氫燃料電池汽車再掀熱潮 商業化還要跨過哪幾道門檻
作者： 武子曄
政策推動下，車企正在加大對氫燃料電池汽車投入的熱情。
多年來，日本和韓國的汽車製造商一直在開發和推動氫燃料電池汽車。現代汽車集團近日在氫之日“Hydrogen Wave”發佈會上已提出，到2040年建立一個全球性的氫能社會。而德國近年來在氫燃料電池汽車領域的支持也讓寶馬和奧迪也加大了投入。據悉，基於寶馬X5升級打造的寶馬iX5 Hydrogen氫燃料電池車將在2022年實現小規模量產。奧迪則組建了研究氫燃料電池的團隊，已經制造了一些氫動力原型車。
在中國市場，近幾年的政策拉動在一定程度上催熱了中國燃料電池車的發展。長城汽車、上汽、吉利、廣汽等均在這一領域有所佈局。近日，財政部等五部門發佈的《關於啓動燃料電池汽車示範應用工作的通知》明確指出，京、滬、粵三個城市羣成爲首批入選氫燃料電池汽車示範城市羣的重點區域。若完成示範任務，每個城市羣擬獎勵金額最高18.7億元，共56.1億元，示範期暫定爲四年。
中國工程院院士衣寶廉在十七屆中國汽車產業發展（泰達）國際論壇上表示，燃料電池有三個優點：一是能量比較高；二是電堆和氫罐是分開的，因此比較安全；三是在燃料電池續駛里程方面，加氫時間、駕駛的舒適性均可與燃油車媲美。
目前，韓系車和日系車由於佈局較早走在前列。公開數據顯示，現代汽車集團氫燃料電池乘用車銷量在2020年佔全球氫燃料電池乘用車市場的75%。截至2021年8月，現代汽車旗下的NEXO車型全球累計銷量已突破1.8萬輛，是全球最暢銷氫燃料電池車。不過，這一數字在新能源汽車市場的佔比依舊非常小。
據悉，現代汽車集團正在研發的第三代氫燃料電池系統，尺寸更小、輸出功率更高、價格更低。“第三代氫燃料電池針對乘用車領域的開發目標是質保達到50萬公里，價格則比第二代氫燃料電池系統降低了50%以上。”鄭義宣表示，這是實現2030年氫燃料電池車在價格競爭力上媲美純電動汽車目標的關鍵因素。寶馬也預計在2030年左右將氫能汽車面向大衆市場，並時刻關注着歐洲和其他市場關於氫能源政策的變化。
不過，對於氫燃料電池在乘用車上的應用，業內仍然存在一定的爭議。這主要在於燃料電池商業化仍面臨較大挑戰。從國內市場來看，衣寶廉認爲，一是目前燃料電池發動機貴導致一輛燃料電池車的售價是燃油車的2到3倍、是鋰離子電池車的1.5到2倍。二是加氫站建設費用比較高，每個加氫站建設成本爲1200萬到1500萬元，同時在加氫站加氫的費用也較高，達到60~80元/公斤，只有降到30元以下才能和燃油車競爭，因此要實現無補貼的燃料電池商業化，必須大幅度降低燃料電池發動機的成本和氫氣成本，同時降低加氫站的建設費用。
EVTank發佈的《中國加氫站建設與運營行業發展白皮書（2021年）》顯示，截至2020年底，中國累計建成118座加氫站，在建/擬建爲167座。不過，加氫站成本依舊非常高昂，是等規模的傳統加油站投資費用的三倍，主要由於目前國內加氫站關鍵設備進口依賴還很高，國產替代亟須提速。此外，加氫站運營成本中氫氣成本佔比最大，接近運營成本的70%，由於制氫和運氫產業鏈條不夠成熟，產業規模不大，導致氫氣價格居高不下，這爲加氫站的建設和推廣帶來一定成本壓力。
而從燃料電池構成的成本來看，電堆是其主要組成部分，其他材料包括石墨、聚合物膜、鋼等。過去，電堆中主要使用鉑金催化劑，但其資源稀缺且成本較高，隨着技術的進步，鉑金催化劑的使用比例已有所降低。不過，與國際水平相比，國內燃料電池成本依然較高。“燃料電池車所用的電堆是用鉑來做催化劑的，現在國內達到了每千瓦0.3克鉑，國際上達到了每千瓦0.2克鉑左右，要降到0.1克鉑以下才能實現燃料電池商業化。”衣寶廉表示。
