1、燃料電池序幕開啟，市場關注度空前高漲：兩會期間，眾多參會代表多次提及發(fā)展氫燃料電池產業(yè)的提案、建議等，主要包括戰(zhàn)略地位提升、加大技 術研發(fā)投入、補貼政策和完善基礎實施等，市場關注度空前高漲。2018 年 8 月份，濰柴動力對巴拉德進行約 1.63 億美元的股權投資，將持有其 19.9％股 權，成為巴拉德第一大股東。同時濰柴宣布 2021 年前為商用車提供至少 2000 套燃料電池模組，這是全球歷史上規(guī)模最大的商用車燃料電池汽車部署計劃。 另外 2019 年有望開始實施“十城千輛”推廣計劃，國內燃料電池汽車產業(yè)化 大幕逐漸拉開。

 

2、兼具高能量密度與零排放特性，氫燃料電池市場潛力巨大：氫燃料電池通過 氫氣和氧氣電化學反應產生電能（核心部件為雙極板、電解質、擴散層、催 化劑），具有極高的能量密度并兼具零排放特點，無疑是市場所追求的最具潛 力能源利用方式，2018 年預計總體出貨量可達 803MW。燃料電池的特殊優(yōu)勢 使其在燃料電池汽車、無人機、IDC、通信設備等領域潛力巨大。根據富士 經濟預測，未來十年燃料電池市場空間將達到 3400 億元以上。

 

3、政策力挺燃料電池技術，多方下游應用進程加速：國家補貼政策給予燃料 電池車高補貼且 2020 年前不退坡，ZEV、碳稅等經濟手段的出臺都為燃料電 池最大的潛在市場——新能源汽車市場形成有力推動。此外，燃料電池的一 系列特性使其在通信、軍用等領域有著巨大的應用空間，政府也出臺了相關 政策給予指引。市場需求、政策雙驅動，多項應用領域有望同步發(fā)展。

 

4、技術引進、投資并購助力燃料電池產業(yè)化進程加速：我國現階段燃料電池 車產業(yè)技術滯后于國外先進公司。2016 年，國鴻氫能和大洋電機引進 Ballard 燃料電池核心部件（PEMFC 電池系統(tǒng)）技術并達成股權、制造等項目合作； 2018 年濰柴動力對巴拉德進行股權投資，成為其第一大股東，同時在成立合 資企業(yè)，眾多的合作進展極大地促進中國商用車燃料電池汽車產業(yè)的發(fā)展。

 

5、成本快速下降，促進產業(yè)發(fā)展。國外技術的不斷突破，讓我們看到了氫燃 料電池成本下降路徑。重整法制氫成本已可媲美燃油（約合 1.25 美元/kg）、 電池系統(tǒng)成本 2015 年約 53 美元/kW，2020 年有望下降至 40 美元/kW，同時 我國廢氫的利用將使使用成本進一步降低。

 

 

燃料電池和純電動的區(qū)別應該不用強調說明了，就是純電技術加上燃料電池作為車載裝置。目前，純電動車續(xù)航里程和充電時間面臨一些較難突破的問題，燃料電池可以作為很好的互補解決方案。燃料電池車的駕駛習慣和傳統(tǒng)車差不多，此外它也是純電驅動的范疇，跟前期國家推廣純電驅動的路線是相吻合的。

 

有人說氫能是最為潔凈的能源，燃料電池可以作為新能源汽車的終極選擇，實際上燃料電池和純電動不是對立的關系，而是互補的關系。短途、輕載以純電動為主，長途、重載以燃料電池為主。鋰電是儲存裝置，它的充電過程是一個化學過程，這個就決定了速度一定是慢的。燃料電池加氫是一個物理搬運過程所以速度是快的。

 

燃料電池工作原理就是電解水的熱反應。大家可能對燃料電池的安全性和使用習慣有一定的疑惑，覺得氫氣比較危險。實際上，氫氣在開放的情況下是比較安全的，如果在密閉情況下不做有效的檢測防范措施則是比較危險的。圖示了一項燃料電池車和燃油車的起火試驗，當它著火之后因為氫氣質量比較輕，經過一段時間之后氫氣逃逸的速度比較快，但汽油密度比較重，燃油車被完全燃燒掉，而燃料電池車還處于比較完整的狀態(tài)。

 

燃料電池車跟傳統(tǒng)車比較接近，主機廠基本上把原來混合動力或者發(fā)動機的團隊組成燃料電池的研發(fā)團隊。圖示了2012-2013年間通用燃料電池發(fā)動機，功率80kW，跟電池結成在一起，完整的發(fā)動機裝在前面，這種安裝方式和使用方式跟傳統(tǒng)車非常類似。圖示可以看出燃料電池系統(tǒng)包含幾塊：燃料電池堆、空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。

 

接下來，我從幾個方向講講氫燃料電池車的發(fā)展情況。

 

一、燃料電池國內外政策及規(guī)劃。

 

目前，國外已經把燃料電池作為未來產業(yè)元素，這是地球乃至宇宙含量最高的元素。氫能最大的好處可以作為能源載體，把其他的能源網絡給串起來。國內棄電比較多，電也不太好存儲，可以將這些棄電用來制氫，氫又可以方便轉化。比較大的能源公司已經開始把氫作為未來發(fā)展方向之一，國內幾個大的電池企業(yè)和中石油、中石化也開始朝著這個方向發(fā)展了。

 

從中國來說，為什么做燃料電池？氫能源作為能源多元化，可以彌補純電動目前存在的困境未來一到兩年純電動發(fā)展可能會有一些困難，續(xù)航里程、充電的時間、充電的難度等等。另外還有石油污染、碳排放的壓力等等。這些因素使得今年兩會之后，可以看到不論是產業(yè)界還是資本界把燃料電池作為非常熱門的議題來討論。

 

從現在來看，燃料電池的發(fā)展路線基本上國內外都在做。美國、歐盟、韓國都已經有非常清晰的氫燃料電池發(fā)展規(guī)劃，基本都是在2020-2040年之間，雖然每個地方發(fā)展的時間點不一樣，但是過程都比較清晰了。發(fā)達國家這此年的產業(yè)投入比國內多，從幾十億美元到上百億美元不等，還未包括企業(yè)自己投的。豐田已經投了接近百億美金，2012年3月我去通用研發(fā)中心的時候，他們在燃料電池汽車上投資也超過20億美金。

 

國內從2001年一直到2015年之前一直有國家科技項目在支撐，但主機廠只有上汽在做，產業(yè)發(fā)展的速度沒有國外快。2015年以后發(fā)展速度上來了，一方面是2014年豐田的燃料電池車量產了，2015-2016年現代和本田也推出量產車型；另一方面我們國家的中長期規(guī)劃密集出臺，細化的支持政策也出臺了。節(jié)能與新能源汽車技術路線中明確到2025年燃料電池汽車達到10萬輛規(guī)模，到2030年達到百萬輛規(guī)模。2017年7月，中國汽車技術研究中心發(fā)布《中國燃料電池汽車發(fā)展路線圖》，明確了我國氫能產業(yè)的近、中、遠期發(fā)展目標與任務：2020年行業(yè)總產值達到3000億元，2030年產業(yè)產值突破1萬億。

 

二、燃料電池汽車國內外的發(fā)展狀態(tài)與預期

 

海外燃料電池車產品技術成熟，已經進入市場發(fā)展期。到2017年底，全球燃料電池汽車總計售出6475輛，2017年新增注冊量3260輛。銷售地區(qū)來看，全球的燃料電池汽車（乘用車）是以北美和歐洲地區(qū)為主，北美地區(qū)的燃料電池汽車銷量大約占到全球總量的40％左右；其次為丹麥，占比約28％；而作為全球燃料電池汽車主要產地的日本其銷量僅占25％左右。

 

海外車廠對燃料電池車已經有了20多年研究。奔馳從1994年開始，2017年奔馳GLC F-CELL正式亮相，最大續(xù)航里程可達437km，最高時速160km/小時；2018年10月，GLC F-CELL在德國正式上市銷售。大眾從1999年開始研發(fā)燃料電池車，2017年推出了SportVariant HyMotion。美國通用則早在1967年就在做研發(fā)，2008年推出凱迪拉克Provoq。豐田從90年代末就開始進行研發(fā)， 2014年Miria量產車型。

 

日本燃料電池產業(yè)現在已經有幾千萬的規(guī)模，這種狀態(tài)和當初豐田在90年代推廣混合動力非常類似。2015年豐田Miria上市發(fā)售后，在日本訂單超過3000輛，在美國約2000輛的訂單，遠超公司預期。目前，豐田和本田的燃料電池車售價在20-30萬之間，已經跟豪華車已經非常接近了。整體來看，2020年日本燃料電池車將進入量產階段，2025年和2030年將分別達到20萬和80萬輛的規(guī)模。

 

燃料電池車國內市場剛剛起步，技術不成熟，缺乏關鍵部件，以商用車為主。國內主要是2000年左右科技部新能源汽車推廣的時候，依托同濟、清華、大連化物所等幾個科研機構做燃料電池車的推廣示范運營，后面上汽加入進來了。同濟大學主要做轎車，清華主要做客車。08年奧運會和2010年世博會都有一些示范運營。上汽從08年發(fā)布基于550的功能樣車到到2015年發(fā)布950，一共經歷了四代車型。到2017年一共有100輛的銷售。客車主面發(fā)布了上汽大通V80。2018年一汽發(fā)布了一汽紅旗FCEV H5。國內推廣主要以商用車為主，目前最大的困難主要就是關鍵零部件還沒有像國外形成那么大的規(guī)模和體系。

 

衣衣寶廉院士是燃料電池界唯一的院士，從60年代開始做燃料電池。他認為我們國內燃料電池車產業(yè)發(fā)布面臨的挑戰(zhàn)主要有：1）電堆低溫存儲與啟動問題；2）加速研發(fā)并降低電池系統(tǒng)的空壓機，氫循環(huán)系統(tǒng)和高壓儲氫瓶成本，進而降低電池系統(tǒng)成本；3）加速制定燃料電池大巴車，各種專用車用的燃料電池系統(tǒng)安全標準，為大規(guī)模示范運行奠定基礎；4）加強各種燃料電池車的安全實驗。

 

在燃料電池技術領域，我國已經掌握了諸如電催化劑、質子交換膜、雙極板材料等關鍵技術，與國外先進水平保持同步。但在關鍵零部件規(guī)模生產和電堆批量組裝及相關性能指標，我國還落后于世界先進國家。其中：1）壓縮機目前處于開發(fā)設計的初期階段，而且沒有將電機及其控制器進行集成設計和優(yōu)化的能力，可靠性和耐久性得不到保證；2）氫循環(huán)裝置尚沒有廠家進行類似產品的研發(fā)。

 

三、燃料電池系統(tǒng)和關鍵零部件

 

介紹一下具體燃料電池系統(tǒng)和關鍵零部件的技術狀態(tài)。燃料電池系統(tǒng)內部主要關鍵零部件包含電堆、空壓機、水泵、供氫裝置、空氣系統(tǒng)等等，結構上比純電動復雜一些。燃料電池主要發(fā)電裝置就是電堆，往下細分有質子交換膜、催化劑等等這些部件。光有電堆也不能工作，需要一些輔助裝置如空壓機、供氫裝置、各種泵和冷卻系統(tǒng)等等。從成本構成來說，電堆占到整個系統(tǒng)的50％，其他輔助系統(tǒng)大概占50％左右，細分之后在電堆里面催化劑占40％左右。輔助系統(tǒng)里面空壓機供氫系統(tǒng)占40％左右，其他還有控制系統(tǒng)、氫氣循環(huán)裝置等等。

 

四、加氫站

 

截止到2017年底，全球正在運行的加氫站達到328座。其中歐洲139座，亞洲118座，北美68座（美國39座）加氫站建設在加速，預計到2020年全球加氫站保有量計劃超過435座，2025年超1000座，2030年超3000座。

 

國內到2018年左右是17座，另外有45座在建/規(guī)劃。從位置上可以看到主要集中在長三角地帶、珠三角地帶和北京。2016年10月，中國汽車工程學會《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》發(fā)布，到2020、2025、2030年，加氫站數量將分別超100座、300座和1000座。最近看好像加氫站的建設速度比這個規(guī)劃的節(jié)奏要快，去年下半年到今年上半年燃料電池車產業(yè)發(fā)展的速度明顯變快了。

 

五、燃料電池在其他領域的應用

 

燃料電池放在一個大范圍可以認為是基于氫能的經濟應用，主要是發(fā)電裝置，不一定在車用條件下，其他環(huán)境也可以?，F在車里面用得多，主要是因為在國內和海外在燃料電池車應用方面推得比較多，也有很多補貼支持政策。除了車用，還在可以在軌道交通、船用、無人機、分布式發(fā)電都可以用。

 

青島四方在做燃料電池有軌電車的開發(fā)，2017年3月在廣東佛山建設全國首條氫能源有軌電車線路，全長17.4公里，首期工程共8列氫能源有規(guī)電車，每列車模塊數量為3個，定員載客量285人，最高運時速70公里。無人機領域，2017年12月優(yōu)雷特研發(fā)的全球首架氫燃料電池傾轉旋翼無人機成功首飛，固定翼模式下可飛行6小時，多旋翼模式下可懸停2小時，垂直起降狀態(tài)下最大巡航速度22m/s，固定翼模式下平飛速度120km/h。

 

熱電聯(lián)供方面，日本和韓國做得比較多。2009年，日本政府通過ENE FARM項目在民用住宅領域推廣和部署燃料電池熱電聯(lián)產系統(tǒng)，到2016年底共安裝燃料電池系統(tǒng)超過19萬套。ENE FARM項目目標在2020年在全日本部署140萬套家用燃料電池系統(tǒng)，2030年達到530萬套家用燃料電池系統(tǒng)。

 

六、國內各地方政府產業(yè)規(guī)劃與產業(yè)政策

 

最后介紹下國內各個地方政府的產業(yè)規(guī)劃和政策。2018年5月總理到日本豐田訪問回國之后，從能源局到工信部、科技部都開始對燃料電池進行調研、梳理，開始更加重視了。

 

18年10月份在國際氫能大會上，前科技部長萬鋼做了一個主題演講。11月份，全國政協(xié)雙周會，致公黨主席萬鋼向中央建議將氫能作為能源管理而非?；诽幚?，還提出燃料電池車補貼至2025年繼續(xù)給予。12月份，他在《人民日報》又發(fā)表了一篇文章，也是要把現在的政策往燃料電池方向傾斜。

 

2018年下半年新能源論壇，實際上也是半官方的，科技部、工信部、財政部、副市長級的官員都出席了，這個會上對對燃料電池方面都有一些具體的說法，工信部明確要在國內選擇有意愿的地方政府選擇一些區(qū)域進行燃料電池推廣。目前，國內有30多個城市發(fā)布了FCV產業(yè)政策，全國已建成十多個氫能產業(yè)園區(qū)。跟加氫站一樣，基本上集中長三角、珠三角和北京這幾個區(qū)域。比如：如皋2016年出臺政策2018年達到幾十億的產業(yè)規(guī)模，廣東佛山要達到幾百億的產業(yè)規(guī)模，張家口有冬奧會的規(guī)劃，此外還有浙江臺州、安徽六安、武漢、河北霸州、河南新鄉(xiāng)、遼寧等地都有發(fā)展規(guī)劃。按照宣稱的數來講，加起來也有幾千億規(guī)模了，肯定有水價，但我們也可以看到產業(yè)規(guī)模上來了。