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2022年3月25日，第八届中国电动汽车百人会论坛2022“云论坛”在北京钓鱼台国宾馆隆重召开。本届百人会论坛以“迎接新能源汽车市场化发展新阶段”为主题，在3天会期内举办14场会议活动。就涉及新能源汽车市场化发展新阶段政策调整、碳中和目标下国际合作与政策协同、市场与消费新方向、交通能源基础设施协同发展、商用车可持续发展、氢能产业多场景应用、下一代动力电池产业化及产业投资与创新等话题展开深度研讨。
在27日下午举办的以“氢能迈向规模示范新阶段”为主题的氢能产业论坛中，中国电动汽车百人会副秘书长王贺武发表了讲话。
王贺武 中国电动汽车百人会副秘书长
以下为演讲实录：
各位嘉宾大家好！下面我对于中国的氢能燃料电池汽车技术路线及实践，对我们的一点感受做总结。我的报告大概包括四块内容。
首先，我们都知道发展氢能是我们国家重大的战略决策，国家从科技、能源、汽车、环保等多个方面制定了支持氢能发展的政策，从多个角度推动氢能的发展。2021年中共中央国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念，做好碳达峰碳中和工作的意见》要求，统筹推进氢能制、储、输、运全链条发展，推动加氢站的建设，推进可再生能源制氢等低碳前沿技术攻关，加强氢能生产、储存、应用等关键技术研发、示范和规模化应用。在国务院《关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》中，明确加快氢能技术研发和示范应用，探索在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用。“十四五”规划纲要提出，在氢能和储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来的产业。
国家发改委、国家能源局前几天刚刚发布了《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，规划当中明确了氢的能源属性，确认氢是未来国家能源体系的重要组成部分，要充分发挥氢能清洁低碳特点，推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。提出了氢能产业发展的阶段目标，到2025年，基本掌握核心技术和制造工艺，燃料电池车辆保有量到5万辆左右，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量要达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。到2030年，形成较为完备的氢能产业技术创新体系，清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标的实现。到2035年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。
中国初步形成了较为完整的氢能产业体系，自科技部“十五”电动汽车重大专项启动燃料电池汽车技术研发以来，经过20年的科技投入，以燃料电池汽车为氢能应用的先导已经初步掌握了氢燃料电池及关键零部件动力系统，整车集成和氢能基础设施等核心技术，基本形成氢气制备、储运、加注、燃料电池应用等完备的产业链。传统能源企业，如中石化、中石油等高调进入制氢环节，以中船718所为代表的制氢装备业在全球也占有重要的地位，涌现了如天海工业、中材科技等储氢瓶装备制造企业。国富氢能、上海舜华等加氢站设备的提供商也基本能满足国内基础设施建设的需要。在燃料电池系统方面有亿华通、清能股份等系统集成商，以及上海神力、新源动力等电堆生产企业。基础材料方面也有代表性的企业。
关于我国发展氢能燃料电池汽车的愿景和目标，我们在路线图中给予了非常明确的表述，到2035年实现百万辆的氢能燃料电池汽车上路行驶，到2050年与纯电技术共同实现汽车的零排放。要与纯电动汽车协调发展，通过能源的低碳清洁化和动力的高效电动化，实现汽车产业从大到强的转变。这主要还包括以车用能源来源的多元化来保障能源供应安全，以能源利用阶段的零排放改善生活环境质量，以分布式低碳能源的应用应对全球气候变化。这就是说，我们要减碳和降污协同发展。
我国氢能燃料电池汽车发展里程碑包括三个阶段，到2020年初步实现氢能燃料电池汽车的商业化应用，商业化规模达到1万辆，投入运营的加氢站100座，在北京、上海、郑州、武汉、成都、张家口、佛山等全国多个大中小不同的城市，以公共交通、仓储物流为主要的业务，开展商业化示范运行，累计运行要达到1亿公里。
第二阶段是到2025年，加快实现氢能及燃料电池汽车的推广应用，以公共服务用车的批量应用为主，基于现有的储存、运输和加注的技术，在150公里的辐射范围内，因地制宜地推广氢能燃料电池技术，通过优化燃料电池系统的结构，加速关键零部件的产业化，大幅度降低燃料电池系统的成本，车辆的保有量要达到5-10万辆。
第三阶段是2030年到2035年，要实现氢能及燃料电池技术的大规模推广应用，大规模的氢的制取、储存、运输、应用达到一体化，加氢站的现场储氢、制氢规模的标准化和推广应用也到一定的程度，要完全掌握燃料电池核心关键技术，建立完备的燃料电池的材料、部件及系统的制备能力。
下面我介绍一下有关商用车的路线图，这个我们也可以称作为里程碑，这是比较明确的。在2025年，燃料电池商用车燃料电池系统性能持续提升，整车成本持续下降，实现大规模推广应用的关键节点，在这一阶段，通过提升燃料电池系统的额定功率，优化动力系统的能量管理策略，逐步提升燃料电池系统及整车的性能，动力性、经济性、耐久性以及环境适应性及成本逐步得到改善，整车与传统车寿命相当。燃油经济性方面，与中国城市客车行驶工况为例，氢气的消耗率小于5.5公斤/百公里，实际线路的续驶里程达到500公里以上，整车冷启动的温度低于零下30度，寿命要达到40万公里，同时整车的成本低于100万元。
到2035年，这是燃料电池商用车实现全面产业化要求的关键的节点，燃料电池的公路客车和卡车应用要占据较大的市场份额，在这一阶段，通过180千瓦以上的高功率秘书燃料电池系统的应用，实现大功率燃料电池系统的重型卡车的规模的应用，通过量产燃料电池商用车提升整车的性能，降低成本，以49吨的重卡为例，燃料经济性方面，在中国的行驶工况下，氢气消耗率小于10公斤/百公里，实际线路的续驶里程超过800公里，整车冷启动的温度低于零下40度，寿命提升到100万公里，达到全面产业化的指标要求。同时，要进一步控制整车的成本，我们期待要能低于50万元一辆车。
下面介绍一下车用燃料电池系统发展的目标，我们是到2035年，燃料电池系统的技术应该基本上达到和内燃机相当的技术水平，产业链基本完善了，具备了成熟的规模化生产能力，燃料电池系统的产品具有和内燃机进行充分竞争的能力。基本路径还是坚持燃料电池与动力电池相混合的方案，但是要逐步提升燃料电池功率的比例，尤其是提高功率的密度、效率和环境适应性、寿命等成本方面要达到一些产业化的要求，逐步应用的范围从低载的商用车应用向长距离的重载的商用车应用转变。
2025年，燃料电池系统的功率要大于120千瓦，质量比功率大于3.5千瓦/千克，系统能量效率要超过55%，零下40度的环境下，启动的时间不超过5分钟，寿命要超过15000小时，材料成本要低于2000元/千瓦。到2030-2035年，燃料电池的系统功率进一步提升，达到180千瓦以上，质量比功率大于4.5千瓦/千克，系统的能量效率要超过60%，零下40度启动的时间进一步缩小，大概在2分钟之内，寿命要超过3万小时，成本要低于1000元/千瓦。
下面说一下燃料电池堆及关键材料发展的目标，通过关键技术持续的改进和创新，使性能、耐久性、成本完全满足规模化商业运行的需要，通过批量生产技术的开发，以及国产化关键技术的供应，能满足国内的需要，2025年的应用场景，是对现有的材料体系进行改进和提升，堆的功率要超过70千瓦，体积功率密度大于4千瓦/升，寿命要超过16500小时，成本降到1800元/千瓦以内，催化剂、膜、膜电极这些材料要满足10万辆车的需要。面向2030-2035年，主要是要大规模应用的阶段，在提升现有材料体系的同时，开发新的材料体系，催化剂、膜、膜电极、双极板等材料要满足百万辆的需要。
下面说一下有关氢能基础设施发展目标，形成完善的氢能基础设施区域网络，满足氢能消费的需要，结合碳交易的体系，实现氢能零排放交通规模化推广应用，推动氢能社会可持续发展。阶段上来看，到2025年实现氢能基础设施及燃料电池汽车的推广应用，主要是鼓励发展可再生能源制氢，基本满足燃料电池车辆用氢的需要。实现液氢技术在能源领域的商业化应用，推动区域性输氢管网的商业化示范，具备70兆帕压力Ⅲ型瓶、Ⅳ型瓶批量生产能力。加氢站数量要超过1000座，到2030到2035年，实现氢能基础设施及燃料电池汽车大规模的应用，加氢站的数量要达到5000座。在这个过程当中，我们是要鼓励发展以光伏、风电、水电等为代表的可再生能源的制氢路径，实现未来氢能源的绿色发展，就是我们强调的要发展绿氢。
氢气的传输，近期是以成熟的高压气氢体系为主，中长期我们是以高压液氢和管道多种形式的并存，站内储氢的方式近期还是以高压氢气为主，中长期也是气氢和液氢并存。氢燃料的成本，我们指的是加氢出口的成本，到2020年补贴后的成本大概是40元/公斤，但是到2025年要降低到很低，这个时候就不能考虑补贴了，大概要到25块一公斤。
下面我讲一下有关氢能燃料电池汽车技术的进展，首先可以看到，氢燃料电池汽车的市场是快速起步了，商业化进程基本上符合我们的预期，我们也走出了中国特色的发展的路径，自2016年路线图1.0发布以来，到去年，也就是到2021年，累计生产燃料电池汽车超过一万辆，超过了路线图1.0当时预设的5000辆的目标。同时，我们达到了路线图2.0修订后的2020年这一阶段，8000-10000辆的目标，我们达到了上限，商业化进程基本上是符合预期的。累计销售量2017年的一千辆增加了到了2021年的8600辆，五年间增长了8倍，与韩国、美国、日本成为了全球氢燃料电池汽车推广应用的核心国家。我国氢燃料电池汽车的数量大概占到全球总量5万辆的17%，市场发展与路线图的研判路径基本上是吻合的。我国燃料电池发展另外的一个特点，近五年主要都是商用车，包括客车和卡车，到去年年底，推广的客车和货车的量分别是4100辆和4400辆，乘用车是比较少的，大概不足100辆。
下面看一下具体的技术指标，以12米的客车为例，可以总结氢燃料电池汽车技术指标提前逼近2025年的目标，但是成本还是偏高的，需要大规模的产业化降低成本。还是以12米的客车为例，2020年投入的车辆他的续驶里程都达到了500公里以上，跟我们2025年的目标是符合的，百公里氢气消耗也降到了5.38公斤，是优于2025年指标的，实现了零下30度启动，车辆的预测寿命在2020年20万公里的基础上，在去年增加了1倍，达到了40万公里，然而成本方面还是偏高的，不仅高于路线图设定的100万元/辆车的标准目标，并且也高于第一阶段里面的目标，第一阶段的目标都没有实现，这个是和产量没有上去有极大的关系，主要是和燃料电池堆，燃料电池系统都没有实现万台级规模相关。在燃料电池的加氢站方面，基础设施方面，到2020年年底是有118座加氢站，超过了路线图2020年的目标，到去年，我们已经增加到210座，这都超过了我们的目标，到预期2025年一千座的目标，预期是可以实现的。
下面介绍一下燃料电池系统与车载系统的进步情况。从各企业系统的水平来看，系统的功率都可以达到100千瓦以上，质量比功率达到了5千瓦/升，性能提高也是比较快的，系统的质量比功率得到了大幅度的提高，上海捷氢自主研发的车规级大规模的燃料电池系统基于各种系统架构，以及零部件的系统升级，降低各种辅助系统的功耗也提高了整个系统的功率。
上述这些产品都能满足一万小时以上的需要，在关键零部件方面，氢气循环泵等方面我们也基本实现了自主可控，部分企业的产品达到了国际的先进水平，这方面我就不一一介绍了。
电堆和关键材料方面，在这方面基本上已经超过了2025年的目标，比如说低温启动的指标，达到了2020年的目标要求，具体的指标情况，这个表里都能看得到。电池的耐久性还需要进一步验证，电堆的成本达到了2020年的目标，但是与2025年还是有一定的差距，国内的膜材料产业化方面，山东东岳走在了前面，生产的比较薄的膜的性能和国外的性能基本上相当了。
下面我说一下推广应用方面的进展情况，截止2022年2月，全国范围内总共启动了“6+1”区域性氢能燃料电池汽车示范应用，燃料电池汽车示范应用城市群有一个“3+2”的布局，2021年9月，五部委批复了京津冀城市群、上海城市群、广东城市群，今年的2月份又批复了河南城市群、河北城市群，这些城市群形成了现在的五个区域性布局。五个城市群的燃料电池汽车推广的目标，大概合计是35000辆。其次，科技部也启动了项目，2025年推广燃料电池汽车6000辆，上述加起来超过了4300辆车的规模，2025年，我们认为超过5万辆是很轻松就能实现的。
最后我说一下有关氢能张家口实践的经验，张家口位于我国可再生能源富集区和经济发达地区的连接处，在北京的北部，张家口是河北、北京、内蒙的中心连接点，具有产业的枢纽作用，也是目前唯一国家可再生能源的示范区，汇集着众多的可再生能源的技术，是综合性示范的基地，有先行先试政策的优势，张家口出台了一系列的政策，这上面有很多，从2019年开始，一直到去年，出台了很多政策，目前已经从产业的规划、行动计划，项目核准的备案策略，加氢站的布局，安全监控等方面形成了比较完备的保障体系。同时张家口也在积极推进加氢设施的设备和燃料电池氢能制造产业的发展，目前在产业链上实现了比较大的突破，有亿华通，还有718所在那个地方进行的制氢设施的建设。
这是张家口的制氢发加氢站的情况，目前已经建成的制氢项目有五个，产能是17吨/天，这里面有海珀尔、河北建投沽源的一期，沽源的二期，以及河北建投崇礼的，交投壳牌的，在2021年5月到11月，整个像海珀尔制氢达到300多吨，2021年11月制氢量上升到60多吨。目前张家口已经建成的加氢站有9座。
下面我简单介绍一下张家口氢燃料电池客车运营情况，主要是借助北京2022冬奥进行的燃料电池车辆的推广应用，截止2022年3月，分6批投入燃料电池客车444辆，覆盖区域的10条公交线路。到2022年3月15号，全部车辆累计运行里程是2100万公里，这里边有很大的节能减排的效果，有计算的方法，我在这里就不说了。截止到2022年3月，燃料电池汽车相对于传统燃油车降低的二氧化碳车在数万吨以上，尤其是在冬奥期间，张家口赛区累计的加氢量是94.3吨，减少碳排放1400吨，这个量还是比较大的。
最后我再说一下有关氢能出行方面的，这是科技部的一个项目，是清华大学牵头的科技冬奥的一个专项，冬奥期间，项目组组织了260辆的燃料电池客车在张家口赛区和延庆赛区进行，为运动员和随队的官员等等提供班车服务，运行线路超过30条，累计运行2万车次，载客17万人以上，累计运行40万公里。
通过我们设立在张家口且能源可再生能源研究院的平台，可以实时监控张家口氢气的制取、运输、加氢站运行，以及车辆运行的过程，我们完成了氢能全产业链过程的能源利用效率和二氧化碳减排的核算，项目期间，我们也通过中国日报、中新社、香港无线电视、日本广播协会等中外媒体进行了广泛的宣传和传播。
这是有关河北的组建情况，主要是以张家口为中心，在河北有七个城市，再加上内蒙古的一个城市进入，这是具体的情况，还有一些其他的产业。
最后我再说一下基于北京城市群、河北城市群构建的京张包的氢能走廊。基于这两个城市群的示范，在空间区域和应用范围上做了一定的拓展，覆盖到了更宽的氢能产业的全产业链，我们考虑在北京张家口、包头建设了一个这样的氢能产业链的创新走廊，是以可再生能源为依托，进行技术研发和中试，综合探索示范和商业应用的情况，可以看到，基本上是一条比较长的线路，在张家口主要是开展氢能综合示范，在开展国际合作以及技术的研发，在包头主要是开展推广应用的过程，当然在包头这一块儿，主要是在化工方面，以及氢冶金方面的应用，同时也会进行49吨以上重卡氢能燃料车推广应用的情况。
以上就是我所做的报告，谢谢大家。
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