今年3月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（以下简称《规划》），《规划》首次明确，氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，确定可再生能源制氢是主要发展方向。这意味，氢能这个起起伏伏的万亿产业终于有了“指示牌”，正式驶入发展快车道。那么，中国氢能产业发展现况如何？氢能产业链上核心零部件的核心技术又掌握在谁手中？氢燃料电池车下一个商业化的突破口在哪里？
上海燃料电池汽车商业化促进中心主任、上海长三角氢能研究院院长张焰峰
7月23日，彭博绿金锋声系列线上沙龙【锋声之峰声】主理人、上海燃料电池汽车商业化促进中心主任、上海长三角氢能研究院院长张焰峰，上海燃料电池汽车商业化促进中心理事、未势能源总裁陈雪松，上海浦江特种气体董事长刘炜炜，上海翼讯创能新能源执行董事、山西美锦能源区域总经理马霞针对以上问题分享了观点。本期沙龙由彭博绿金Bloomberg Green，碳中和先锋人物构建者，「能镜」及一束碳中和研究院主办，上海燃料电池汽车商业化促进中心、上海长三角氢能研究院联合主办。
尽管氢能被视为21世纪的终极能源，是清洁的可再生能源，在释放能量的过程中没有碳排放，但目前供氢端却并不是百分之百“零碳”。氢元素在地球上主要以化合物的形式存在于水和化石燃料中，而氢能作为一种二次能源，需要通过制氢技术进行提取。根据氢能生产来源和生产过程中的排放情况，人们又将氢能分为灰氢、蓝氢、绿氢之称。灰氢，是通过化石燃料燃烧产生的氢气，在生产过程中会有二氧化碳等的排放。目前，市面上绝大多数氢气是灰氢，约占当今全球氢气产量的95%。蓝氢，可以由煤或天然气等化石燃料制得，在蓝氢的制备过程中可以将二氧化碳副产品捕获、利用和封存(CCUS)，从而实现碳中和。虽然天然气也属于化石燃料，在生产蓝氢时也会产生温室气体，但由于使用了CCUS等先进技术，温室气体被捕获，减轻了对地球环境的影响，实现了低排放生产。除了以上常见的氢能，目前最先进的还有一种金氢，即采用更加高效的催化方式，使制氢过程中的效能更高，成本更低。作为目前上海唯一一家具有“专精特新”资格的内资气体企业，上海浦江特种气体公司董事长刘炜炜表示，制氢相对于氢燃料电池汽车，类似于汽油对于汽车，没有“制氢”，就相当于发动机没有油，整个氢能产业就会“断层”。
对于目前供氢端的现况，刘炜炜认为有四个特征。其一，灰氢为主。尽管明年长三角地区有引入国际液氢的计划，但液氢也依然以灰氢为主。其二，苦乐不均。就国内而言，目前有些区域的氢能较丰富，有些地区比较缺乏。而且，氢气的提纯技术在全国也不均衡，可能会造成，有的氢气纯度较高，有的氢气含有较多杂质。其三，氢能供需正处在整合期。一般来讲，当前市场上的氢气制造企业主要分为三种：一种是氢气自产自用的企业，比如高桥石化；二是大型制氢装置制氢管道输送给特定用户，比如液化空气、林德等；三是自制的氢气全部用来压缩外送，浦江气体就归属于此类。在从事相关业务时，刘炜炜发现，目前最大的挑战在于作为氢气的供应方，对下一年的氢气需求量并没有一个明确的信息。这就导致了供需双方的信息出现偏差。“我相信未来供需之间的整合将会越来越主动协同，大家可以用合同计划，信息沟通平台等方面来解决这一问题。”刘炜炜说。其四，未来可期。刘炜炜指出，未来随着可再生能源的发展，它们将会更多地被应用到制氢阶段，氢能的未来在《规划》的指引下，必将有无限的可能性。
核心零部件：国际水准，成熟度欠缺，整车验证时间不够在氢能产业链上，上海燃料电池汽车商业化促进中心理事、未势能源总裁陈雪松认为，总体而言，燃料电池系统以及车载储氢系统的零部件，中国在其性能功能方面已达到国际水准，短板在于部件成熟度以及整车验证时间不够。未势能源作为长城控股旗下，专注于氢能及燃料电池技术和产品研发的高科技企业，拥有专业的研发团队、氢能试验基地、燃料电池试制中心、氢气生产及液化工厂，具备配套的整车试验场、环境仓等优质资源，已实现氢能及燃料电池产业关键部件完全“自主化”,构建了“制-储-运-加-应用”一体化供应链布局。
上海燃料电池汽车商业化促进中心理事、未势能源总裁陈雪松陈雪松将空气供应系统的空压机、氢气路的氢循环部件、发电电堆模块、变压器，以及车载储氢系统视为氢能产业链上的五大核心零部件。“我为什么说这些零部件是核心的，主要是看技术的难度，还有成本。如果把这些零部件加起来，它们差不多占整个系统80%以上。这些核心零部件的技术创新和成本的降低直接决定了行业竞争力。”陈雪松说。空气供应子系统总成本约占燃料电池系统成本的20%，能耗约占燃料电池输出功率的20%左右，占辅助系统总能耗80%。目前国内车用燃料电池空压机多数依赖进口，丰田和现代两家公司在该领域占据了较高的市场份额。对于燃料电池发动机这个心脏来说，作为“血液”的氢气是否能高效循环反应，是动力能否顺畅输出的关键，而氢循环模块就像是一个“起搏器”，是氢燃料电池发动机的关键技术之一。以往，国内氢循环部件主要来自国外进口，如今，随着氢循环部件国产化替代的加速，2020年，此前一直在国内占据主导地位的进口产品市场份额被稀释。国内氢循环企业迅速上量，已经通过产品的性价比和服务的快捷及时取代了国外产品的主导地位，从2020年开始，一批优秀的氢循环部件企业，如东德实业、未势能源、浙江宏昇等在推动氢燃料电池关键部件的国产化进程中起到重要作用。从燃料电池构成的成本来看，电堆是其主要组成部分，其他材料包括石墨、聚合物膜、钢等。过去，电堆中主要使用铂金催化剂，但其资源稀缺且成本较高，随着技术的进步，铂金催化剂的使用比例已有所降低。不过，与国际水平相比，国内燃料电池成本依然较高。车载储氢系统的成本直接决定着一辆商用氢燃料电池车全生命周期的总体拥有成本；且因工作过程高压力，储氢瓶本身需满足生产制造过程中的各种安全要求，按压力容器进行监管，取证慢；要满足高续航、轻量化需求，对材料及制造工艺也提出了很大的挑战；因此，氢燃料电池车车载储氢瓶也是一个尤为重要的核心零部件。“总体来说，从核心零部件的角度来看，中国在功能和性能方面可以达到国际水准。但是我们需要时间，一是需要时间让整个氢燃料电池车的规模做起来，成本降下去。与此同时，我们还要不断地对技术进行迭代开发，加深工程化程度，这样才能在实际应用中，检测我们的技术。周而复始，我们这个行业才能实现最终的商业化。”陈雪松说。
作为新能源汽车重要的技术路线之一，氢燃料电池无疑正站在产业风口。然而，在商业化方面，氢燃料电池汽车目前还处于产业化初期。近年来，戴姆勒等国际氢燃料汽车先行者，打算暂时放弃氢燃料在乘用车上的发展，转向以氢燃料电池替代大马力柴油机的商用车领域。优先发展商用车的原因在于：一方面，公共领域平均成本低，能够起到良好社会推广效果，形成规模后可以带动燃料电池成本和氢气成本下降；另一方面，商用车行驶在固定线路上且车辆集中，建设配套加氢站可行性强。当加氢站数量增加、氢气和燃料电池成本降低时，又能支撑更多燃料电池汽车应用。目前各地已先后在公交、城市物流车、城市管理服务用车等区域性应用场景进行示范运营。山西美锦能源是全国最大的独立商品焦和炼焦煤生产商之一，是氢能全产业链布局的头部企业，其控股公司上海翼讯创能新能源公司，在探索氢燃料电池车商用化方面积累了丰富的经验。如今，该公司在叉车领域摸索出了一条可行的商业化路径。相较于内燃机叉车及电动叉车，氢燃料电池叉车优势显著。一是完全清洁无污染；二是恒功率稳定作业，不受环境温度影响；三是加氢时间快，3至5分钟充满氢，提高叉车运行效率，兼具内燃机叉车及电动叉车的优势。
上海翼讯创能新能源执行董事、山西美锦能源区域总经理马霞今年2月，翼迅创能首批氢燃料电池叉车正式交付，启动了氢燃料电池叉车的示范运营，也是上海首批氢燃料电池叉车示范应用范例。上海翼讯创能新能源执行董事、山西美锦能源区域总经理马霞认为，目前，欧美在该领域已经完成了从燃油叉车向新能源叉车转变的过程，中国叉车市场正处在一个从燃油向锂电以及氢能转换的十字路口。“在转型阶段，新能源叉车蕴含巨大的商机，我们在这个时候切入到这个行业，机会颇多。”马霞说。事实上，以叉车为代表的商用车领域，正是目前氢燃料电池车商业化的重点领域。但，氢气供给成为商业化路上最卡脖子的难题。为此，翼讯创能推出了一个全生命周期的解决方案——从氢气供给到叉车租赁再到售后维保服务，以及数据的收集整理和分析。“氢燃料电池叉车，目前应该是第一个冲破政府补贴，冲破氢能模糊地带的一个赛道。”马霞说，“未来，我们希望行业里能够出现越来越多的同仁，从用户的实际需求来挖掘更好的赛道。唯有如此，才能推动整个氢能行业的大发展，大家齐心协力，通过真正的市场化运营手段，打造成熟的商业化环境，推动整个行业的发展。”fengyanbin@modernmedia.com.cn