氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)邁入提質(zhì)增速新階段

——2025國際氫能與燃料電池汽車大會主論壇觀察

近年來，在全球加速推進碳中和戰(zhàn)略的大背景下，氫能以其來源豐富、綠色低碳等特征，在交通、工業(yè)等領域展現(xiàn)出了巨大的應用潛力，正加速以“未來能源”的身份融入社會大眾的日常生活中。

日前，中國汽車工程學會與國際氫能燃料電池協(xié)會共同主辦的2025國際氫能與燃料電池汽車大會暨展覽會在上海開幕。與會專家圍繞“氫能及燃料電池汽車應用”相關話題共商共議，推動我國氫能及燃料電池汽車技術突破、場景創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，構建中國氫能發(fā)展應用新格局。

“在氫能應用推廣方面，特別是交通領域，氫燃料電池汽車已經(jīng)逐漸成為道路交通運輸系統(tǒng)低碳化、零碳化發(fā)展的有力支撐，尤其在中重型商用車領域具備廣闊的應用前景。”中國汽車工程學會理事長張進華表示。

記者了解到，在氫能產(chǎn)業(yè)商業(yè)化提速的背景下，氫能在交通領域大有可為，但當前，全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新技術研發(fā)、全環(huán)節(jié)降本等方面還存在難題待破解。

我國燃料電池產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展

記者從大會獲悉，近年來，我國燃料電池技術已實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”的跨越式發(fā)展，現(xiàn)已成為全球燃料電池商用車保有量第一的國家。

“我國高度重視氫能燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，‘十四五’以來，在國家相關示范工程的支持和帶動下，我國燃料電池汽車推廣應用規(guī)模明顯擴大，截至2024年底累計推廣超2.8萬輛，關鍵技術加速突破，商用燃料電池額定功率、壽命、電堆體積功率密度等都達到國際先進水平。”張進華指出，從氫能的制取、儲運、加注到燃料電池電堆、雙極板膜電極等核心部件研發(fā)，再到整車制造，我國已形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系。

“我國不僅構建了完整的燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈，更在近五年取得多項核心技術突破。”中國科學院院士、清華大學教授、國際氫能燃料電池協(xié)會理事長歐陽明高補充道。

他介紹，在技術指標方面，行業(yè)實現(xiàn)了三大跨越——

可靠性層面，平均首次故障里程與平均間隔故障里程雙雙突破10萬公里；環(huán)境適應性上，我國已攻克零下40℃低溫啟動技術；經(jīng)濟性層面，長達12米的燃料電池客車百公里氫耗已降至5公斤以下，達到國際領先水平，且燃料電池系統(tǒng)的耐久性更是突破了2萬小時的壽命大關。

“當前，燃料電池技術發(fā)展正呈現(xiàn)出鮮明的幾大趨勢。”歐陽明高介紹，首先是膜電極技術迭代，高活性高穩(wěn)定性膜電極在0.78V電壓下可實現(xiàn)1安培電流輸出；其次，耐高溫技術取得突破，105℃膜電極經(jīng)500小時穩(wěn)定性試驗無性能衰減；第三，新一代電堆技術商業(yè)化加速，國內(nèi)產(chǎn)品的功率密度、壽命及冷啟動性能已可比肩國際頂尖水平，且成本持續(xù)下探。更值得關注的是，應用場景也持續(xù)拓展，從商用車向航空、發(fā)電等多領域延伸，燃料電池無人機已能實現(xiàn)30小時續(xù)航。

“這些突破標志著我國燃料電池產(chǎn)業(yè)已進入自主創(chuàng)新與技術輸出并重的新階段，為新能源戰(zhàn)略實施提供了關鍵技術支撐。”張進華表示。

氫能重卡或成產(chǎn)業(yè)商業(yè)化破題關鍵

記者了解到，當前全球燃料電池技術發(fā)展正呈現(xiàn)顯著轉型。

歐陽明高指出，美國正將重心轉向燃料電池重卡領域；日本最新的氫能發(fā)展路線圖也顯示，其已基本放棄乘用車市場，目標商用車市場占有率提升至80%，其中重型車占比超70%。技術層面，各國均聚焦高效率、高集成、長壽命及寬溫域方向，并加速人工智能的融合應用。

多位與會專家表示，在純電汽車已搶占市場占有率的當前，錨定氫燃料電池汽車在重型商用車領域（如氫能重卡）的應用或成為率先推動產(chǎn)業(yè)邁入商業(yè)化難題的關鍵。

“但我們也要看到，基礎設施成本高、車用儲氫技術瓶頸仍是我國燃料電池汽車發(fā)展的核心挑戰(zhàn)。”歐陽明高指出，當前，液氫、深冷高壓等前沿儲氫技術尚處研發(fā)階段，高壓氣態(tài)儲氫是燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化的主流方向。未來五年，氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化的重點仍需聚焦高壓氫瓶。

當前，全球氫能車輛基礎設施正朝著大流量、低能耗、連續(xù)加注的方向發(fā)展。針對我國發(fā)展氫能重卡的需求，亟需重點突破支持1000公里以上續(xù)航的高壓儲氫系統(tǒng)及快速加注技術。

記者從大會獲悉，2025年我國純電動重卡在多個地區(qū)的市場占有率有望突破25%，年銷量預計達15萬~20萬臺。

“在現(xiàn)有市場環(huán)境下，續(xù)航里程超過1000公里的氫燃料電池重卡應與純電動重卡形成差異化競爭格局已成為行業(yè)共識。”國家電投集團氫能科技發(fā)展有限公司總經(jīng)助理、技術總監(jiān)、浙江大學能源工程學院教授（兼任）陳平指出，在此背景下，實現(xiàn)快速降本成為氫能重卡發(fā)展的關鍵路徑。

創(chuàng)新運營模式革新成本結構

當單次燃料成本超過核心部件本身價格，單純的技術降本難免顯得捉襟見肘。如何通過商業(yè)模式的革新重塑成本結構，成為產(chǎn)業(yè)突圍的下一個焦點。

“從技術經(jīng)濟性角度分析，千公里級氫燃料電池重卡需搭載約100公斤氫氣，僅燃料成本就達30萬~40萬元，這一數(shù)值已超過燃料電池系統(tǒng)本身的成本。”歐陽明高指出，若以儲氫瓶作為核心部件，其1萬次循環(huán)次數(shù)和15年的設計壽命可支持1000萬公里的運營里程，顯著超過重卡行業(yè)平均150萬公里（約5年使用周期）的整車壽命。

基于這一特性，通過建立儲氫瓶租賃體系或換瓶模式，實現(xiàn)儲氫裝置在多車之間的循環(huán)利用，被行業(yè)視為降低氫能重卡全生命周期成本、提升商業(yè)可行性的重要解決方案。

“這種共享經(jīng)濟模式可有效分攤初始投資，優(yōu)化資源配置，從而增強氫能重卡的市場競爭力。”歐陽明高補充。

“對此，行業(yè)提出三種降本路徑——其一是氫瓶租賃模式。以租代購可減少用戶三分之二的儲氫瓶購置成本，并通過多車循環(huán)利用（如報廢車輛氫瓶檢測后復用）攤薄全生命周期成本。其二是換氫瓶模式，通過直接運輸高壓儲氫瓶，省去氫氣二次壓縮環(huán)節(jié)，運輸效率預計可提升3倍。”歐陽明高介紹，“第三種是'氫電互補'集成換裝，通過將儲氫瓶與燃料電池集成模塊化設計，可實現(xiàn)類似純電動換電的快速補能，該模式可兼容短途換電與長途換氫。”

“據(jù)測算，通過車輛降本與商業(yè)模式創(chuàng)新，氫能重卡總成本可接近柴油車水平。但長期競爭力仍取決于氫氣價格——氫能占全生命周期成本的70%~80%，風光制氫的規(guī)模化與電價下降將是破局核心。”歐陽明高補充。

在創(chuàng)新商業(yè)模式探索降本增效的同時，政策與產(chǎn)業(yè)協(xié)同層面掃清障礙、加速規(guī)模化落地亦不容忽視。

“應加快完善氫能供給體系，拓展交通、工業(yè)等多場景應用，簡化自用加氫站審批。協(xié)同攻關燃料電池降本，提升電堆功率及材料國產(chǎn)化，推動固態(tài)儲氫等新技術應用。標準引領方面，應建立國際接軌的氫能標準，突破儲運技術卡點，規(guī)范車用氫瓶檢測流程。”上海汽車集團股份有限公司副總裁、總工程師、國際氫能燃料電池協(xié)會副理事長祖似杰補充，加強區(qū)域協(xié)同同樣重要，應依托資源稟賦建設示范區(qū)，構建跨區(qū)域氫能網(wǎng)絡，助推氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)商業(yè)化進程提質(zhì)增速。