• 按照中国汽车工程学会2017年11月发布的《节能与新能源汽车技术路线图》计划，2020年燃料电池汽车产销规模实现1万辆。
• 2018年底，燃料电池汽车产销均完成1527辆，全国建设12座加氢基础设施。
• 欧阳明高指出，燃料电池汽车将在十年后进入一个大规模的发展阶段，2030年达到100万辆。

以下是对发展燃料电池汽车背景的介绍、对发展燃料电池汽车技术瓶颈的分析及破解路线研究。

一、发展燃料电池汽车背景介绍

2019年 3月28日，国务院总理李克强在博鳌亚洲论坛年会上，首次指出将氢能源列入国家新兴产业。“推动充电、加氢等设施建设。”这是2019年全国“两会”《政府工作报告》中的明确表述。由此，氢燃料电池产业明确成为国家战略 。

2018年5月份李克强总理访问日本丰田公司以后，中国发展燃料电池汽车的话题，就备受汽车产业关注。国内许多地方招商项目中，有关氢能产业项目和燃料电池汽车项目，备受欢迎。以下是发展燃料电池汽车背景的详细介绍：

(a)2018年的补贴政策中，燃料电池汽车补贴标准不变。2018年以来，北京、上海、广东、武汉、重庆等地出台了相关地方补助政策，并提出加氢站等基础设施建设安排。2019年有关燃料电池汽车补贴即将出台。

(b)开启燃料电池汽车“十城千辆”计划的消息，已经在民间广泛传开；

(c)新一代制氢技术在科学层面已经有突破。比如，太阳能直接制氢的效率与发电的效率相比，从实验室的数据来看已经非常接近。再比如，新一代的液化工艺从科学层面也有突破。

(d)中国目前风力发电、太阳能发电、小水利电、工业副产氢废弃非常严重，电网波谷电废弃同样严重。

如果这些以前没有利用的资源利用起来，将是中国发展氢能产业和发展氢能汽车的基本出发点。

二、中国发展氢能，可以产生一个全新产业

(1)中国化工工业具有强大制氢能力，2015年国内副产氢商用剩余量约为38万吨/年，有198万吨/年的潜在专业制氢产能可做后续氢源供应。

(2)氢库提升能源供应端能源的融合，提升能源综合能力和使用效率。氢是二次能源，是电储能介质，具有横跨电力、气体和燃料三个领域特点的。

①有了氢介质，甲地发电，可以电解制氢，通过运输工具（不是通过电网）将氢送达乙地，乙地再把氢还原为电，实现电能在时间与空间上的错开利用；

②有了氢介质，甲地发电，可以电解制氢，将氢气与天然气混合，或者合成甲烷后混入天然气管道，甲地发电转换为乙地用户需要的气体能源形式；

③有了氢介质，甲地发电，生产甲醇（液体），通过运输工具送达乙地，再将甲醇重整为氢气，供乙地（或者车载）燃料电池发电。

中国发展氢能，可以形成一个新的产业链，见下图。

氢能产业链

三、中国为什么发展燃料电池汽车

燃料电池是纯电驱动汽车中的一种。纯电驱动汽车基本分为2种，一种是外接电网充电的，第二种是，车载燃料及发电装置，予以电能补充。

燃料电池是电化学原理发电装置，目前在行业内指氢燃料电池。氢燃料电池与氢燃料发动机是两个概念，氢燃料发动机是内燃机。燃料电池汽车是在锂离子电池汽车基础上，加装了一套燃料电池发电装置。

相对用户而言，纯电动汽车能量补充用的是充电枪，燃料电池汽车能量补充用的是加氢枪。

纯电动汽车与燃料电池汽车都是电机驱动车轮，都是由锂离电池提供驱动电能，不同的是，纯电动汽车车载锂离电池的电能源于电网，燃料电池汽车车载锂离电池的电能源于车载燃料电池发的电，燃料电池的氢气源于加氢气站。

纯电动汽车与燃料电池汽车的关系是，纯电动汽车是发展燃料电池汽车的基础，燃料电池汽车是发展纯电动汽车的拓展。

纯电动汽车应用比较理想场景是城市里短途运输，充电时间比较长，适宜夜间用波谷电充电；

燃料电池汽车应用比较理想场景是长途商业车，加氢时间比较短，用燃料电池持续充电。比较适宜用弃水电制氢、弃太阳能制氢、弃风电制氢。

四、发展锂离子电池充电汽车的瓶颈

发展锂离子电池充电汽车的汽车有1个瓶颈、1个短板：

(a)1个瓶颈，锂离子电池比能量太低，10年前单体比能量不到100Wh/kg，目前为300Wh/kg，而汽油的比能量却高出好多级。具体表现是，同重量的电池与汽油，传统乘用车续航里程可以到1000公里，纯电动汽车不到100公里，目前纯电动乘用车续航最长可达450公里，但不过是加装较多动力电池而已。

(b)1个短板，锂离子电池汽车标准充电时间在3个小时以上，使用快充技术，30分钟可以充电80%。

目前锂离子电池充电汽车，低温（零下15度）环境下，充（放）电依然比较困难，或者说其工作状态不佳。但是锂离子电池技术进步很快，再过3到5年基本成熟，可以满足城市用车辆的动力需要。到2020年，200万辆新能源汽车（主要是纯电动汽车）产销规模基本上能实现。

中国发展锂离子电池充电汽车，有一个很好的背景，中国电力供应十分充裕，而且中国目前还在提升发电电力。

五、发展燃料电池补电汽车的瓶颈

燃料电池汽车也是电动汽车，汽车内部许多东西都是一样的，包括电池、电机、电控，只是燃料电池汽车比纯电动车多了一个发电机。

发展燃料电池汽车瓶颈的之一是燃料电池技术离电动汽车的要求，还有较大的差距，主要表现在稳定性、生命周期、罐装氢气瓶密度等方面：

(a)燃料电池尤其是低温条件下车用燃料电池是一个世界级攻关课题。

目前商品级别车用燃料电池生命周期在1万小时水平（日本），功率在100千瓦左右（日本），中国的技术可以达到500小时水平，功率在600千瓦以下。而传统乘用车生命周期在15年以上，公交车在8年以上。

(b)70MP罐装氢气瓶密度与目前锂离子电池体积密度相当。

目前天然气是20MP罐装的，出租车（公交车）基本能满足半天运营要求，中间要加一次。目前有标准支持的罐装氢气瓶是35MP，其体积密度比锂离子还差一半。在用的燃料电池商业车，续航里程基本上在300公里左右，这就是目前为什么集中推广公交车客车应用的理由。下一步，必须推广70MP罐装氢气瓶，其续航里程才有可能实现800公里目标。

目前已有厂家研发出70MP罐装氢气瓶，但是没有标准支持，还不能商业化应用。

(c)氢气是严格管控的危险品，尤其是其运输管控比汽油、天然气还要严格。原则上运输氢气车辆不能进主城区（必须在三环以外）。

(d)国家和地方对燃料汽车有补贴，大客车补贴100万，一公斤氢气价格通常在40到80元间不等。

目前“两”高是一个比较难过的坎。示范推广是验证技术，规模一定会受政府控制。要推广应用，成本必须要降下来。

六、破解路线研究

(a)中国发展燃料电池汽车，必须总结20年来发展锂离子电池充电汽车的经验，接下来，燃料电池汽车的定位是商用车，而不是乘用车。要理解发展燃料电池汽车是对锂离子电池充电汽车的拓展，而不是替代；

(b)在氢能产业没有发展到一定规模以前，燃料电池汽车产销规模，不宜提前突破《节能与新能源汽车技术路线图》计划中，2020年燃料电池汽车产销规模实现1万辆的目标；

(c)氢能生产要立足充分利用现有废弃的“风力发电、太阳能发电、小水利发电、工业副产氢”的资源。一定不上高能耗“制氢”项目；

(d)氢是高危险品，不能为了发展”氢能“产业，改口说”氢“是比较安全。

(e)中国燃料电池发动机发展相当快。但是要明白燃料电池技术比锂离子技术晚10年，氢能技术又比燃料电池技术晚10年，发展燃料电池汽车，不但要求燃料电池发动机成熟，同时也要求氢能基本成熟，还要氢能产业链成熟。

七、研究结论

(a)要充分利用现有废弃的“风力发电、太阳能发电、小水利电、工业副产氢”的资源，才能产生经济价值。如果氢气成本高于充电成本，发展燃料电池汽车就没有意义了；

(b)氢是高危险品,必须降低其危