今年3月，小米SU7的入局為我國新能源汽車產業(yè)發(fā)展再添“新柴”，行業(yè)內卷進一步升級。作為新能源汽車中的細分賽道之一，氫燃料電池車兼具補能快、無排放等優(yōu)點，一直被視為交通領域實現的碳中和的“終極解決方案”，全球主要國家均大力支持謀劃氫燃料電池車產業(yè)發(fā)展。
截至2023年底，我國氫燃料電池車累計保有量約1.8萬輛，建成加氫站400余座，與之相對應的是同期純電新能源車保有量超過2000萬輛，充電基礎設施總量接近860萬臺。與過去幾年中大規(guī)模推廣的純電汽車相比，我國氫燃料電池車商業(yè)化推廣普及還有很長的路要走。
技術真的可行嗎？購車成本太高了？
制1KG氫氣耗的電量夠純電車開幾百公里了，何必呢？
加氫居然比加油還貴？
氫氣加注站在哪里？
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本文將聚焦探討現階段我國氫燃料電池車推廣應用面臨的主要瓶頸，為地方政府就是否適合發(fā)展氫燃料電池車產業(yè)，以及如何發(fā)展氫燃料電池車產業(yè)提供部分思路。
一、我國氫燃料電池車及加氫站推廣迅猛，數量全球領先
氫燃料電池車產業(yè)具有產業(yè)鏈條綿長復雜、成熟技術研發(fā)門檻高、依賴氫源供應、基礎設施建設成本高等特征，商業(yè)化門檻高，需要政府在技術研發(fā)、普及推廣、標準制定等方面予以持續(xù)支持。
在能源安全和“雙碳”目標驅動下，我國高度重視氫燃料電池車產業(yè)發(fā)展，并出臺了一系列鼓勵發(fā)展的政策措施。2020年以來，財政部、工信部等五部委批復5個氫燃料電池汽車示范城市群，覆蓋41座城市，“以獎代補”給予支持。2022年3月，國家發(fā)改委與國家能源局聯合印發(fā)了《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，規(guī)劃第一次明確了氫的能源屬性，并提出了具體的發(fā)展路線圖和舉措，明確到2025年實現氫燃料電池車保有5萬輛的發(fā)展成績。各省市的規(guī)劃更為激進，根據對各省市的規(guī)劃統計，目前已有27個省市確定了到2025年的氫燃料電池車產業(yè)規(guī)模，預計累計推廣氫車超11.69萬輛，加氫站1148座。那么我國氫燃料電池車現階段推廣應用的成績到底如何呢？
在氫燃料電池車總量及年增速方面，我國氫車及加氫站普及總量全球領先，但增速已經開始放緩。氫燃料電池車方面，截至2023年年末，我國累計保有氫燃料電池車約1.8萬輛，僅次于韓國。加氫站方面，我國同期累計建成加氫站407座，數量位列世界第一。值得一提的是，我國氫燃料電池車（34%）和加氫站（18%）同比增速均有所下行。
圖表 1 我國氫能源車普及建設成果
圖表 2 我國加氫站普及建設成果
在氫燃料電池車分布方面，示范城市群城市是我國氫車推廣的主戰(zhàn)場。根據公開數據統計，我國氫燃料電池車主要集中在上海、廣東、北京等早期示范城市，截至2023年10月，保有量分別達到3210輛、3152輛和2651輛。河北、河南等新晉示范城市群發(fā)展較快。江浙、川渝、湖北、山西、陜西等省市也有一定保有量，未來增長潛力有待進一步釋放。
圖表 3 我國各省市氫能源車保有量（截至2023年10月）
在應用場景方面，我國氫燃料電池車目前主要聚焦在商用車領域，正不斷豐富推廣車型。商用車因工況簡單、集成度低、行駛路線相對固定、對部件體積和可靠性要求較低等因素，是目前我國氫車推廣的主要方向。當前我國氫車示范運行覆蓋城市、物流、運輸、工程、港口、園區(qū)等多元場景。物流車、公交車、牽引車是主要的推廣車型，截至2023年10月，保有量分別達到5530輛、3872輛和2929輛，占氫燃料電池車總保有量的70.4%。在推廣速度上，以重卡為主的牽引車和物流車開始接續(xù)發(fā)力，而公交車型的推廣速度逐步放緩。
圖表 4 我國氫能源車各年度增量結構（截至2023年10月）
客觀來看，相較引導政策的“熱情”，我國氫燃料電池車實際的發(fā)展卻顯得頗為“冷靜”。要如期實現國家2025年規(guī)劃目標，氫燃料電池車保有量需要以每年66.7%的速度增長，而要完成省市規(guī)劃目標，氫車保有量則需以超過250%的速度“狂飆”。面對如此高的推廣壓力，我們的氫燃料電池車產業(yè)各環(huán)節(jié)都準備好了嗎？
二、我國氫燃料電池車大規(guī)模推廣面對的三處矛盾
儒余股份研究發(fā)現，目前氫燃料電池車發(fā)展面臨產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術不夠成熟，購買和使用的成本高企等主要矛盾：
（一）可用氫氣體量少與終端用氫需求之間的矛盾
作為世界第一大產氫國，我國氫氣年產量超過3000萬噸，但下游的加氫站和用戶一直在抱怨氫氣又貴又稀缺。我們發(fā)現，這是因為我國在氫氣的制、儲、運等環(huán)節(jié)仍然有一系列技術難題待攻關，導致龐大的氫氣產能難以轉換為對加氫站足量的氫氣供應，使得加氫站的氫氣價格高企。具體來看：
首先，在制氫端，氫氣產需結構和燃料電池對氫氣質量的要求使得我國燃料氫氣結構性短缺，氫氣“產的多但能用的少”。具體來看，燃料電池車用氫氣質量標準有14項嚴苛的指標要求，其中關鍵性指標有氫氣純度≤99.97%，CO含量＜0.2ppm，總硫含量＜4ppb等。我國目前占主流的工業(yè)用氫，如果要將其轉化為燃料用氫，還需要諸如一氧化碳、硫的深度脫除等技術壁壘要攻關，疊加工業(yè)企業(yè)自身的用氫需求，實際能對外出售給加氫站使用的燃料氫氣數量少之又少。另一方面，產氫純度較高的電解水制氫技術也有能耗高、裝備成本高等問題，質子交換膜電解槽國內仍處于技術攻關階段，核心部件仍依賴進口，種種因素導致各地制氫成本居高不下。
其次，在儲運端，我國的氫能儲運體系目前還無法實現氫氣的大批量、低成本轉移輸送，進一步導致終端氫氣價格高企。我國氫氣產能呈現“北多南少、西多東少”的分布特征，與需求端存在顯著的錯位問題，依賴儲運體系實現資源的轉移配送。但我國當前在儲運裝備方面的發(fā)展較為落后，氫氣儲運距離短、體量小、成本高。具體來看，當前我國以20MPa的氣態(tài)長管拖車為主，單次運氫量最多0.4噸，低成本活動半徑僅有200km，而效率更高的儲運氫手段仍有較多技術難題需要克服。例如高壓儲氫罐和管道運氫需要克服“氫脆”問題，液氫方面需要突破大規(guī)模低能耗氫液化等技術，深冷－高壓超臨界儲氫和帶壓固態(tài)儲氫則仍處于前期探索中，商業(yè)化推廣尚需時日。
（二）燃料電池成本、產品力與商業(yè)化高要求之間的矛盾
氫燃料電池車目前光憑售價就能“嚇退”不少人，現階段國內燃料電池系統的產品力和成本仍無法支持氫燃料電池車正式“破局”。具體來看：
我國燃料電池在能耗、壽命、可靠性等產品力指標尚無法滿足商業(yè)化需求。隨著運營經驗的豐富，用戶端更關注氫燃料電池車的全生命周期成本和應用場景的效能，對燃料電池的能耗、壽命和可靠性等產品力提出更高要求。受制于產業(yè)技術發(fā)展階段，當前我國相關產品在性能上只是堪堪夠用。例如在壽命方面，氫能重卡的燃料電池系統水平須達到3萬-3.5萬小時或120萬-150萬公里，而當前我國燃料電池壽命僅為1.5萬-1.8萬小時，僅為市場化運營標準的一半，無法滿足終端用車客戶的需求。
燃料電池系統成本距離平價化仍有較大差距，且后續(xù)降本難度逐步提升，整車價格平民化仍需時日。當前行業(yè)內燃料電池系統的成本已經下探至2500-3000元/kW，但距離氫燃料電池車與純電動車平價的200元/kW還有較大差距。在高零部件成本壓力下，氫燃料電池車整車售價仍然“盡顯奢華”。以乘用車為例，當前上市的車型價格普遍超過70萬，已經達到了豪華品牌旗艦車型的水平，而僅需1/4-1/3的價格就能購得同品質的燃油車或純電車，商用車方面部分車型價格甚至達到150萬/輛。然而，未來的氫燃料電池車降本之路并非一路通暢。隨著我國燃料電池的國產化已步入“深水區(qū)”，當前我國燃料電池系統已經基本完成國產替代，僅質子交換膜、催化劑和氣體擴散層等關鍵材料的國產品質和壽命難以滿足需求而存在一定替代空間，研發(fā)攻關難度較大，未來降本速度可能放緩。
（三）加氫站建設難、運營難與大規(guī)模建設推廣之間的矛盾
加氫站是氫燃料電池車普及運用必不可少的一環(huán)。目前我國氫燃料電池車主要應用在公交、市政工程車、重卡等場景的主要原因也是因為加氫站點位固定，限制了氫燃料電池車的推廣。據觀察，我國當前一些建成的加氫站遲遲未能投運，而投運后能實現盈利也屈指可數，甚至出現“加一槍虧一槍”的情況。我們認為，受建站成本高、落地開運難，以及商業(yè)回路尚未打通等多重因素影響，加氫站面臨建設與運營成本“雙高”之困，具體來看：
加氫站建站成本高、審批繁瑣，“建不起”又“等不起”，造成建設積極性不高、建而不用。氫氣性質導致加氫站工藝復雜，加上加注設備、儲氫罐等關鍵設備依賴進口，加氫站的初始投資成本達到千萬級別，遠高于加油站和充電站。此外，目前我國加氫站的審批流程包括立項報批－用地申請－審評建設－竣工驗收－取證經營幾大階段，整個流程繁復冗長，疊加土地資源緊張、管理法規(guī)不統一不完善和難以落地的建站補貼等問題，加氫站面臨“想建卻資金不夠”“有了錢卻找不到地方建站”“找到合適的地段卻得不到建設批準”“建成了卻拿不到證投運”“投運了卻拿不到事先說好的補貼”的層層窘境。
圖表 9 加氫站建設成本結構（500kg/d加注能力）
現有商業(yè)模式下，加氫站能源成本高，高氫價令氫車“加不起”“跑不動”，限制了氫燃料電池車的運營范圍。數據顯示，2024年2月，我國燃料電池汽車示范城市群加注端氫氣售價高達50元/kg，非示范城市群售價更是超過70元/kg。即便是在補貼后，絕大部分加氫站的氫氣售價也超過30元/kg。根據中金公司的測算，以主流的49噸重卡平臺為例，在該氫價下，氫能重卡全生命周期成本（TCO）達到386萬元，遠高于燃油重卡和純電重卡，其中補能成本210萬元，占TCO比重高達54%，比同行駛里程下燃油重卡燃油購買費用還要高近30%，表明當前在補貼下仍未能實現平價，而加注端氫氣高成本是最大阻礙。在高氫價“壓榨”下，一些運營商為避免虧損，選擇讓氫燃料電池車減少用氫運營時間，甚至完全按照完成考核指標來運作，將示范運營做成了面子工程。
圖表 10 49噸氫能重卡全生命周期成本（TCO）測算
總而言之，因核心技術環(huán)節(jié)發(fā)展尚不成熟，進一步影響到下游端出現加氫站和氫燃料電池車投運數量越來越少的惡性循環(huán)，限制了氫燃料電池車推廣應用和產業(yè)快速發(fā)展。當前全國氫燃料電池車投運數量占保有量比重不足30%，導致多數已投運的加氫站日均加注負荷僅有10%—20%，而根據有關研究，主流的固定式外供氫加氫站若要盈利，日均負荷率需達到70%。運營端由此陷入“氫車來站加氫少－加氫站虧損停運－氫車加氫難進一步減少運營”的惡性循環(huán)，拖累整個產業(yè)發(fā)展放緩。
圖表 11 氫能源車產業(yè)困境概覽
三、推動克服氫燃料電池車推廣普及瓶頸，地方政府能做些什么？
我們認為，當前氫燃料電池車雖進入放量提速期，但面對產業(yè)發(fā)展和示范應用面臨的相關問題，地方政府不應期待氫燃料電池車的產銷盛況自動延續(xù)，而應針對推廣運營主要瓶頸，持續(xù)優(yōu)化頂層設計和政策支持，助力關鍵環(huán)節(jié)降本增效，提升氫燃料電池車經濟性。對此我們提出4條路徑：
（一）氫氣制儲運端：構建多元氫能供給體系，實現源頭降本
大力推動綠氫制取及藍氫灰氫提純工作，確保燃料用氫供應。綠能資源豐富的地區(qū)，加快光伏、風機等項目裝機，加快推動“風氫一體化”“光氫一體化”項目建設，積極引入大規(guī)模、大容量電解水制氫項目，擴大可再生能源制氫規(guī)模。氫燃料電池車發(fā)展領先的地區(qū)，可積極與綠氫制取豐富的地區(qū)，共同探索互利共贏的商業(yè)模式。再者，當前工業(yè)副產氫仍是燃料氫氣的主要來源，各地應秉持“先立后破”的原則，根據本地氫燃料電池車產業(yè)的發(fā)展需求，按照燃料氫氣質量標準，支持產氫廠家加大氫氣提純凈化裝置應用，保障氫氣供應。
搭建快捷、聯通的氫氣儲運體系。注重規(guī)劃氫氣儲運走廊建設，支持氫氣儲運新技術、新工藝及裝備的開發(fā)應用等。目前，上海提出探索建立長江氫能運輸走廊，布局滬外、海外氫源生產基地和進口碼頭，構建多渠道氫能保障供給體系。廣東提出建立“一環(huán)三線”氫走廊的設想，著力打通氫運輸路徑，推動氫源和產業(yè)分布不匹配現象緩解，為保障氫燃料電池車中遠距離交通運輸領域的推廣應用。
（二）氫氣加注端：科學規(guī)劃，模式創(chuàng)新，促進加氫站持續(xù)發(fā)展
提升加氫站規(guī)劃精準度，推動“氫-站-車”協同發(fā)展，提升加氫站的實際使用率。各地政府應通過細致的摸排調研，明確本地氫車實際運營數量和應用場景，確保加氫站建設規(guī)劃既“超前”又“適度”。例如上海和廣州兩大示范城市群就根據加氫站實際的建設運營情況，適度下調了規(guī)劃建設目標。此外，各地在規(guī)劃中也應當加強對加氫站建設的統籌引導。例如鄭州、張家口、青島等城市已出臺詳細明確的規(guī)劃，落實到加氫站建設的具體路線，在全域統籌的基礎上助力加氫站穩(wěn)定落地。
鼓勵“制儲加”一體站等新型加注站模式，提升加氫站盈利能力。支持利用現有加油站或加氣站土地，建設油氣氫電等綜合補能站點，以油氣加注收入支持氫能加注。放寬非化工園區(qū)制氫限制，鼓勵“制儲加”一體站、可移動撬裝式加氫站等多種加氫站開發(fā)模式。此外，還應建立包容審慎的加氫站與氫燃料電池車建設與管理機制，提升申請審批效率。
（三）應用場景端：因地制宜創(chuàng)新示范，精準補貼促降本增效
立足本地物流、交通及市政基礎，因地制宜搭建示范運營場景。各地應結合本地實際，積極推動氫燃料電池車在跨城際、城鎮(zhèn)、城鄉(xiāng)、港口的物流配送、交通客運、市政工程等典型應用場景的示范應用。例如，內蒙古利用其能源化工產業(yè)基礎好，綠能豐富的優(yōu)勢，大力部署綠氫示范項目，瞄準“中長途+中重載”采運礦車和物流車輛，開展氫燃料電池車替代。符合條件的城市，可積極申報示范城市群和省級氫燃料電池汽車示范區(qū)（示范點）。
針對產業(yè)發(fā)展及示范運營實際痛點精準補貼，降低氫車推廣阻力。例如，路橋費占中長途物流運輸車輛全生命周期成本（TCO）的比重較高。對此，山東省出臺政策，自今年3月1日起對氫能車輛免收高速通行費，從路權角度另辟蹊徑賦能氫燃料電池車推廣。該項政策出臺后，可為每輛氫能車省去十幾萬元高速通行費。49噸氫能重卡的TCO也將顯著降低28%至266萬元，相較燃油重卡經濟性凸顯。
必須指出，氫燃料電池車產業(yè)現階段對應用場景規(guī)模、基礎設施完備性和補貼投入額度要求較高，對于缺乏足夠規(guī)模應用場景和財力基礎的地區(qū)，不建議為了求新而引入氫燃料電池車產業(yè)。
（四）技術研發(fā)端：支持產業(yè)鏈科技創(chuàng)新發(fā)展，引領技術破局
鼓勵產業(yè)鏈企業(yè)自主創(chuàng)新，持續(xù)推動關鍵核心領域技術攻關突破。加大政府端引導力度，圍繞工信部指明的氫燃料電池車“八大件”等產業(yè)鏈重點與薄弱環(huán)節(jié)，鼓勵支持整車企業(yè)及核心零部件和材料企業(yè)加大研發(fā)投入，積極借鑒現代等國際先進企業(yè)做法，加強研發(fā)機構和創(chuàng)新團隊建設，支持多元技術路線探索。
完善產業(yè)創(chuàng)新生態(tài)，在人才、創(chuàng)新體制等多方面予以支持。各地應推動地方高校和研究機構加快氫能及氫燃料電池車相關學科建設，建立跨專業(yè)、多學科交叉融合的新型學科體系，加大產業(yè)鏈人才培養(yǎng)力度。出臺專項人才政策，針對產業(yè)稀缺、易流失的高價值技術型人才，予以就業(yè)、住房、醫(yī)療、薪酬、子女教育等多維支持。針對中長期關鍵核心技術攻關需求，先期布局高水平產學研結合的公共研發(fā)平臺與機構。
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