北京冬奥会期间，816辆氢燃料电池汽车作为主运力开展示范运营服务，是迄今为止在重大国际赛事中投入规模最大的。氢能源汽车也由此进入大众视野。由于在行驶过程中只排放水，氢燃料电池车被业内称为“终极环保车”，但想要获得大规模普及，实现与纯电动汽车的“并驾齐驱”却并非易事。
性能超强零下30℃可启动
冬奥会期间使用的氢燃料电池车主要包括丰田全新Mirai第二代乘用车，首次实现本土研发及生产的丰田柯斯达中巴车，以及丰田和福田首次合作开发的大巴车，氢燃料电池车成为交通运输领域“绿色”奥运的重要一环。
数据显示，上述三款车型每百公里可减少二氧化碳排放量分别达到18.79公斤、47.01公斤和57.86公斤。以福田欧辉BJ6122氢燃料客车为例，每辆车每天行驶约200公里，可减少约115.72公斤碳排放。
绿色环保的同时，氢燃料电池汽车也具有超强性能，可在零下30℃的低温环境下启动，可在零下40℃的低温环境存放，并实现停机自动保护，大巴车续航里程超过400公里。服务冬奥会的车辆中，超过700辆氢燃料电池汽车搭载亿华通发动机，其燃料电池系统也实现了关键性技术突破。
据北京亿华通科技股份有限公司常务副总经理于民介绍，这套最新电池系统功率密度超过800瓦/千克，零下30℃的低温环境下可以实现启动。截至目前，搭载亿华通氢燃料电池系统的车辆已在北京、上海、张家口、成都、淄博等16个城市实现商业化运营。
规模效应降低电堆成本
由于氢能源具有零碳排放、热效率高、转化率高、结构简单、加注快等优势，未来或成为新能源车的主流。不过，目前氢能发展仍然面临制氢、储氢、用氢各环节的高昂成本，以及产业链上游核心部件电堆的铂金依赖。
氢燃料电池系统中，电堆是将氢氧化学反应转化为电能的核心部件，在氢燃料电池成本中占到一半左右。其中膜电极是电堆的核心部件，占据60%的生产成本，其主要成本构成便来自于价格昂贵且稀有的铂金催化剂。
除了核心材料的技术攻关，能源结构也是目前氢能发展面临的主要问题之一。中国工程院院士、中国能源研究会燃料电池专委会主任彭苏萍认为，氢能在中国能源结构中占比约为10%，算得上是“贵族能源”，“现在需要思考如何把它变成大众能源。”
冬奥会期间，氢燃料电池汽车氢气供应保障单位环宇京辉与京能集团合作，利用由光伏、风能等所产生的“绿电”进行水电解制氢，实现“绿电制绿氢”。不过，比起更加“绿色”的水电解制氢，化石能源制氢仍然是目前成本较低的制氢方式。“未来20年内，化石能源制氢还是我国要考虑的主要目标。”彭苏萍认为，“化石能源龙头企业的加入，也将帮助氢能发展驶入快车道。”
氢能产业迎来政策风口
近年来，在利好政策持续助力和“双碳”目标推动之下，氢能产业已迎来发展热潮。2021年3月，氢能正式被纳入“十四五”规划纲要草案。2021年12月，财政部等五部门发布《关于启动新一批燃料电池汽车示范应用工作的通知》，河北、河南两个城市群正式获批，加上此前首批公布的京津冀、上海和广东城市群，2022年将有共计5大城市群正式铺开我国氢燃料电池示范应用的大幕。
目前，全国有30个省份、150多个城市在其“十四五”规划中提及氢能发展，有50多个城市出台了地方氢能产业发展专项规划。根据各省区市规划目标，到2025年全国将建成加氢站超过1000座，推广氢燃料车超过54000辆。据《中国氢能产业发展报告2020》测算，中国氢燃料电池汽车保有量将由2020年的7352辆增长至2025年的10万辆，至2025年氢燃料电池汽车市场规模有望达到800亿元。
面对前景无限的氢能市场，国内众多车企也抢抓机遇进行布局，目前包括宇通、上汽、福田、长城、吉利商用车等已经明确规划，加大投入推进氢燃料电池汽车研发和产品的商业化，针对氢燃料电池发动机大功率、长寿命、高可靠性、超低温的环境适应性等关键核心技术问题进行攻关。
“从我国氢能源与燃料电池发展战略思路来看，未来10年至20年将是我国氢能源与燃料电池产业发展的重要机遇期，需紧密联系我国能源发展实际，助力实现氢能源与燃料电池高质量发展。”彭苏萍表示。
相比充电站，加氢站建设成本更高，制约因素更多，这也成为氢燃料电池汽车大规模普及的一大障碍。对此，业界人士也提出，可以集中在高速路沿线布局加氢站，充分发挥氢燃料车在重卡领域的优势，实现与纯电动车在乘用车领域的错位布局。
图片来源：视觉中国
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