氫燃料電池乘用車爲何難推廣

來源：【人民日報中央廚房-能言善道工作室】

現代汽車日前在2024年CES消費電子展上公佈，全新Nexo將於2025年正式發佈，新車定位氫燃料電池中型SUV，搭載氫燃料電池系統。據瞭解，現行Nexo於2018年首發，截至2023年10月底，全球累計銷量超3.7萬輛，成爲全球最暢銷的氫燃料電池車型之一。

商用車市場已成爲氫燃料電池技術應用重要領域之一，但氫燃料電池乘用車發展相對較慢。不過，近年來長城、長安等車企也在加速氫能乘用車的研發，並推出部分產品。未來，氫燃料電池如果更多應用於乘用車，還要突破哪些瓶頸？繼純電動汽車後，氫燃料電池汽車能否成爲新能源乘用車的下一風口？

從商用領域入手

與純電動車相比，氫燃料電池汽車的最大優勢在於環保。“從原理上看，氫燃料電池讓氫氣和氧氣產生反應，生成水和電，對環境絕對友好。從長遠來說，氫是取之不盡用之不竭的能源，相比之下，傳統鋰電池中的鎳、鈷、鋰元素儲量較少。”天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室教授姚春德在接受《中國能源報》記者採訪時表示，“氫燃料電池應用在汽車上不會產生充電焦慮，車輛到加氫站加氫就像普通汽車加汽油一樣快。”

近年來，我國陸續出臺多項政策鼓勵氫燃料電池汽車發展。國家發改委、國家能源局聯合印發的《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》提出，重點推進氫燃料電池中重型車輛應用，有序拓展氫燃料電池等新能源客、貨汽車市場應用空間，逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補發展模式。

氫燃料電池汽車的快速發展也離不開示範城市羣的推動作用。目前我國氫燃料電池汽車示範運行覆蓋城市、物流、運輸、工程、港口、園區等多元場景。與此同時，圍繞五大城市羣共41個城市，已形成相應的燃料電池產業集羣。

在政策的大力支持下，汽車行業對氫能的重視程度不斷提升。不過，由於在乘用車領域的替代優勢尚不明顯，目前我國氫燃料電池汽車仍以商用車爲主。“商用車對基礎設施的依賴沒乘用車那麼強，行駛線路相對固定，少量的加氫站就可以支撐運營。商用車的工況簡單，集成度也沒那麼高，對部件體積、可靠性的要求沒有乘用車高。因此氫燃料電池汽車發展從商用領域入手有利於產業初期促進示範，進而拉動產業發展。”上海驥翀氫能科技有限公司董事長付宇向《中國能源報》記者介紹。

成本難題待解

業內有觀點認爲，與新能源乘用車市場相比，新能源商用車市場規模相對較小。氫燃料電池汽車想實現更大規模應用，必須大力拓展乘用車領域。

不過，相對滯後的加氫基礎設施建設以及較高的制氫、運輸成本，讓氫能在乘用車領域應用與純電動汽車相比無明顯優勢。“其實氫燃料電池的性能、壽命早已滿足乘用車要求，但燃料電池及輔助部件、儲氫系統成本還比較高。因此，氫燃料電池汽車想在乘用車領域發展起來，最重要的是燃料電池零部件降本，強化基礎設施建設和氫源供應的便利性。”付宇指出。

姚春德坦言，鑑於加氫站覆蓋率低等客觀現實，現在氫燃料電池汽車顯然還滿足不了私家車隨時補能的需求。

如何進一步提升氫燃料電池汽車的經濟性和便捷性？“電解水制氫成本主要是電的成本，在制氫端可以通過太陽能和風能供電製取氫氣，以降低經濟成本。”姚春德還提到，由於氫氣具有易燃易爆、密度小、易擴散等特點，儲存和運輸非常難，如果可以實現甲醇現場制氫，既可以爲加氫站的安全性帶來保障，也會給乘用車發展氫燃料電池帶來便利。

去年2月，我國首個甲醇制氫加氫一體站投用，該站由中石化燃料油公司大連盛港油氣氫電服“五位一體”綜合加能站升級而來。每天可產出1000公斤99.999%高純度氫氣。該制氫裝置佔地面積小、項目建設週期短，生產過程綠色環保，綜合考慮制、儲、運成本，相比加氫站傳統用氫方式成本可降低20%以上。

有望商業化

“隨着商用車示範越來越多，加氫站會越來越普及。現在很多車企已經開始做一些樣機開發和示範。如果基於城市建立加氫站網絡，乘用車領域可望首先在出租車或網約車上等領域商業化。”付宇說。

姚春德還提到，氫燃料電池本身體積相對較大，擠壓乘用車後排空間，也是制約其在乘用車上發展的重要因素。未來氫燃料電池汽車有望率先在MPV等大中型新能源乘用車中實現滲透。“隨着加氫站越來越普及，加氫便捷性越來越高，氫燃料電池汽車在轎車領域的應用也將不再是問題。”

“早期歐美日韓，包括國內的燃料電池都是針對乘用車開發的，因爲乘用車市場更大，並且燃料電池能量密度高、低溫性能好、響應迅速、安全環保，被認爲是乘用車最理想的動力源。”付宇認爲，氫燃料電池與純電動不是競爭關係，具體採用哪種動力路線可根據需求而定。“氫燃料電池在長續航、低溫性能上有絕對性優勢。因此南方地區短途的、不用載重的車輛，採用純電動顯然更合適。純電動汽車基於‘電’存在，那麼在電網不發達的地區、長途交通，或者北方天冷地區肯定會以氫燃料電池爲主。兩條路線將是互相補充的關係，但是燃料電池未來在乘用車領域中的使用比例肯定會越來越高。”

“截至2023年底，我國乘用車市場銷量已連續9年超過2000萬輛。汽車行業一般以2%的保有量作爲商業化起點，我認爲氫燃料電池乘用車在2027年—2030年之間可能實現目標。”付宇說。

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