加快補齊氫燃料電池產業的市場短板

鐘樂明

韓國最大的汽車制造商現代汽車日前宣布在廣州開建其首家海外氫燃料電池生產廠，而此前包括豐田在內的日本汽車生產商也在積極尋求與中國汽車企業成立氫燃料電池合資公司，境外汽車巨頭盯上并競奪中國氫燃料電池市場正在進入密集加速軌道。

作為宇宙中分布最廣泛的氣體物質，氫除了通過燃燒產生熱能并在機械、軌道交通、船舶潛艇和航天等熱力發動機之中充當引擎角色外，還可以作為能源材料用于燃料電池并廣泛落地于大小汽車的應用場景中。由于氫是除核能之外燃燒熱值最高的氣體，為汽油的3倍，因此相比于傳統電池而言，氫燃料電池可以更快地為發動機點火，而且氫燃燒時生成的是無毒無害的水，汽車行駛的結果是零排放，因此，作為地球上最干凈的能源產品，氫燃料電池被看成是幫助未來人類脫碳的有效工具。

作為新能源汽車的核心動力，氫燃料電池目前與鋰電池在商業賽道上并駕齊驅，但與鋰電池相比，氫燃料電池能量密度更高，熱傳導性更強，點火更快;同時，汽車僅需3-5分鐘便可加滿氫的時長比目前鋰電充電動輒至少需要半小時要短得多，并且續航里程也是鋰電池所無法比擬的。更為重要的是，氫還是宇宙中最輕的氣體，一旦泄露便可迅疾揮發，氫燃料電池自然就不可能出現像鋰電池那樣的爆炸現象，安全度更強;從成本上看，鋰電池沒有燃料的概念，商業電的價格固定，而氫燃料電池的燃料氫氣價格若使用范圍很大便可以做到很低，因此，國際氫能委員認為，只要需求規模上去了，氫燃料電池的制造與使用成本到2030年至少會下降50%，正是如此，未來氫燃料電池替代鋰電池不可避免。

氫燃料電池串起了一個長長的產業鏈。一方面，氫燃料電池最基本的燃料來源是氫，而氫涉及到上游的制取、中游的運輸與儲存以及下游的投放和分發使用，另一方面氫燃料電池本身涉及到技術研發與原材料設備等，為此，國際氫能委員會給出的預測，氫燃料電池產業鏈2050年可實現的全球產值將超過2.5萬億美元。鑒于氫燃料電池的高效性、經濟型以及安全性特征，目前全球占世界GDP70%的18個國家都將氫燃料電池納入了本國氫能發展戰略之中，如美國發布了《氫能經濟路線圖》，提出2030年推廣氫燃料電池汽車530萬輛，日本推出了新版《氫能與燃料電池路線圖》，計劃到2030年生產氫燃料電池汽車80萬輛，而歐盟于也發布了《氫能路線圖》，提出到2030年推廣氫燃料電池汽車424萬輛。

就國內而言，除了《中國制造2025》、《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》等多個國家規劃中均將氫燃料電池作為戰略重點外，最近兩年的國務院政府工作報告也對氫燃料電池屢屢提及，而且《能源法》也將氫能首次列入法律范疇，使其成為與煤炭、石油、核能、風能等一樣的能源，同時氫能與氫燃料電池的發展列入到國家再生能源“十四五”規劃之中;另外，去年年底發布的《新時代的中國能源發展》白皮書中，特別提到要加速發展綠氫制取、儲運和應用等產業鏈技術裝備，促進氫燃料電池技術鏈、氫燃料電池汽車產業鏈發展。而更具實錘意義的是，近日發出的《國務院關稅稅則委員會關于2021年關稅調整方案的通知》對氫燃料電池增壓器、氫燃料電池循環泵以及氫燃料電池用碳電極等零部件做出了分別下調最惠國稅率2%至5%的決定。在地方政府層面，全國已有廣東、山東、天津等40個地區發布了氫能產業中長期發展規劃，氫燃料電池產業均作為政策主軸不約而同地獲得了重點加持與突出強調，并列入到當地“十四五”經濟社會發展規劃之中。

頂層設計給予戰略與政策支持導向的同時，我國所具有的存量商業資源則構成了發展與做強氫燃料電池產業的厚實鋪墊。一方面，我國不僅有儲量豐富的石油、天然氣、煤炭等化石能源，也有充沛的焦爐、鋼鐵、化工等工業副產品，同時還有足量的太陽能、風能與地熱等資源，它們都是氫能以及由此轉換為燃料電池的理想載體。另一方面，中石油、中石化等大型能源企業均創建了遍布全國的輸油與天然氣管道以及加油（氣）站，它們是氫燃料電池的重要配套基礎設施。此外，國內已經形成以北京為核心的京津冀地區、以上海為核心的長三角地區、以廣州為核心的珠三角地區三大氫能產業聚集區，發展氫燃料電池的資源協同與共振效應較為顯著。

目前來看，我國是全球第一大氫氣生產國，至2020年底氫氣產量達到一億噸。按照規劃，到2025年，國內需年實現5萬輛燃料電池汽車的應用，建成300座加氫站;2030年實現百萬輛燃料電池汽車的商業化應用，建設1000座加氫站;到2050年，氫燃料電池的產業規模須達到12萬元。完成各個階段的政策目標，除了發揮資源要素優勢以及產業優勢外，更需盡快補齊約束氫燃料電池產業的市場短板。

首先是補齊自我技術與產品創新短板。目前我國燃料電池系統中關鍵設備如電堆、空壓機，以及電堆的關鍵零部件膜電極，還有關鍵材料催化劑等均依賴進口;即便是部分設備與零部件實現了國產化，但商用化程度卻非常低，相關產品與國外相比在做功、壽命等方面也有不小差距。如果不徹底打破這種瓶頸，氫燃料電池可能復制芯片的尷尬之路。為此，首先需要組建央企、國企創新聯合體，圍繞產氫燃料電池業鏈展開科技攻關，在此基礎上依托大型能源企業成立國家級聯合研發和推廣應用平臺，同時打通產、學、研、用的合作渠道，有效整合社會資源，推動全社會相關領域科研力量的廣泛參與和協同攻關，在核心技術部位實現快速突破。

基礎設施薄弱也是做強氫燃料電池產業的又一短項。截至目前全國輸氫專業管道不到100公里，加氫站只有60多座，氫燃料電池上牌車剛剛突破6000輛，這種格局不僅抑制了氫燃料電池的應用規模化，也讓整個產業的成本居高不小，比如由于供氣不足，目前氫燃料電池只能全部集中在市場體量更小的商用車領域，還如，輸氫管道不足的情況下只能依靠長管拖車，而這種方式一旦超過150公里將是管道傳輸成本的七倍以上。為此，在激勵與支持中石油、中石化等國有能源巨頭加大對油氣管道、加油站的配套改造與擴建的同時，還要通過BOT、PPP等方式引進社會資本參與相關基礎設施投資，并在運營過程中給予充分的財稅惠補。

降低氫燃料電池的應用成本無疑是重點需要強化的部位，除了依靠技術創新的根本路徑降低全產業以及燃料電池產品成本外，較為快捷的方法就是加強氫能與氫燃料電池的示范程度，增大產品應用的規模化。除了在試點城市開展燃料電池汽車試點線路外，還可在物流密集的港口建立“氣（柴）改氫”試驗區，甚至可以將氮氧化物排放量較大的重型卡車全部納入氫燃料電池示范產品范圍，除此之外，還可考慮像日本那樣將氫燃料電池作為城市家庭的備用電源來進行試點與推廣。