芯耀
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氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展似乎進(jìn)入了混沌期。
不久前，國(guó)家能源局發(fā)布了《2025年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》，其中提出“穩(wěn)步推動(dòng)燃料電池汽車(chē)試點(diǎn)應(yīng)用”。另一則信息也值得咂摸，中國(guó)氫燃料電池“第一股”億華通易主，將被中國(guó)旭陽(yáng)集團(tuán)收入麾下。交易完成后，旭陽(yáng)集團(tuán)將成為億華通的控股股東，雙方將實(shí)現(xiàn)“雙向整合”。
兩則消息顯得有些意味深長(zhǎng)。一方面，從政策層面透露出的風(fēng)向可以看到，氫燃料電池汽車(chē)仍然是國(guó)家支持的重要產(chǎn)業(yè)之一。另一方面，“穩(wěn)步”推動(dòng)兩個(gè)字，也似乎在說(shuō)明政策歸于平穩(wěn)，這與我們期待的市場(chǎng)爆發(fā)期，似乎有些出入。再一個(gè)方面，奮戰(zhàn)于一線的企業(yè)，似乎有了一絲疲態(tài)。
政策支持熱，市場(chǎng)反應(yīng)慢，是氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的普遍現(xiàn)狀。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2024年全年，全國(guó)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)數(shù)據(jù)分別為5548輛和5405輛，同比減少10.4%和12.6%，自2021年起保持的燃料電池汽車(chē)全年累計(jì)產(chǎn)銷(xiāo)同比增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)就此中斷。
氫燃料汽車(chē)的發(fā)展，在業(yè)界一直存在爭(zhēng)議，支持者認(rèn)為它零排放，燃燒效率高，能量密度高，擁有廣闊的發(fā)展前景；批評(píng)者則認(rèn)為，氫燃料汽車(chē)跟電動(dòng)車(chē)比，能源轉(zhuǎn)換效率太低，另外燃料在運(yùn)輸及存儲(chǔ)方面也有很多挑戰(zhàn)。
政策高歌猛進(jìn)，市場(chǎng)卻反應(yīng)冷淡，氫燃料電池汽車(chē)的癥結(jié)究竟在哪里？它能否在未來(lái)的能源變革中找到屬于自己的風(fēng)口？
從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)化馬拉松
氫燃料電池汽車(chē)的故事，其實(shí)是一部跨越兩個(gè)世紀(jì)的馬拉松。
1839年，英國(guó)科學(xué)家威廉·羅伯特·格羅夫（William Robert Grove）確實(shí)首次提出了燃料電池的原理，并制造出了世界上第一個(gè)燃料電池裝置。
他通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將氫氣和氧氣在鉑電極的作用下反應(yīng)，可以產(chǎn)生電流和水。這一原理正是氫燃料電池汽車(chē)的核心技術(shù)基礎(chǔ)，可以說(shuō)，為氫燃料電池汽車(chē)的誕生埋下了種子。
盡管格羅夫的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義，但當(dāng)時(shí)由于技術(shù)條件的限制，燃料電池的效率較低、成本極高，且缺乏實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景。19世紀(jì)的工業(yè)革命主要依賴(lài)蒸汽機(jī)和內(nèi)燃機(jī)，燃料電池并未得到廣泛應(yīng)用，因此并未立即引發(fā)交通領(lǐng)域的革命。
在接下來(lái)的百年間，燃料電池技術(shù)一直停留在實(shí)驗(yàn)室階段，直到20世紀(jì)60年代，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）將燃料電池技術(shù)應(yīng)用于太空探索，才讓這一技術(shù)重新進(jìn)入公眾視野。
20世紀(jì)90年代，隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的重視以及對(duì)可持續(xù)能源的探索，豐田為代表的汽車(chē)巨頭開(kāi)始將目光投向氫燃料電池汽車(chē)。1994年，豐田啟動(dòng)了氫燃料電池汽車(chē)的研發(fā)項(xiàng)目，目標(biāo)是打造一款零排放、高效能的未來(lái)交通工具。經(jīng)過(guò)多年的努力，2014年，豐田推出了全球首款量產(chǎn)氫燃料電池汽車(chē)——Mirai（未來(lái)）。這個(gè)名字本身就充滿(mǎn)了希望，象征著氫燃料電池汽車(chē)的未來(lái)潛力。
與此同時(shí)，韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)也在氫燃料電池技術(shù)上取得了突破。2018年，現(xiàn)代推出了NEXO氫燃料電池汽車(chē)，并在2019年實(shí)現(xiàn)了銷(xiāo)量突破萬(wàn)大關(guān)，成為氫能車(chē)商業(yè)化的重要里程碑。
當(dāng)然，氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展并非一帆風(fēng)順。就在現(xiàn)代NEXO銷(xiāo)量突破萬(wàn)輛大關(guān)三年之后的2022年，戴姆勒卻因成本和技術(shù)難題終止了氫燃料電池卡車(chē)計(jì)劃。然而，2022年，戴姆勒卻因成本和技術(shù)難題終止了氫燃料電池卡車(chē)計(jì)劃。這一事件讓氫能車(chē)的商業(yè)化之路充滿(mǎn)了不確定性。
在全球范圍內(nèi)，氫能車(chē)的發(fā)展呈現(xiàn)出明顯的分化態(tài)勢(shì)。一方面，豐田、現(xiàn)代等車(chē)企持續(xù)投入，不斷推動(dòng)氫燃料電池技術(shù)的進(jìn)步；另一方面，特斯拉創(chuàng)始人馬斯克卻將氫能稱(chēng)為“智商稅”，認(rèn)為其技術(shù)路線并不現(xiàn)實(shí)。
縱觀各國(guó)對(duì)氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展的態(tài)度，亦是如此。德國(guó)從2022年就已建置一條完全由氫能做為動(dòng)力的火車(chē)路線，取代舊有的柴油列車(chē)，未來(lái)計(jì)劃擴(kuò)大行駛路線至法國(guó)及意大利。法國(guó)與現(xiàn)代、豐田汽車(chē)合作推出氫能計(jì)程車(chē)計(jì)劃，目前已有超過(guò)600臺(tái)氫能計(jì)程車(chē)投入運(yùn)行。日本及韓國(guó)大力發(fā)展氫燃料電池乘用車(chē)，豐田與現(xiàn)代每年的銷(xiāo)量占該全球市場(chǎng)逾90%。中國(guó)氫燃料電池車(chē)投放量已近3萬(wàn)臺(tái)，加氫站保有量逾500座。
“在世界主要的車(chē)用市場(chǎng)中，氫燃料電池車(chē)產(chǎn)業(yè)已取得初步的成績(jī)?！盩rendForce集邦咨詢(xún)分析師王昊駿指出，氫燃料電池汽車(chē)的應(yīng)用端主要集中在商用車(chē)領(lǐng)域，市場(chǎng)規(guī)模及話(huà)題熱度都有限，進(jìn)而限制了從制氫、運(yùn)氫及相關(guān)零組件的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，造成整車(chē)成本難以與市場(chǎng)成熟的鋰電池純電車(chē)抗衡，售價(jià)相對(duì)高出許多，影響消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)意愿。
在中國(guó)，車(chē)企也呈現(xiàn)出分化態(tài)勢(shì)。上汽、長(zhǎng)城等車(chē)企選擇了自主研發(fā)氫燃料電池技術(shù)。例如，上汽旗下的捷氫科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了燃料電池核心部件的國(guó)產(chǎn)化，并在示范應(yīng)用中取得了顯著進(jìn)展。長(zhǎng)城汽車(chē)自2016年開(kāi)始研發(fā)氫燃料電池技術(shù)，并在2021年推出了“氫檸技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了氫燃料電池系統(tǒng)的全場(chǎng)景解決方案。
多數(shù)車(chē)企則將混合動(dòng)力技術(shù)（包括插電式混合動(dòng)力和增程式電動(dòng)車(chē)）作為當(dāng)前的過(guò)渡方案。比亞迪、吉利、長(zhǎng)安等車(chē)企在插電式混合動(dòng)力（PHEV）和增程式電動(dòng)車(chē)（REEV）領(lǐng)域投入大量資源，推出了多款具有競(jìng)爭(zhēng)力的車(chē)型。這種策略分化，也說(shuō)明氫燃料電池汽車(chē)未來(lái)發(fā)展的不確定性。
氫燃料電池汽車(chē)三重困境與突圍
氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展之路，同樣充滿(mǎn)著挑戰(zhàn)性與不確定性。
在這條賽道上，技術(shù)瓶頸、成本難題和基礎(chǔ)設(shè)施不足，如同三座大山，橫亙?cè)跉淠苘?chē)的普及之路上。當(dāng)然，突破的曙光也在不斷閃現(xiàn)。
先看燃料電池的核心——質(zhì)子交換膜。質(zhì)子交換膜如同燃料電池的 “心臟瓣膜”，對(duì)電池性能起著決定性作用，需具備高質(zhì)子傳導(dǎo)率、良好化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械性能及低氣體滲透率等特性。
現(xiàn)階段，高性能質(zhì)子交換膜成本高得驚人。據(jù)美國(guó)能源部（DOE）數(shù)據(jù)，截至2025年2月，一些常用質(zhì)子交換膜，每千瓦功率的膜成本高達(dá)300—500美元。并且，長(zhǎng)期使用易受化學(xué)物質(zhì)侵蝕。比如，在一些早期投入運(yùn)營(yíng)的氫燃料電池公交項(xiàng)目中，使用1—2年后，質(zhì)子交換膜性能下降明顯，導(dǎo)致燃料電池整體效率降低10%—15%，極大縮短了燃料電池使用壽命。
再談催化劑問(wèn)題。當(dāng)前，鉑是氫燃料電池中最常用的催化劑，因其具有高催化活性。然而，鉑資源稀缺、價(jià)格高昂。全球鉑儲(chǔ)量有限，據(jù)國(guó)際鉑業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，按目前開(kāi)采速度，儲(chǔ)量?jī)H夠維持?jǐn)?shù)十年。截至2025年初，鉑價(jià)高達(dá)每盎司1000—1200美元。國(guó)內(nèi)方面，相關(guān)研究顯示，我國(guó)燃料電池催化劑用量普遍在0.3—0.4克/千瓦，而國(guó)外已實(shí)現(xiàn)低于0.2克/千瓦，這使得我國(guó)燃料電池成本居高不下，嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
低溫啟動(dòng)困難也是一大阻礙。當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃，尤其是在北方寒冷地區(qū)，燃料電池內(nèi)部水結(jié)冰，阻礙氫氣與氧氣反應(yīng)，致使汽車(chē)無(wú)法正常啟動(dòng)。據(jù)行業(yè)機(jī)構(gòu)的測(cè)試，在-20℃環(huán)境下，部分氫燃料電池汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10—15分鐘，甚至部分車(chē)型無(wú)法啟動(dòng)，這嚴(yán)重影響了消費(fèi)者使用體驗(yàn)，極大限制了氫燃料電池汽車(chē)在寒冷地區(qū)的推廣。
氫氣儲(chǔ)存與運(yùn)輸技術(shù)同樣問(wèn)題重重。在儲(chǔ)存環(huán)節(jié)，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫需將氫氣壓縮至700bar甚至更高壓力，不僅設(shè)備成本高，還存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
例如，某高壓儲(chǔ)氫罐售價(jià)可達(dá)數(shù)十萬(wàn)元，且運(yùn)輸途中一旦發(fā)生泄漏，后果不堪設(shè)想。低溫液態(tài)儲(chǔ)氫雖儲(chǔ)存密度高，但需將氫氣冷卻至-253℃，能耗很大，成本高昂，每噸氫氣液化成本高達(dá)2000-3000元。運(yùn)輸上，建設(shè)氫氣運(yùn)輸管道投資巨大，每公里管道建設(shè)成本可達(dá)數(shù)百萬(wàn)元，且維護(hù)成本高。若采用車(chē)輛運(yùn)輸，效率低且成本比傳統(tǒng)燃油運(yùn)輸高出數(shù)倍。
面對(duì)這些技術(shù)難題，各方積極探索突破路徑。例如，億華通于2024年發(fā)布了全新一代氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)YHTG60SS，其功率密度超過(guò)500W/kg，并且實(shí)現(xiàn)了核心零部件的100%國(guó)產(chǎn)化。此外，氫燃料電池中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——全氟質(zhì)子膜，也在東岳集團(tuán)的努力下取得了突破性進(jìn)展。
在催化劑研究領(lǐng)域，科學(xué)家們?nèi)ρ邪l(fā)非鉑催化劑。如部分研究團(tuán)隊(duì)將過(guò)渡金屬與碳材料復(fù)合，制備出的非鉑催化劑在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，展現(xiàn)出較高催化活性，雖性能暫無(wú)法與鉑催化劑媲美，但已取得階段性成果，為未來(lái)大規(guī)模應(yīng)用帶來(lái)希望。
為解決低溫啟動(dòng)問(wèn)題，車(chē)企紛紛發(fā)力。通用汽車(chē)的氫動(dòng)四號(hào)通過(guò)改進(jìn)熱絕緣、水管理及運(yùn)行策略，可在低于0℃環(huán)境下正常啟動(dòng)運(yùn)行。寶馬等車(chē)企也在研發(fā)類(lèi)似技術(shù)，計(jì)劃在未來(lái)2-3年內(nèi)推出適應(yīng)低溫環(huán)境的氫燃料電池車(chē)型。
在氫氣儲(chǔ)存與運(yùn)輸方面，創(chuàng)新嘗試不斷涌現(xiàn)。在儲(chǔ)存技術(shù)上，金屬氫化物儲(chǔ)氫材料研發(fā)取得進(jìn)展，可在相對(duì)溫和條件下儲(chǔ)存和釋放氫氣，安全性和便利性大幅提升。運(yùn)輸方面，有企業(yè)提出利用現(xiàn)有天然氣管道進(jìn)行氫氣混輸方案，經(jīng)試點(diǎn)改造，部分管道已實(shí)現(xiàn)氫氣與天然氣混合輸送，有效降低了運(yùn)輸成本。
等風(fēng)來(lái)，還是造風(fēng)起？
根據(jù)行業(yè)機(jī)構(gòu)氫能數(shù)據(jù)庫(kù)車(chē)輛上險(xiǎn)數(shù)據(jù)，截止2024年底，我國(guó)共投放了氫燃料電池汽車(chē)28247輛。按照我國(guó)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》2025年燃料電池汽車(chē)“保有量約5萬(wàn)輛”目標(biāo)，還差2萬(wàn)多輛。
那么，按照目標(biāo)值來(lái)進(jìn)行估算，2025年我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)推廣進(jìn)度會(huì)不會(huì)迎來(lái)一個(gè)新臺(tái)階？
從目前的政策導(dǎo)向來(lái)看，氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展已經(jīng)有了基本的基調(diào)。《2025年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》，提到要穩(wěn)步推動(dòng)燃料電池汽車(chē)試點(diǎn)應(yīng)用。這一政策的制定，不僅為燃料電池汽車(chē)的發(fā)展提供了一定的指引，也反映出我國(guó)對(duì)新能源及氫能產(chǎn)業(yè)的探索與布局。
“綜觀通篇約5000多字的《2025年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》，大部分篇幅還是放在石化燃料及電網(wǎng)的能源安全、儲(chǔ)備及優(yōu)化?！蓖蹶或E表示，氫燃料的項(xiàng)目屬于“壯大新能源產(chǎn)業(yè)新型態(tài)”，主要就是增加能源配置上的彈性。氫燃料還并非主角，而是仍在尋找最佳定位的配角。這也說(shuō)明，我們?cè)跉淙剂想姵仄?chē)推廣上，不要急于求成。
從市場(chǎng)層面來(lái)看，氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展也呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性差異。2024年，我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量仍在增長(zhǎng)，但整體規(guī)模仍較小。據(jù)勢(shì)銀（TrendBank）統(tǒng)計(jì)，截至目前國(guó)內(nèi)氫車(chē)保有量?jī)H完成了2025年目標(biāo)的56.4%，且2024年銷(xiāo)量下滑，不及預(yù)期。行業(yè)內(nèi)對(duì)2025年氫車(chē)市場(chǎng)普遍持保守態(tài)度，氫車(chē)仍存在系統(tǒng)性問(wèn)題，尚得不到解決，短期內(nèi)發(fā)展將持續(xù)低迷。
“相較于2024年，2025年中國(guó)的保有量應(yīng)該會(huì)呈現(xiàn)正成長(zhǎng)的局面?！蓖蹶或E認(rèn)為，在全球其他主要市場(chǎng)如歐洲及美國(guó)等，或?qū)⑴c2024年持平或衰退，就目前面臨的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題而言，氫燃料電池車(chē)短期內(nèi)難以出現(xiàn)爆炸性成長(zhǎng)。
盡管如此，氫燃料電池汽車(chē)的市場(chǎng)潛力還是不容小覷。特別是在長(zhǎng)途運(yùn)輸、商用車(chē)領(lǐng)域，氫燃料電池汽車(chē)因其較長(zhǎng)的續(xù)航里程和較短的加氫時(shí)間，得到了較為廣泛的關(guān)注。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的持續(xù)支持，氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)還是有望進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展階段。
蓋世小結(jié)：一場(chǎng)與時(shí)間的賽跑
清華大學(xué)歐陽(yáng)明高教授指出，氫燃料電池汽車(chē)普及需要跨越“成本鴻溝”和“基建設(shè)施死亡谷”。當(dāng)鋰電池車(chē)已經(jīng)占據(jù)市場(chǎng)先機(jī)，氫燃料電池汽車(chē)需要的不僅僅是技術(shù)突破，更是一場(chǎng)重構(gòu)能源生態(tài)的野心。氫燃料電池汽車(chē)的未來(lái)，或許正如那句詩(shī)：“千淘萬(wàn)漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金?！?/p>
只有在困境中不斷探索與突破，氫燃料電池汽車(chē)才能真正迎來(lái)屬于自己的“風(fēng)口”。
