氢燃料电池乘用车为何难推广

本文转自：人民日报中央厨房-能言善道工作室

姚美娇

现代汽车日前在2024年CES消费电子展上公布，全新Nexo将于2025年正式发布，新车定位氢燃料电池中型SUV，搭载氢燃料电池系统。据了解，现行Nexo于2018年首发，截至2023年10月底，全球累计销量超3.7万辆，成为全球最畅销的氢燃料电池车型之一。

商用车市场已成为氢燃料电池技术应用重要领域之一，但氢燃料电池乘用车发展相对较慢。不过，近年来长城、长安等车企也在加速氢能乘用车的研发，并推出部分产品。未来，氢燃料电池如果更多应用于乘用车，还要突破哪些瓶颈？继纯电动汽车后，氢燃料电池汽车能否成为新能源乘用车的下一风口？

从商用领域入手

与纯电动车相比，氢燃料电池汽车的最大优势在于环保。“从原理上看，氢燃料电池让氢气和氧气产生反应，生成水和电，对环境绝对友好。从长远来说，氢是取之不尽用之不竭的能源，相比之下，传统锂电池中的镍、钴、锂元素储量较少。”天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室教授姚春德在接受《中国能源报》记者采访时表示，“氢燃料电池应用在汽车上不会产生充电焦虑，车辆到加氢站加氢就像普通汽车加汽油一样快。”

近年来，我国陆续出台多项政策鼓励氢燃料电池汽车发展。国家发改委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》提出，重点推进氢燃料电池中重型车辆应用，有序拓展氢燃料电池等新能源客、货汽车市场应用空间，逐步建立燃料电池电动汽车与锂电池纯电动汽车的互补发展模式。

氢燃料电池汽车的快速发展也离不开示范城市群的推动作用。目前我国氢燃料电池汽车示范运行覆盖城市、物流、运输、工程、港口、园区等多元场景。与此同时，围绕五大城市群共41个城市，已形成相应的燃料电池产业集群。

在政策的大力支持下，汽车行业对氢能的重视程度不断提升。不过，由于在乘用车领域的替代优势尚不明显，目前我国氢燃料电池汽车仍以商用车为主。“商用车对基础设施的依赖没乘用车那么强，行驶线路相对固定，少量的加氢站就可以支撑运营。商用车的工况简单，集成度也没那么高，对部件体积、可靠性的要求没有乘用车高。因此氢燃料电池汽车发展从商用领域入手有利于产业初期促进示范，进而拉动产业发展。”上海骥翀氢能科技有限公司董事长付宇向《中国能源报》记者介绍。

成本难题待解

业内有观点认为，与新能源乘用车市场相比，新能源商用车市场规模相对较小。氢燃料电池汽车想实现更大规模应用，必须大力拓展乘用车领域。

不过，相对滞后的加氢基础设施建设以及较高的制氢、运输成本，让氢能在乘用车领域应用与纯电动汽车相比无明显优势。“其实氢燃料电池的性能、寿命早已满足乘用车要求，但燃料电池及辅助部件、储氢系统成本还比较高。因此，氢燃料电池汽车想在乘用车领域发展起来，最重要的是燃料电池零部件降本，强化基础设施建设和氢源供应的便利性。”付宇指出。

姚春德坦言，鉴于加氢站覆盖率低等客观现实，现在氢燃料电池汽车显然还满足不了私家车随时补能的需求。

如何进一步提升氢燃料电池汽车的经济性和便捷性？“电解水制氢成本主要是电的成本，在制氢端可以通过太阳能和风能供电制取氢气，以降低经济成本。”姚春德还提到，由于氢气具有易燃易爆、密度小、易扩散等特点，储存和运输非常难，如果可以实现甲醇现场制氢，既可以为加氢站的安全性带来保障，也会给乘用车发展氢燃料电池带来便利。

去年2月，我国首个甲醇制氢加氢一体站投用，该站由中石化燃料油公司大连盛港油气氢电服“五位一体”综合加能站升级而来。每天可产出1000公斤99.999%高纯度氢气。该制氢装置占地面积小、项目建设周期短，生产过程绿色环保，综合考虑制、储、运成本，相比加氢站传统用氢方式成本可降低20%以上。

有望商业化

“随着商用车示范越来越多，加氢站会越来越普及。现在很多车企已经开始做一些样机开发和示范。如果基于城市建立加氢站网络，乘用车领域可望首先在出租车或网约车上等领域商业化。”付宇说。

姚春德还提到，氢燃料电池本身体积相对较大，挤压乘用车后排空间，也是制约其在乘用车上发展的重要因素。未来氢燃料电池汽车有望率先在MPV等大中型新能源乘用车中实现渗透。“随着加氢站越来越普及，加氢便捷性越来越高，氢燃料电池汽车在轿车领域的应用也将不再是问题。”

“早期欧美日韩，包括国内的燃料电池都是针对乘用车开发的，因为乘用车市场更大，并且燃料电池能量密度高、低温性能好、响应迅速、安全环保，被认为是乘用车最理想的动力源。”付宇认为，氢燃料电池与纯电动不是竞争关系，具体采用哪种动力路线可根据需求而定。“氢燃料电池在长续航、低温性能上有绝对性优势。因此南方地区短途的、不用载重的车辆，采用纯电动显然更合适。纯电动汽车基于‘电’存在，那么在电网不发达的地区、长途交通，或者北方天冷地区肯定会以氢燃料电池为主。两条路线将是互相补充的关系，但是燃料电池未来在乘用车领域中的使用比例肯定会越来越高。”

“截至2023年底，我国乘用车市场销量已连续9年超过2000万辆。汽车行业一般以2%的保有量作为商业化起点，我认为氢燃料电池乘用车在2027年—2030年之间可能实现目标。”付宇说。