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氢燃料电池汽车产业迈入提质增速新阶段
——2025国际氢能与燃料电池汽车大会主论坛观察
近年来,在全球加速推进碳中和战略的大背景下,氢能以其来源丰富、绿色低碳等特征,在交通、工业等领域展现出了巨大的应用潜力,正加速以“未来能源”的身份融入社会大众的日常生活中。
日前,中国汽车工程学会与国际氢能燃料电池协会共同主办的2025国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会在上海开幕。与会专家围绕“氢能及燃料电池汽车应用”相关话题共商共议,推动我国氢能及燃料电池汽车技术突破、场景创新与产业协同,构建中国氢能发展应用新格局。
“在氢能应用推广方面,特别是交通领域,氢燃料电池汽车已经逐渐成为道路交通运输系统低碳化、零碳化发展的有力支撑,尤其在中重型商用车领域具备广阔的应用前景。”中国汽车工程学会理事长张进华表示。
记者了解到,在氢能产业商业化提速的背景下,氢能在交通领域大有可为,但当前,全产业链创新技术研发、全环节降本等方面还存在难题待破解。
我国燃料电池产业稳步发展
记者从大会获悉,近年来,我国燃料电池技术已实现从“跟跑”到“并跑”的跨越式发展,现已成为全球燃料电池商用车保有量第一的国家。
“我国高度重视氢能燃料电池汽车产业的发展,‘十四五’以来,在国家相关示范工程的支持和带动下,我国燃料电池汽车推广应用规模明显扩大,截至2024年底累计推广超2.8万辆,关键技术加速突破,商用燃料电池额定功率、寿命、电堆体积功率密度等都达到国际先进水平。”张进华指出,从氢能的制取、储运、加注到燃料电池电堆、双极板膜电极等核心部件研发,再到整车制造,我国已形成较为完整的产业链体系。
“我国不仅构建了完整的燃料电池产业链,更在近五年取得多项核心技术突破。”中国科学院院士、清华大学教授、国际氢能燃料电池协会理事长欧阳明高补充道。
他介绍,在技术指标方面,行业实现了三大跨越——
可靠性层面,平均首次故障里程与平均间隔故障里程双双突破10万公里;环境适应性上,我国已攻克零下40℃低温启动技术;经济性层面,长达12米的燃料电池客车百公里氢耗已降至5公斤以下,达到国际领先水平,且燃料电池系统的耐久性更是突破了2万小时的寿命大关。
“当前,燃料电池技术发展正呈现出鲜明的几大趋势。”欧阳明高介绍,首先是膜电极技术迭代,高活性高稳定性膜电极在0.78V电压下可实现1安培电流输出;其次,耐高温技术取得突破,105℃膜电极经500小时稳定性试验无性能衰减;第三,新一代电堆技术商业化加速,国内产品的功率密度、寿命及冷启动性能已可比肩国际顶尖水平,且成本持续下探。更值得关注的是,应用场景也持续拓展,从商用车向航空、发电等多领域延伸,燃料电池无人机已能实现30小时续航。
“这些突破标志着我国燃料电池产业已进入自主创新与技术输出并重的新阶段,为新能源战略实施提供了关键技术支撑。”张进华表示。
氢能重卡或成产业商业化破题关键
记者了解到,当前全球燃料电池技术发展正呈现显著转型。
欧阳明高指出,美国正将重心转向燃料电池重卡领域;日本最新的氢能发展路线图也显示,其已基本放弃乘用车市场,目标商用车市场占有率提升至80%,其中重型车占比超70%。技术层面,各国均聚焦高效率、高集成、长寿命及宽温域方向,并加速人工智能的融合应用。
多位与会专家表示,在纯电汽车已抢占市场占有率的当前,锚定氢燃料电池汽车在重型商用车领域(如氢能重卡)的应用或成为率先推动产业迈入商业化难题的关键。
“但我们也要看到,基础设施成本高、车用储氢技术瓶颈仍是我国燃料电池汽车发展的核心挑战。”欧阳明高指出,当前,液氢、深冷高压等前沿储氢技术尚处研发阶段,高压气态储氢是燃料电池汽车产业化的主流方向。未来五年,氢燃料电池汽车产业化的重点仍需聚焦高压氢瓶。
当前,全球氢能车辆基础设施正朝着大流量、低能耗、连续加注的方向发展。针对我国发展氢能重卡的需求,亟需重点突破支持1000公里以上续航的高压储氢系统及快速加注技术。
记者从大会获悉,2025年我国纯电动重卡在多个地区的市场占有率有望突破25%,年销量预计达15万~20万台。
“在现有市场环境下,续航里程超过1000公里的氢燃料电池重卡应与纯电动重卡形成差异化竞争格局已成为行业共识。”国家电投集团氢能科技发展有限公司总经助理、技术总监、浙江大学能源工程学院教授(兼任)陈平指出,在此背景下,实现快速降本成为氢能重卡发展的关键路径。
创新运营模式革新成本结构
当单次燃料成本超过核心部件本身价格,单纯的技术降本难免显得捉襟见肘。如何通过商业模式的革新重塑成本结构,成为产业突围的下一个焦点。
“从技术经济性角度分析,千公里级氢燃料电池重卡需搭载约100公斤氢气,仅燃料成本就达30万~40万元,这一数值已超过燃料电池系统本身的成本。”欧阳明高指出,若以储氢瓶作为核心部件,其1万次循环次数和15年的设计寿命可支持1000万公里的运营里程,显著超过重卡行业平均150万公里(约5年使用周期)的整车寿命。
基于这一特性,通过建立储氢瓶租赁体系或换瓶模式,实现储氢装置在多车之间的循环利用,被行业视为降低氢能重卡全生命周期成本、提升商业可行性的重要解决方案。
“这种共享经济模式可有效分摊初始投资,优化资源配置,从而增强氢能重卡的市场竞争力。”欧阳明高补充。
“对此,行业提出三种降本路径——其一是氢瓶租赁模式。以租代购可减少用户三分之二的储氢瓶购置成本,并通过多车循环利用(如报废车辆氢瓶检测后复用)摊薄全生命周期成本。其二是换氢瓶模式,通过直接运输高压储氢瓶,省去氢气二次压缩环节,运输效率预计可提升3倍。”欧阳明高介绍,“第三种是'氢电互补'集成换装,通过将储氢瓶与燃料电池集成模块化设计,可实现类似纯电动换电的快速补能,该模式可兼容短途换电与长途换氢。”
“据测算,通过车辆降本与商业模式创新,氢能重卡总成本可接近柴油车水平。但长期竞争力仍取决于氢气价格——氢能占全生命周期成本的70%~80%,风光制氢的规模化与电价下降将是破局核心。”欧阳明高补充。
在创新商业模式探索降本增效的同时,政策与产业协同层面扫清障碍、加速规模化落地亦不容忽视。
“应加快完善氢能供给体系,拓展交通、工业等多场景应用,简化自用加氢站审批。协同攻关燃料电池降本,提升电堆功率及材料国产化,推动固态储氢等新技术应用。标准引领方面,应建立国际接轨的氢能标准,突破储运技术卡点,规范车用氢瓶检测流程。”上海汽车集团股份有限公司副总裁、总工程师、国际氢能燃料电池协会副理事长祖似杰补充,加强区域协同同样重要,应依托资源禀赋建设示范区,构建跨区域氢能网络,助推氢燃料电池汽车产业商业化进程提质增速。
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