垄断，国内上海华谊、通用氢能等企业还处于谋求商业化阶段。

氢燃料电池中游的领域，国产替代优势最为明显，未来出现龙头的可能性也是比较大的。

中游的空压机领域，国产化率接近100%，国内市场空压机供应商主要有雪人股份、德然动力、东德实业、金士顿 科技 等企业。此外，在氢气循环泵领域，国产企业也不少，如苏州瑞驱、浙江宏升、东德实业。

中游的储氢系统领域，近年来国内车载储氢瓶企业成长非常之快，像国富氢能、中集安瑞科、中材 科技 、科泰克、天海工业、亚普股份、京城股份等企业，成长速度非常之快，技术水平部分企业已经达到国际水平。

此外，整体氢燃料电池系统集成商方面，国产企业也不少，如上市企业潍柴动力、亿华通、雄滔股份，非上市企业有上燃动力，还有近日上汽集团拟分拆上市的捷氢 科技 。

氢燃料电池下游领域，受成本因素影响，目前氢燃料电池主要应用长距离客运、货运（重卡、大巴、公交）、物流叉车、轮船等交通工具。国内整车制造厂商就有大家所熟知的上汽、宇通、一汽等传统车企；终端的营运商方面，如厦门金龙、上海氢车熟路等企业。

尾语：

短时间内，氢燃料电池迎来前所未有的发展机遇已经是不争的事实。但是，要将氢燃料电池 汽车 与当前火热的纯电动 汽车 放在同一水平线上相提并论，还为 时尚 早。

从规模化角度来看，目前纯电动 汽车 购买成本基本可以与传统燃油车抗衡了，而且目前纯电动 汽车 产销量正处于放量阶段，未来规模化带来的成本优势可能会进一步放大。因此，若不考虑补贴，在成本方面，氢燃料电池 汽车 当前还不具备与纯电动 汽车 竞争的机会。

向前看，全面推进氢能产业发展已经成为全球各国的共识，氢能产业化进程有望进入加速发展阶段。因此，随着氢能产业技术的进步、加氢站等基础设施的完善以及各环节成本的降低，氢能的发展前景值得期待。

本文源自财华网