推动氢燃料电池汽车降成本 上海临港要出哪些招

　　作者： 胥会云

　　[ 目前，临港集团正在牵头推动组建一个氢能交通领域的购车平台，通过订单推动企业规模化降本，加上企业自身的技术降本，进而带动产业链企业在临港的引进和培育。“我们预判，通过2~3年，到2025年，可以离开国家的补贴，主要交通领域的应用更加接近市场化，形成一个正向的连续的循环。”邓浩强说。 ]

　　近日，位于上海临港的“国际氢能谷”正式启动。作为推动新片区氢能产业高质量发展的核心载体，它的目标是，通过材料、装备等方面的突破，尽快实现氢能产业成本的下降。

　　“氢能在交通领域的发展，可以类比锂电池。”氢晨科技董事长兼总经理易培云对第一财经记者表示，行业的判断是，2021年是燃料电池元年，2025年会有一个爆发式增长，2030年燃料电池可能会像今天的锂电池一样。

　　但是，从目前“3+2”城市群的示范应用，到未来的爆发，还存在两个瓶颈，一是燃料电池汽车的价格高。“一辆氢能重卡原来卖到180万元，现在降到130万、120万，明年预计会降到100万以内，但是传统的柴油车大概40万，还有很大差距。”易培云说。

　　二是氢气的价格贵，可获得性也不高。“也是成本的问题。”易培云说。

　　降本三阶段

　　国家发改委3月发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（下称《规划》），明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。

　　“预计到2060年氢能将在我国终端能源体系占比20%，成为能源战略的重要组成部分。”中国工程院院士、上海交通大学校长林忠钦9月28日在2022临港新片区氢能大会上表示，双碳目标将全面重塑我国的经济、能源结构，这是一场广泛而深刻的系统性变革。

　　氢能目前主要应用在工业和交通领域中，燃料电池汽车是交通领域的主要应用场景。《规划》提出，到2025年，燃料电池车辆保有量约5万辆。

　　乘联会数据显示，8月我国燃料电池汽车销量达到255辆，同比增长5.7倍，1~8月燃料电池汽车累计销量达到1888辆，同比增长1.6倍。

　　以5万辆的目标计算，毕马威发布的报告称，未来几年我国燃料电池汽车保有量的年均增长率将超过50%。

　　对于燃料电池汽车的推广，易培云认为，已经形成了三种模式，一是国家示范城市群补贴模式，适用于五大城市群。

　　上海是全国首批氢燃料电池汽车示范城市，《上海市氢能产业发展中长期规划（2022-2035年）》（下称《中长期规划》）提出，到2025年，燃料电池汽车保有量突破1万辆。

　　二是风电光伏资源补贴模式，适用于内蒙古、新疆、西藏等风电光伏资源充足、绿氢价格便宜的地区，可以用风电光伏发电收益补贴氢价。

　　三是低成本氢的纯商业化模式，适用于山西、陕西等化工尾气氢资源丰富地区，可以用低廉的运营成本来补贴购置成本。

　　基于这三种模式，易培云认为，有机构对于2025年做到20万辆氢燃料电池车、2030年实现200万辆的预测，也是非常有可能实现的。

　　但这一广阔前景，有赖于氢能产业的快速降本。

　　易培云认为，降本包括三个阶段，一是通过技术快速降本。

　　燃料电池汽车主要包括燃料电池系统、车载储氢系统、整车控制系统等。其中，燃料电池系统是核心，成本的下降是推动汽车成本下降的主要动力。而在燃料电池系统中，电堆占系统总成本的60%。膜电极作为燃料电池电堆的“芯片”，又占电堆成本的60%以上，很大程度上决定了燃料电池电堆的性能、寿命和成本。

　　易培云解释说，从功率密度来看，电堆原来一升体积发电只有1.4kW，现在达到6.2kW；膜电极原来一平方厘米只能发电1W，现在是2W。“通过技术的快速迭代，使得同样的体积、原材料发的电更多，相对成本就降下去了。”

　　氢晨科技是国内燃料电池电堆龙头企业，已累计开发80kW、100kW、120kW、150kW四款具有自主知识产权的车用燃料电池电堆。

　　最新的进展是，氢晨科技发布了单堆300kW大功率燃料电池电堆，其功率密度为6.2kW/L，与国际头部公司丰田Mirai2的128kW和5.4kW/L的水平相比肩，可以让49吨的重卡满载上高速，以90公里的高速奔跑，该产品将在今年年底前实现批量交付。

　　“燃料电池可以类比成发动机，300kW相当于3.5以上的发动机，功率越大动力就越足。”易培云说，但对于氢燃料船舶和飞机，这个动力是不够的，所以氢晨科技目前正在研发1兆瓦的电堆。

　　二是要通过产业链的国产化快速降本。“原来我们的催化剂、膜电极、碳纸，基本上电堆里的东西都是进口的，现在90%以上的材料已经国产化了，国产化以后降本就很快。”易培云说。

　　三是要通过规模化降本。也就是说，燃料电池汽车的销量如果能够达到1万辆、10万辆，还会迎来大幅降本。

　　如果以时间段来划分，易培云认为，2022年前主要是技术降本，2022~2025年主要是产业链国产化降本，2025年后更多是规模化降本。

　　降本的临港方案之一：

　　完善氢能产业链、产业生态

　　作为上海建设国际一流的氢能产业创新高地的新引擎和增长极，对于尚处于发展初期的氢能产业，临港选择围绕产业链创新链，率先打造产业生态。

　　氢能产业链包括“制储输用”多环节，目前我国还未形成高效完备的产业链，存在产业创新能力不强、技术装备水平不高、部分关键核心零部件和基础材料依赖进口等问题。在3月的发布会上，国家发展改革委高技术司副司长王翔表示，必须坚持创新发展道路，加大对科技创新和产业创新的支持力度，不断突破关键核心技术并在市场应用中迭代升级，才能够实现从“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的转换，从而保持产业链供应链安全稳定。

　　首期规划面积1.55平方公里的国际氢能谷，是上海布局绿色低碳新赛道的特色产业园区，目前已集聚20余家氢能企业。

　　但临港的氢能产业并不囿于这1.55平方公里。2016年，以上海交大技术转换为基础，临港氢能产业起步。目前临港集聚了34家氢能企业，形成了集氢能整车、发动机系统、核心部件、关键材料、高端装备、场景应用、基础设施于一体的产业格局。

　　同时，燃料电池八大零部件（电堆、膜电极、质子交换膜、双极板、催化剂、气体扩散层、空压机、氢循环泵），相关头部企业也都有所布局。

　　其中，作为上海交大与临港集团共推科技成果转化的典型代表，上海治臻目前是国内最大的金属双极板供应商，占国内市场的90%。6月，上海治臻启动科创板IPO。

　　同样是上海交大与临港集团共推科技成果转化的典型代表，氢晨科技5月通过换股方式全资收购了专业催化剂和膜电极供应商擎动科技100%股权，在大幅降低电堆成本，实现“燃料电池电堆在体积、寿命和成本上与传统发动机相当的目标”方面，迈出坚实一步。

　　未来临港的氢能产业也不囿于国际氢能谷。上海临港氢能产业发展有限公司副总经理邓浩强解释说，由于要安全可控发展氢能，包括管道的铺设、甲类库的布局，都会在一个相对集中的范围内。所以，国际氢能谷的产业定位以材料、装备、公共服务为主，同时联动整个产业区。

　　随着国际氢能谷的打造，产业、人才、资本、政策更加集聚。“企业越集聚，将来的规模效应就越大。企业聚在一起，产业创新能力会越来越强，性能会越做越高，相对来讲成本也会越来越低。”易培云说。

　　9月28日，汉丞质子交换膜的研发与产业化基地落地临港，主要生产世界领先的增强型质子交换膜。“质子交换膜（PEM）是氢燃料电池、质子交换膜电解水制氢设备等的核心材料，也是氢能关键材料之一。”汉丞科技董事长吴慧生表示，为适应行业对薄型化质子膜的需求，目前汉丞科技已经对标国际产品，做到8微米左右，填补了国内空白。

　　吴慧生说，国际氢能谷聚集了很多产业链上下游的头部企业，汉丞科技迁址到临港，与上下游企业联动，发挥产业链集聚效应，共同推动氢能规模化发展和全场景应用。

　　“在燃料电池方面，我们基本上可以在50公里内找到80%的核心零部件供应商。”康明斯新能源动力事业部中国区总经理景帅对第一财经表示。

　　去年9月27日，临港新片区管委会与康明斯（中国）投资有限公司签署投资协议，推动康明斯氢能中国总部落地临港。项目涵盖电解水制氢装备电堆、燃料电池发动机及其核心零部件、高压储氢瓶系统等业务，计划实现产值100亿元。

　　氢晨科技的300kW电堆也将和康明斯合作，通过无人驾驶+氢能源的方式出口美国。“300kW的大功率电堆应该是第一次出口到国外，今年几十辆，明年会更多。”易培云说。

　　燃料电池产业链之外，PEM电解水制氢的产业链也在临港逐步构建中。

　　2021年，氢晨科技开始投入PEM电解槽的研发，切入上游制氢领域。“现在1公斤氢气大概需要50度电，未来我们希望变成40度电，氢气的成本就能大幅下降。”易培云说，明年将会有7套PEM电解槽在包头上市。

　　“目前国内PEM制氢装备的供应链还不是那么完备，但是我们在和不同供应商在谈，我们认为2~3年后，中国PEM制氢装备的供应链会基本上完整。”景帅说，明年会把世界最先进的PEM电解槽制氢技术引入临港。

　　降本的临港方案之二：场景先行，订单引领

　　在2022临港新片区氢能大会上，景帅表示，氢能产业大有前途，但还处于“幼儿期”。“干氢能，企业需要长期主义，更需要政府的引导、关爱和支持。”

　　“我们一个很重要的思路，是场景先行、订单引领。”邓浩强说，要把临港集团可控的丰富场景体现出来，把包括重卡、渣土车、通勤客车、叉车等临港氢能基本盘，转化为订单。

　　作为国际氢能谷的开发运营方，临港集团于2021年12月30日注册成立了氢能产业发展公司，注册资本10亿元。根据上海临港（600848.SH）公告，该公司参与开发运营园区内丰富的氢能应用场景资源，拓展氢能在交通、建筑和能源等领域的商业化运营，形成以氢能为主题的新能源产业集聚效应。同时大力培育氢能产业链核心环节重点企业，构筑氢能全产业价值链，提升临港新片区氢能源产业链强度，助力临港新片区打造成上海乃至全国氢能发展先行先试区、综合示范区和产业引领区。

　　公司成立9个月以来，邓浩强的一个感受是，市场关注度非常高，这段时间已经接触了100多个项目。另一个感受是，氢能产业的市场和示范应用需要培育。

　　“雪球要滚起来，得先推一把，才能让它慢慢地越滚越大。”邓浩强说，临港集团的角色是开放场景，并通过一些金融手段，结合国家的补贴政策，平抑化先期的一些高成本，让市场主体可以在一个相对能够接受的成本范围内，提升应用。

　　为带动氢能产业在集聚发展，临港计划用3~5年时间，实现公共领域车辆的“氢能化”替换。“虽然推广成本会很高，但为了能为临港培育一批自主创新企业，我们愿意坚定信心走下去。”临港新片区党工委副书记吴晓华说。

　　目前，临港已经运营的氢能公交车有16辆。今年计划替换102辆氢能公交、12辆中运量车。未来几年则会逐步根据产业发展情况以及客流情况逐步替换。

　　此外，临港新片区管委会高新产业和科技创新处副处长李向聪表示，临港有4万辆集卡、2000辆渣土车、几百辆通勤班车，将来会推动出台包括集卡司机加氢便利化等举措来加快应用。

　　9月20日，临港新片区公共交通有限公司发布了高一级燃料电池低地板城市客车采购项目中标公告，上海万象汽车制造有限公司获得52辆燃料电池客车订单，中标金额14038万元。相关车型由康明斯进行配套。

　　目前，临港集团正在牵头推动组建一个氢能交通领域的购车平台，通过订单推动企业规模化降本，加上企业自身的技术降本，进而带动产业链企业在临港的引进和培育。“我们预判，通过2~3年，到2025年，可以离开国家的补贴，主要交通领域的应用更加接近市场化，形成一个正向的连续的循环。”邓浩强说。

　　降本的临港方案之三：氢气可获得性更强

　　一手解决用氢的问题，一手还要解决氢从哪儿来的问题。

　　9月30日下午，一辆氢能公交缓缓驶入位于平霄路的加氢站。这是临港第一座正式运营的加氢站，采取油氢混合模式，站内的2台加氢机显示，目前氢气销售价格是35元/公斤。当然，这是政府补贴后的价格。

　　加氢站负责人告诉记者，这个加氢站目前每天加氢550公斤。

　　易培云表示，如果不用政府补贴，氢气可以做到35元/公斤，就可以低于汽油车的用油成本。但对柴油车而言，氢气还需要做到25元/公斤。所以目前氢气价格还需要大幅下降。尤其是东部沿海地区，氢气相对匮乏且价格较高，更需要快速把氢气价格降下来。

　　“我们在山西的场景里，氢气做到25元/公斤，整个运营团队就能赚钱，而且能跑赢柴油车。”易培云认为，在有大量风光电资源的新疆、内蒙古等区域，因为绿电较为便宜，能最快把氢气价格降下来。

　　氢能源按生产来源划分，可以分为灰氢、蓝氢和绿氢三类。我国是世界上最大的制氢国，年制氢产量约3300万吨。其中，煤制氢和天然气制氢占比近八成，氯碱、焦炉煤气、丙烷脱氢等工业副产氢占比约两成，可再生能源制氢规模还很小。

　　不过，我国可再生能源装机量全球第一，在清洁低碳的氢能供给上具有巨大潜力。未来随着光伏、风电等可再生能源电价的持续下降，氢气成本也将逐渐下降。

　　《中长期规划》提出，中长期，上海立足于建立以绿氢为主的供氢体系，推进深远海风电制氢、生物质制氢、滩涂光伏发电制氢，通过技术进步逐步降低绿电制氢成本。探索建立长江氢能运输走廊，布局沪外、海外氢源生产基地和进口码头，构建多渠道氢能保障供应体系。

　　在实现氢气价格下降的同时，还需要解决加氢站的布局问题。易培云说，加氢除了要便宜，还要方便。“如果开车15分钟都加不到氢，我肯定不愿意买，所以未来还要逐步布局越来越多的加氢站。”

　　9月26日的国家发展改革委新闻发布会上，国家能源局规划司副司长宋雯表示，我国累计建成加氢站超过270座，约占全球总数的40%，位居世界第一。

　　毕马威报告显示，上海由于在氢能源领域起步较早及地方政策优势，是建设加氢站数量最多的直辖市。根据《中长期规划》，到2025年，上海将建设各类加氢站70座左右。

　　“目前临港已经投入运营的加氢站有3座，预计到明年第四季度还会新增3~4座。按照规划，到2025年有14座加氢站投入使用。”邓浩强说。

　　新片区的制度创新也给了临港氢能产业更大的发展空间。比如，目前氢气纳入危化品管理，制氢只能在化工区进行，大大增加了运输成本。《中长期规划》提出，在临港探索现场制氢加氢一体化项目示范。

　　“我们也把产业发展的一些瓶颈，提给主管部门，他们也做了一些非常积极的响应，所以很多的制度我认为都在临港会率先突破。”易培云说。