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氢燃料电池车商业化要过多道关卡，赛道上有哪些选手？

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距离127天

车企在氢燃料电池领域的布局明显加快了步伐。近日，海马汽车宣布将在新一代氢燃料电池车型上搭载丰田旗下完整的氢燃料电池部件和系统。在国内市场，丰田已经与福田汽车、北京亿华通展开合作，共同推出氢燃料电池客车，同时向多家商用车企业提供氢燃料电池组件。不过，与海马合作是丰田汽车在中国市场首个氢燃料乘用车项目。在氢燃料电池领域，丰田、现代、本田走在了前列，均已推出氢燃料电池乘用车。今年，宝马集团也将推出氢燃料电池乘用车。“氢电池的电动车是补充车体零排放产品的理想技术，宝马今年将在几个小规模市场小批量地投放宝马氢燃料电池iX5，以进行测试和展示。”宝马（中国）汽车贸易有限公司总裁邵宾4月1日在中国电动汽车百人会论坛（2023年）上表示，该车最大输出功率可达295kW（401马力），6秒内完成百公里加速；在WLTP工况下，宝马iX5 Hydrogen氢燃料电池车最大续航里程为504km，充满储氢罐只需要3~4分钟。

数据显示，2022年全年燃料电池汽车产销分别达到3628辆与3367辆，创下有史以来的最好成绩。但相较于纯电动车的销量规模，氢燃料电池车的市场应用目前仍很有限。

抢跑氢燃料电池赛道

相较于纯电动汽车，燃料电池汽车的能量比较高，而且加氢时间、驾驶的舒适型可与燃油车媲美。过去多年来，日本和韩国的汽车制造商一直在开发和推动氢燃料电池汽车。其中，现代汽车旗下的NEXO车型是全球最畅销氢燃料电池车。丰田氢燃料乘用车Mirai则在2014年1就开始在日本销售，到2019年，丰田氢燃料电池车型Mirai在全球的累计销量突破1万辆。除了丰田对外出售燃料电池系统外，本田也计划2025开始每年对外销售2000套燃料电池系统，争取到2030年每年销售6万套。值得注意的是，宝马集团推出的氢燃料电池车BMW iX5 Hydrogen也是从丰田汽车采购的燃料电池单体。不过，氢燃料电池系统由宝马位于慕尼黑的氢能技术中心生产，电堆壳体、为燃料电池电堆输送氢气和氧气的压力板则在宝马集团兰茨胡特工厂制造。根据外媒报道，iX5 Hydrogen的首席工程师Jürgen Guldner透露，氢燃料电池车的成本相比此前已经大幅下降。但总体来看，氢燃料电池车动力总成价格依然非常高昂，这并非是原材料成本的问题，而是产量过于稀少，但这种情况未来大概率会改变。宝马的研究结果表明，在未来十年内，氢燃料电池汽车的成本可能与纯电动汽车相当。同时，宝马的目标是将氢气罐的体积缩减到电池组一样的大小，使 BMW Neue Klasse 架构能兼容氢燃料电池和普通电池组。从国内车企来看，近几年的政策拉动在的一定程度上催热了中国燃料电池车的发展。长城汽车、上汽、吉利、广汽等均在这一领域均有所布局。部分车企在去年前后推出了氢燃料电池乘用车，但整体上推广的数量有限。长安旗下新能源品牌深蓝在去年重庆车展上发布了包含氢电版的车型深蓝 SL03，随后广汽集团发布了全新的氢能源动力系统，并发布了全新的氢能源 MPV 概念车绿境 SPACE。在商用化层面，氢能物流重卡已成为氢燃料电池行业实现商业化的主要场景之一。2022年购置氢燃料电池重卡协议的订单数量大幅突破，从去年7月份以来到年底突破了1万辆。燃料电池的使用寿命普遍比锂电池长，长期使用成本低于纯电动卡车。不过，氢燃料电池重卡购买成本仍较高，目前一辆氢燃料电池重卡的售价普遍达到百万元以上。同时，加氢等使用成本也相对高。未势能源副总裁解超朋在接受记者采访时表示，对于氢燃料电池产业来说，当市场达到一定的规模后，运营成本会远低于锂电池、接近于燃油车。到2025年时，和燃油车、锂电池车相比，氢燃料电池重卡车在全生命周期将具有优势。不过，对于氢燃料电池在乘用车上的应用，业内仍然存在一定的争议，这主要也在于燃料电池商业化面临成本高昂、加氢站基础设施不完善等挑战。以丰田Mirai为例，其以进口形式在国内的起售价达74.8万元，远高于丰田燃油车的售价。中国工程院院士衣宝廉曾公开表示，要实现无补贴的燃料电池车商业化，必须大幅度降低燃料电池发动机的成本和氢气的成本，同时降低加氢站的建设费用。

国内技术仍面临卡脖子问题

中国工程院院士欧阳明高指出，目前发展氢燃料电池还需要解决多方面的问题，包括成本降低，加大功率，提高效率以及延长寿命等。从成本方面来看，燃料电池成本去年已经降到3000元/千瓦，今年会继续降，2025年估计到1000元/千瓦。同时，车载储氢瓶的成本也需要大幅降低。功率方面，燃料电池部分负荷效率比额定负荷效率高，因此加大功率可以把常用工况点移到高效区。而目前燃料电池重卡氢耗还偏高，因此额定效率也需要提高。在寿命方面，目前氢燃料电池的寿命是1.8万小时左右，欧阳明高表示到2025年需要提高到2.5万小时，到2030年做到3万-3.5万小时，满足行驶里程120万-150万公里。“这是国内的燃料电池系统寿命，国际最好水平已经可以达到这一指标。”“当前国内整个氢燃料电池系统的竞争力在快速提升，但是部分核心零部件与国外差距仍很大。”未势能源科技有限公司副总裁解超表示，氢燃料电池系统主要包括电堆、质子交换膜、膜电极、双极板、催化剂，储氢系统主要包括储氢瓶、瓶口阀和减压阀等核心零部件。其中，阀门严重依赖进口，质子交换膜和催化剂也未取得实质性突破。“不是国内企业造不出来，而是在使用寿命、技术等方面达不到国外的水平。”中国科学院院士孙世刚指出，燃料电池是一个小型“化工厂”，是非常复杂的。这里面有两方面的问题需要考虑，一是氢气的来源，从成本来看，目前电解水的成本最高，杂质比较少，工业上存在大量廉价的重整氢、副产氢，因含有毒化物种无法使用，因此要发展阳极抗毒化催化剂，只让氢气到达反应界面，阻挡其他物质。氢气方面有两个方向，一是构筑分子选择性通道，只让氢气达到反应位点进行反应就能实现有效抗毒化。二是研发催化活性和稳定性更高的催化剂。“氢氧燃料电池对催化剂的要求是高催化活性、高稳定性、长寿命，目前只有铂族金属可以用，但铂族金属资源少，价格昂贵。当前铂基催化剂被少数几家国际公司所垄断，研发催化活性和稳定性更高的催化剂并实现商品化应用是关键，希望我国的催化剂产业要跟上，如果不解决这个问题，大规模发展是不可能的。”孙世刚表示。相关研报显示，中国氢燃料电池产业目前与2012年锂电池极为相似，政策自上而下支持，技术达到产业化条件，企业加快布局速度，产业链国产化进程开启，资本市场投融资热度持续上升。与日本、美国相似，我国氢燃料电池产业有较大的增量，处在行业上升阶段，万亿级产业挖掘大幕已经拉开。上述内容来源于：第一财经

由中国汽车工程学会和国际氢能燃料电池协会共同主办的2023国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会（FCVC 2023），将于7月5日-7日在上海嘉定召开。本次大会将延续“示范引领氢启未来”主题，共设“1场全体大会、1场闭门峰会、8个专题分论坛”，同期还包括3天专业技术和设备展览，以及涵盖技术参观、试乘试驾等在内的多场精彩活动。大会将为行业搭建权威专业的国际合作交流平台，共同推动氢能与燃料电池汽车技术融合发展，实现产业共赢。

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