關(guān)于氫燃料VS鋰電的路線之爭(zhēng)，在乘用車(chē)的討論場(chǎng)上幾乎沒(méi)停過(guò)。

前有馬斯克炮轟氫燃料電池是智商稅，后有日本豐田更加積極的充值。

11月的上海進(jìn)博會(huì)上，日本豐田Mirai第二代氫燃料電池乘用車(chē)在中國(guó)亮相，續(xù)航里程達(dá)850km，讓不少車(chē)迷開(kāi)了眼界。

隨著當(dāng)下雙碳目標(biāo)的推進(jìn)，氫能在國(guó)內(nèi)也逐漸熱起來(lái)。

由于鋰電池有續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)、載貨量少的短板，而氫燃料電池的強(qiáng)項(xiàng)正好可以補(bǔ)齊。因此，國(guó)內(nèi)將氫能在交通上的應(yīng)用重心放在了載量大、距運(yùn)長(zhǎng)的商用場(chǎng)景，比如公交車(chē)、物流車(chē)、重型卡車(chē)、軌道交通。

全國(guó)重型卡車(chē)的銷(xiāo)量每年在一百萬(wàn)輛以上，按20萬(wàn)一輛算，單是柴油車(chē)升級(jí)換代，輕輕松松千億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模，目前中國(guó)重汽、陜汽重卡、上汽紅巖、江鈴重汽都在加速布局。

軌道交通也正在取得跨越式進(jìn)展，2019年底，商業(yè)運(yùn)營(yíng)的燃料電池有軌電車(chē)示范線，在佛山高明正式投入運(yùn)行。2021年10月29日，*臺(tái)氫燃料電池混動(dòng)機(jī)車(chē)正式上線試運(yùn)行。

該機(jī)車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)80公里/時(shí)，滿載氫氣可連續(xù)運(yùn)行24.5小時(shí)，平直道可牽引載重超過(guò)5000噸，相較內(nèi)燃機(jī)車(chē)每萬(wàn)噸公里將減少碳排放約80千克。

作為該領(lǐng)域中軍人物，也是日本豐田在軌道交通的一個(gè)中國(guó)合作伙伴，西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院院長(zhǎng)陳維榮教授告訴虎嗅，團(tuán)隊(duì)2008年起在國(guó)內(nèi)最早開(kāi)始從事大功率氫燃料電池應(yīng)用研究，2013年研發(fā)了*輛氫燃料工程樣機(jī)“藍(lán)天號(hào)"，2016年研制成功世界首列燃料電池混合動(dòng)力有軌電車(chē)并示范運(yùn)行，時(shí)至今日，與中車(chē)聯(lián)合研制的氫燃料混動(dòng)機(jī)車(chē)正式產(chǎn)品化。從樣機(jī)升級(jí)到工程應(yīng)用，機(jī)車(chē)的工藝、可靠性、使用壽命都有本質(zhì)提高。

陳院長(zhǎng)表示，過(guò)去十多年，氫能的軌道應(yīng)用一直在科研階段徘徊，直到最近，技術(shù)才真正邁入窗口期，氫燃料動(dòng)車(chē)也有望在明年面世。

雙碳熱點(diǎn)可能使氫能迎來(lái)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，尤其是鐵路運(yùn)輸，應(yīng)用氫能的經(jīng)濟(jì)效益是實(shí)際存在的，即便脫離國(guó)家補(bǔ)貼，也具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。拿有軌電車(chē)舉例，傳統(tǒng)電車(chē)帶了接觸網(wǎng)，還有進(jìn)站快充設(shè)備，如果換為氫燃料電池，就可以省掉線路跟充電站的成本，總投資算下來(lái)能便宜10%，全壽命周期來(lái)看，維護(hù)也更簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)成本也會(huì)降低。

對(duì)于“從商到乘"的拓展和“氫VS電"之爭(zhēng)，陳院長(zhǎng)認(rèn)為，鋰電車(chē)雖然發(fā)展更成熟，但產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)啄﹥啥耸歉吆哪芨呶廴?，且未?lái)大面積鋪開(kāi)會(huì)對(duì)電網(wǎng)形成壓力和沖擊。氫燃料車(chē)雖然更清潔，也不依賴(lài)于電力系統(tǒng)，但技術(shù)和配套還遠(yuǎn)不能支撐乘用車(chē)自如應(yīng)用，現(xiàn)在并不是關(guān)注的時(shí)候。

氫燃料電池技術(shù)是實(shí)現(xiàn)氫能利用的先決條件。

電池的基本工作原理，是氫氣通過(guò)燃料電池的正極中的催化劑（鉑）分解出電子和氫離子。其中氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜到達(dá)負(fù)極，和氧氣產(chǎn)生反應(yīng)變成水和熱量，電子則從正極通過(guò)外電路流向負(fù)極產(chǎn)生電能。

簡(jiǎn)單說(shuō)，就是通過(guò)結(jié)合氫和氧，產(chǎn)生電能和水，電能驅(qū)動(dòng)車(chē)行，水排出車(chē)外。

而電池制造的成本大頭正是上面提到的催化劑——鉑，女生對(duì)這種貴金屬不陌生，名貴珠寶都是它打造的。由于比黃金還貴還稀缺，要想大規(guī)模降成本，必須尋求可替代的廉價(jià)材料。

從工作原理可以看到，氫燃料電池的顯著優(yōu)點(diǎn)是清潔，副產(chǎn)品只有水，不會(huì)排放二氧化碳；第二是安全，因?yàn)闅淙剂想姵氐尿?qū)動(dòng)是電化學(xué)的過(guò)程而非點(diǎn)燃，氫氣不會(huì)自燃也很難爆炸；第三，氣體可以壓縮，運(yùn)輸和儲(chǔ)存方便。

在掌握核心技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)由于在氫燃料電池方面的研究起步晚，存在一定落后性，1998 年才出現(xiàn)相關(guān)發(fā)明，雖然近年基礎(chǔ)研究逐漸活躍，但距離歐美、日韓仍有差距，目前核心技術(shù)數(shù)僅占世界約1% 。

圖片來(lái)源：《氫燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)展望》中國(guó)工程科學(xué)2021年第23卷第4期

學(xué)術(shù)觀點(diǎn)預(yù)測(cè)，十年時(shí)間內(nèi)，氫燃料電池的生產(chǎn)成本能下降50%。未來(lái)隨著關(guān)鍵材料的物理性能改進(jìn)，各組件穩(wěn)定性提高，氫燃料電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命也會(huì)明顯改善。

學(xué)術(shù)端的推進(jìn)也會(huì)傳導(dǎo)到生產(chǎn)端。

西南清潔能源豐富，水電資源和天然氣資源均居全國(guó)高位，發(fā)展氫能有源頭取材的便利。做天然氣設(shè)備起家的四川上市公司厚普股份（300471）就對(duì)虎嗅表示，氫氣與天然氣有相似共性，加氫站與加氣站也是一脈相承，天然氣上能解決的問(wèn)題，氫氣上同樣能解決。

氫能行業(yè)正處在成長(zhǎng)期，很多企業(yè)看到了機(jī)會(huì)，而具備競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的大多都是過(guò)去深耕傳統(tǒng)能源的公司。

有做天然氣的，憑借設(shè)備工藝的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢(shì)切進(jìn)氫能設(shè)備，比如深冷股份（300540）、富瑞特裝（300228）；有做成品油的，靠銷(xiāo)售渠道和客戶(hù)優(yōu)勢(shì)打開(kāi)市場(chǎng)，比如中石油、中石化。

厚普股份生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)加氫槍與加氫質(zhì)量流量計(jì)打破了國(guó)際壟斷，靈感來(lái)源即是天然氣業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)。

厚普股份向虎嗅演示了加氫槍的使用方法，自動(dòng)鎖定結(jié)構(gòu)使得槍頭和加氫口連接到位后，加氫槍卡爪會(huì)自動(dòng)抓住并鎖定加氫口。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)加氫槍手柄至開(kāi)啟位置，槍內(nèi)部流道就會(huì)*打開(kāi)，開(kāi)始給車(chē)輛加注氫氣。充滿后，再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄關(guān)斷槍內(nèi)部流道，實(shí)現(xiàn)氫氣泄壓，再手動(dòng)脫開(kāi)，一次加氫就操作完成了。

站在企業(yè)視角，厚普股份認(rèn)為，真正歷史性式創(chuàng)新的技術(shù)其實(shí)并不多，更多的是在應(yīng)用中迭代，在成熟理論上做應(yīng)用創(chuàng)新，比發(fā)力底層技術(shù)的收益更大。企業(yè)看似是進(jìn)軍了一個(gè)新的能源行業(yè)，實(shí)際仍依賴(lài)傳統(tǒng)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)。

大量鋪設(shè)加氫站是氫能使用成本下降的核心，也是繞不開(kāi)的重要環(huán)節(jié)。

目前規(guī)模大的加氫站位于北京大興氫能科技園，該加氫站可為600輛燃料電池物流車(chē)提供加注，每天加注量達(dá)4800Kg。

作為該項(xiàng)目的設(shè)備提供商，厚普估算，建一個(gè)普通的加氫站，除開(kāi)土地費(fèi)用和政府補(bǔ)貼，平均至少要花1000萬(wàn)元，建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本遠(yuǎn)高于建加油站，甚至是建充電站的三倍。

我國(guó)出于安全考慮，明確要求嚴(yán)格分離制氫與加氫，因此加氫站都是外供氫，通過(guò)管道或管束槽車(chē)把氫氣運(yùn)輸至站里，經(jīng)壓縮機(jī)增壓后，儲(chǔ)存到高壓儲(chǔ)罐，再通過(guò)加氫機(jī)為車(chē)輛加氫。

這當(dāng)中的儲(chǔ)氫、壓縮、加注設(shè)備大部分都需要進(jìn)口，和燃料電池一樣，硬件設(shè)備也面臨國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)瓶頸。

由于成本高，燃料汽車(chē)市場(chǎng)保有量少，疊加制儲(chǔ)氫氣成本，90%加氫站目前都處于虧損狀態(tài)。政府補(bǔ)貼是刺激各地建加氫站的主要?jiǎng)恿?，可以說(shuō)，建站的數(shù)量與各地補(bǔ)貼力度直接正相關(guān)。

中國(guó)氫能聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，2020年國(guó)內(nèi)加氫站數(shù)量有128座，《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》將原先設(shè)定2030年的加氫站數(shù)量從1000座提高到5000座。

加氫站相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)(2021年版)《加氫站技術(shù)規(guī)范》、《汽車(chē)加油加氣加氫站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》在今年4月和7月相繼出臺(tái)，對(duì)氫氣站和相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)收提出了要求。但涉及氫泄露、防爆等安全管理規(guī)范尚不完善，因此在補(bǔ)貼之外，合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)也需同步提升。

氫能產(chǎn)業(yè)整個(gè)鏈條的應(yīng)用前景非常多元，幾乎看不到天花板，目前雖受限核心技術(shù)卡脖子，不過(guò)一旦完成底層攻堅(jiān)，可以預(yù)見(jiàn)的是，成熟的傳統(tǒng)能源前部企業(yè)將借助深厚底蘊(yùn)順暢銜接氫能新業(yè)務(wù)，華麗過(guò)渡，激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈更多中小企業(yè)的活力。

潛龍騰淵的氫能，何時(shí)鱗爪飛揚(yáng)？靜待欣賞。

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本文為「 西南新能源產(chǎn)業(yè) 」專(zhuān)題策劃，將持續(xù)呈現(xiàn)西南能源發(fā)展近況，歡迎交流探討。