“雙碳”背景下氫燃料電池專用車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析

王建建 張秀麗 胡辰樹

摘要：氫能是未來能源體系的重要組成部分，燃料電池汽車是我國新能源汽車的重要發(fā)展方向。目前我國氫燃料電池專用車市場還處于初期階段，車型供給呈現(xiàn)專用車細分車型品種增加、動力系統(tǒng)人功率趨勢明顯等特征。2022年，我國氫燃料電池專用車市場發(fā)展環(huán)境將進一步完善，示范應用場景向多元化方向拓展，市場規(guī)模將快速增長。

關鍵詞：氫能;燃料電池專用車;市場形勢;趨勢分析

中圖分類號：U469.7收稿日期：2022-03-28

DOI： 10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.04.001

氫能具有清潔高效、來源廣泛等特征，是鏈接傳統(tǒng)石化能源、電力、可再生能源等多種能源的有效載體，是推動能源體系綠色低碳發(fā)展的重要方向，對于優(yōu)化能源供給結構，構建現(xiàn)代能源體系具有重要的戰(zhàn)略意義，開發(fā)和利用氫能是當前全球產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和能源轉型的重人戰(zhàn)略方向。

氫燃料電池汽車具有零排放、高效率、長續(xù)航、人載重、加注快等顯著優(yōu)勢，發(fā)展氫燃料電池汽車符合我國車用能源技術變革和汽車產(chǎn)業(yè)轉型升級的需求，是促進能源和汽車產(chǎn)業(yè)深度融合、協(xié)同發(fā)展，共同落實國家“雙碳”戰(zhàn)略目標的重要路徑。近年來，住國家和地方產(chǎn)業(yè)政策引導下，氫能產(chǎn)業(yè)投資熱情高漲，制儲運加用全產(chǎn)業(yè)鏈體系不斷完善，燃料電池產(chǎn)品技術水平持續(xù)提升，我國燃料電池汽車止住從技術研發(fā)向商業(yè)化發(fā)展階段快速邁進。

國家燃料電池汽車示范應用政策明確提出，重點推動燃料電池汽車在中遠途、中重型商用車領域的產(chǎn)業(yè)化應用，在交通運輸行業(yè)積極落實“雙碳”目標、燃料電池汽車示范城市群政策明確、北京冬奧千輛級示范應用、商用車向專用化發(fā)展等有利因素推動下，氫燃料電池專用車作為燃料電池汽車的重要組成部分，止迎來前所未有的發(fā)展機遇。

1 202l年市場回顧

市場回暖態(tài)勢明顯（圖1）。截至2021年底，我國燃料電池汽車累計推廣近9000輛，從市場發(fā)展階段來看，目前燃料電池汽車尚處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，市場規(guī)模還比較小。2021年我國燃料電池汽車銷量為l881輛，同比增長25.7%，車型以客車和專用車為主，燃料電池專用車銷量830輛，占比44.1%，市場份額呈回升態(tài)勢。

政策驅動效應突出。根據(jù)國家新能源汽車推廣應用財政補貼政策，2020年4月以前，燃料電池汽車享有購置補貼，2020年9月，國家五部委發(fā)布《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》，將燃料電池汽車的購置補貼政策調(diào)整為示范應用支持政策，設定四年示范期，采取“以獎代補”方式，對符合條件的城市群開展燃料電池汽車關鍵技術產(chǎn)業(yè)化攻關和示范應用給予獎勵[1]。政策發(fā)布后，各地積極組隊積極申報示范城市群，并經(jīng)過專家評審，直到2021年8月底，國家財政部等五部委同意首批京津冀、上海、廣東燃料電池汽車示范應用城市群啟動實施。同年12月，河北和河南城市群獲批并啟動實施，行業(yè)廣泛關注的五大示范城市群最終落地。

由于燃料電池汽車購置價格仍然較高，補貼對于購置成本起到了重要的補充，政策調(diào)整造成2020年4月開始的一年多時間處于空檔期，導致車企和應用端主體一直處于觀望中，影響了地方政府推廣燃料電池汽車的積極性和企業(yè)產(chǎn)品的投放節(jié)奏，直到2021年下半年市場需求才逐步釋放，全年市場月度銷量表現(xiàn)呈現(xiàn)前低后高、逐漸回暖的態(tài)勢，政策驅動市場增長特征明顯。

2 產(chǎn)品供給情況

車型結構進一步拓展。2021年布局燃料電池汽車的企業(yè)人幅增加，傳統(tǒng)主流商用車企業(yè)加快燃料電池產(chǎn)品研發(fā)和測試應用，新公告車型數(shù)量人幅提升。與前期物流車為主的車型結構不同，2021年燃料電池專用車車型結構以牽引車和白卸車為主，銷量占比達86%（圖2）。物流車車型進一步豐富，覆蓋廂式運輸車、保溫車、冷藏車等短途轉運和城市配送車型：環(huán)衛(wèi)車以洗掃車、灑水車、多功能抑塵車、車廂可卸式垃圾車等零星測試和驗證應用為主。隨著燃料電池技術的不斷成熟和應用場景的不斷挖掘，燃料電池汽車車型向專用車細分領域拓展的趨勢明顯。

重型化發(fā)展取得顯著成效，從企業(yè)產(chǎn)品供給端來看，燃料電池重載車型占比顯著增加，2021年工信和信息化部發(fā)布的12期《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》上榜的208款燃料電池汽車中，專用車上榜1 38款，占比66.3%，總質量12t及以上100款，占專用車上榜數(shù)的72.5%。其中，18t及以上車型有93款，牽引車類37款。從終端實際銷售車型總質量噸位結構看，燃料電池專用車噸位結構不斷豐富，向多元化方向拓展，氫燃料電池重卡開始成為主流，18t、25 t和31 t重載車型合計占比達到90%以上（圖3）。

產(chǎn)業(yè)布局和具體場景拉動終端市場。202 1年燃料電池專用車終端銷售主要集中住青島、上海、廣州、保定等城市，以青島城市渣土運輸、寶武鋼場內(nèi)運輸、廣州黃埔區(qū)建筑廢棄物運輸、保定“容易線”砂石骨料運輸?shù)葓鼍皯脼橹鳎▓D4）。與純電動汽車早期推廣模式不同，燃料電池汽車在市場推廣和目標場景選擇中，燃料電池系統(tǒng)企業(yè)發(fā)揮了重要作用。因此，目前燃料電池汽車主銷區(qū)域也是氫能產(chǎn)業(yè)鏈和系統(tǒng)廠商集聚區(qū)，體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展與示范應用互推互進的良性協(xié)同效應。從近幾年終端城市銷量來看，由于市場規(guī)模小，終端銷量取決于當年新增的訂單需求和已有訂單的車輛交付，尚未呈現(xiàn)出明顯的或差異化的典型區(qū)域市場特征。

產(chǎn)品技術水平持續(xù)提升。近年，燃料電池專用車技術水平提升明顯，主要表現(xiàn)為燃料電池系統(tǒng)功率持續(xù)提升，“小電堆+人鋰電”的匹配思路得到扭轉。海卓動力、雄川氫能、億華通、上海重塑、捷氫科技、濰柴動力、鴻力氫動、國家電投、未勢能源等代表性企業(yè)都已推出大功率燃料電池系統(tǒng)。2021年已銷售的燃料電池專用車單車系統(tǒng)平均額定功率達到106 kW （2021年平均值為48 kW），31 t重卡普遍裝配120 kW及以上燃料電池系統(tǒng)，系統(tǒng)額定功率密度普遍高于300 W/kg，多數(shù)燃料電池專用車續(xù)駛里程達到450 km以上，主流商用車企業(yè)積極開展70 MPa車載儲氫技術研發(fā)與測試，燃料電池專用車整車技術水平明顯提升。63C49FE8-8837-41A6-9F96-3E0F71BC7209

3 2022年市場發(fā)展形勢與展望

3.1 政策環(huán)境持續(xù)完善

我國“雙碳”戰(zhàn)略目標提出后，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義被提升到新的戰(zhàn)略高度。2021年1 0月，《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》《2030年前碳達峰行動方案》兩項重磅政策中多次提到氫能，涉及氫能全產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)展、加氫站建設和關鍵技術研發(fā)和應用等方面。2022年3月23日，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035）》正式發(fā)布，指出氫能是未來能源體系的重要組成部分，是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體，是戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展方向，這些定位為我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向，同時明確了未來各階段的發(fā)展目標，部署了推動氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的重要舉措，并把交通領域作為多元化示范應用的重點，指出重點推進氫燃料電池中重型車輛應用，有序拓展客車、貨車市場應用空間，逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補發(fā)展模式[2]。

此外，氫能及燃料電池汽車在國家“十四五”規(guī)劃、新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、綠色低碳循環(huán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、能源政策、新型儲能等國家產(chǎn)業(yè)引導政策中相繼提出，被認為是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，推動能源體系綠色低碳轉型的重要路徑。國家層面氫能政策導向逐步明確為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向，有效推動了產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。

同時，國內(nèi)發(fā)布氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)政策的地方政府進一步增多，根據(jù)中汽數(shù)據(jù)氫能源研究團隊不完全統(tǒng)計，2021年國內(nèi)各地共計發(fā)布了40余項專題政策，覆蓋產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、實施意見、行動方案、示范應用和加氫站管理等方面，反映了地方政府正著力解決本地產(chǎn)業(yè)發(fā)展和示范應用中的難題和企業(yè)訴求，打造有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好政策環(huán)境。

3.2 大型活動示范效應引發(fā)關注

一直以來，參與國際重大活動、提供運輸服務是燃料電池汽車示范運行的傳統(tǒng)。2022年2月，在北京冬奧會舉辦過程中，為踐行綠色辦奧，助力“碳中和”，將近1 000輛燃料電池車參與示范運行，為這項國際重人體育賽事提供運輸保障服務，本次冬奧會是國內(nèi)首次人規(guī)模使用氫燃料電池汽車，也是全球最人規(guī)模的燃料電池汽車規(guī)示范運營，在嚴苛可靠性要求和低溫運行環(huán)境下，燃料電池汽車經(jīng)受住了考驗，充分展示了氫能技術的成熟性和應用潛力，對于構建低碳交通體系具有重要的示范意義。在“雙碳”目標下，以綠色冬奧為契機，我國燃料電池汽車將步入新的發(fā)展機遇期。

3.3 自主可控的完備產(chǎn)業(yè)鏈基本建成

國內(nèi)企業(yè)積極開展氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈布局，目前國內(nèi)三分之一的央企、超過18家上市公司涉足氫能產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)共計超過2 000余家，并在燃料電池汽車關鍵零部件領域形成了一批龍頭企業(yè)，燃料電池技術快速進步，燃料電池系統(tǒng)人功率、集成化趨勢明顯，電堆、空壓機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、車載儲氫系統(tǒng)技術水平人幅提升，國產(chǎn)膜電極、雙極板已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)?；\行，質子交換膜、催化劑等核心材料已實現(xiàn)裝車應用，并具備批量化供應能力。國內(nèi)白主可控的氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈基本成型，為規(guī)?；?、商業(yè)化的示范應用提供了重要保障。

3.4 動力系統(tǒng)向大功率方向發(fā)展

氫能重卡大載重、長續(xù)航、加氫快等優(yōu)勢明顯，被認為是重卡領域電動化實現(xiàn)減碳的重要替代方案。燃料電池汽車示范應用政策明確后，以商用車為重點發(fā)展方向成為共識，國內(nèi)主流商用車企業(yè)對中重型燃料電池專用車的布局進程逐步加快，一汽解放、東風商用車、中國重汽、陜汽重卡、福田汽車、上汽紅巖、三一重工、飛馳汽車、江鈴重汽、徐工集團、人運汽車、漢馬科技、吉利商用車等企業(yè)加快投入[3]，瞄準細分市場和具體場景積極開展產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品商業(yè)化，與換電重卡形成差異化競爭，在純電重卡難以應用并具備氫源的場景進行重點推廣，在特定場景率先應用，探索降低全生命周期TCO成本。根據(jù)商用車專用化的發(fā)展趨勢，以及人載量、長續(xù)航、專用作業(yè)需求下，預計2022年重型專用車對燃料電池動力系統(tǒng)額定功率需求還將進一步提升，向200 kW進軍。

3.5 市場需求快速釋放

2022年是京津冀、上海、廣東、河北、河南五個燃料電池汽車示范群城啟動實施的關鍵之年，將迎來第一年度的考核，在積分獎勵政策力度上，前高后低，因此各個參與城市將在示范周期內(nèi)前期火力開展示范應用，按照實施方案既定的目標節(jié)奏進行車輛投放，示范應用的重點還是商用車，客車領域推廣空間有限，專用車是重要潛力市場，因此燃料電池專用車招標和采購需求將密集釋放，市場終端銷量將呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。

具體到終端應用場景，隨著人功率燃料電池系統(tǒng)的應用，更多的運輸和作業(yè)場景可以得到滿足，以重載為特征的鋼鐵物流、礦山物流、園區(qū)物流、短倒運輸、渣土運輸、冷鏈運輸、市政環(huán)衛(wèi)等“柴改電”需求迫切的應用場景將成為熱點領域。未來幾年，五個燃料電池汽車城市群示范、山東“氫進萬家”和“成渝氫走廊”等重點示范區(qū)域推廣應用過程中有將近5萬輛燃料電池汽車投入運行，多元場景需求下，需要企業(yè)提供不同車型類型、功率等級、噸位結構的多維燃料電池專用車產(chǎn)品供給矩陣，來滿足終端細分領域客戶的具體場景用車需求，半掛牽引車、港口牽引車、渣土運輸車、冷鏈運輸車、市政環(huán)衛(wèi)車、礦用自卸車、混凝土攪拌車等專用車型迎來重要發(fā)展機遇。

3.6 加氫站建設進程明顯加快

為保障燃料電池汽車示范應用，各地加氫站建設進程明顯加快，截至2021年底，根據(jù)中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的信息，我國已累計建成加氫站240余座，比2020年增加112座。加氫站建設數(shù)量不足的問題止在得到緩解，國內(nèi)多個省市的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等引導政策中，均把加氫站建設和運營政策作為重要內(nèi)容，先行城市的加氫站審批、建設、運營和安全管理政策為其他地方制定加氫站管理政策，破解體制和政策制約因素方面提供了有益參考和借鑒。

隨著燃料電池汽車示范應用政策實施，各地加氫站建設普遍保持適度超前布局態(tài)勢，大型能源企業(yè)紛紛涉足加氫基礎設施網(wǎng)絡建設，加氫、加油、充電等合建站將成為主要建站模式，建站和運營補貼提升了經(jīng)營主體的積極性，預計到2025年，國內(nèi)建成加氫站將達到l000座以上，氫燃料電池專用車加氫需求將得到有效滿足。63C49FE8-8837-41A6-9F96-3E0F71BC7209

3.7 購置和使用成本降低

一直以來，我國燃料電池核心材料和關鍵零部件依靠進口，市場規(guī)模小，氫能供給成本高，造成燃料汽車購置和使用成本高，以重卡為主的專用車系統(tǒng)功率需求高、用氫量人，對價格敏感性高，對降成本訴求更為迫切，降本對于提高終端應用積極性具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2020年以來，隨著燃料電池核心材料、系統(tǒng)關鍵零部件國產(chǎn)化率逐年提升，帶動了燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的快速降本，電堆產(chǎn)品價格不斷拉低，主流廠家均已降到2 000元/kW以下，預計2022年燃料電池系統(tǒng)成本降幅為20%左右，示范應用規(guī)模效應帶來的成本降低將愈發(fā)明顯。同時，氫能助力能源、化工、鋼鐵等行業(yè)深度脫碳潛力被關注后，供應量將呈上升態(tài)勢，供給成本還有較人下降空間。另外，加氫站裝備國產(chǎn)化率提高，也能夠帶動站端氫氣加注價格下降。

根據(jù)國家燃料電池汽車示范應用政策目標，到四年示范期末，站端氫氣加注價格低于35元/kg。短期內(nèi)在專用車領域推廣燃料電池技術仍需突出減碳環(huán)保效益，到2025年，預計燃料電池汽車購置成本將與純電動汽車相當，到2030年，燃料電池商用車全生命周期成本將與傳統(tǒng)燃油車相當。

4 結語

在“雙碳”目標和國家氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃引領下，示范應用政策強力驅動，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)積極布局，產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈不斷完善，關鍵零部件技術水平不斷成熟，多元應用場景需求火幅釋放，加氫基礎設施建設進程加快，使用成本逐年下探等多重有利因素推動下，我國燃料電池汽車市場將快速增長，進入規(guī)?；痉稇迷鲩L期。2022年是我國燃料電池汽車市場增長驅動要素的集中釋放年，預計全年燃料電池汽車銷量將超過10000輛，其中燃料電池專用車銷量將達到5000輛以上。

參考文獻：

[l]關于開展燃料電池汽車示范應用的通知[EB/OL].[2020-09-21]http：//jj s.mof.gov.cn/zhengcefagui/202009/t2020091 8 3591 168htm

[2]氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）[EB/OL].[2022-03-23].http s：//www.ndrc.gov.e n/xxgk/zcfb/ghwb/2 02203/t20220323 1320038.html.

[3]王建建，胡辰樹.我國氫燃料電池專用車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析[J]專用汽車，2021（4）：51-55.

作者簡介：

王建建，男，1987年生，高級工程師，研究方向為氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)政策及市場。

張秀麗，女，1988年生，工程師，研究方向為汽車產(chǎn)業(yè)政策及市場數(shù)據(jù)分析整理。

胡辰樹，男，1988年生，高級工程師，研究方向為氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃。63C49FE8-8837-41A6-9F96-3E0F71BC7209