氢能汽车是新能源汽车终极未来？“氢”的美任重道远

中国战略新兴产业融媒体见习记者 赵紫宸

2024年11月的广州国际车展上，现代汽车发布了全新的氢燃料电池概念车——INITIUM，以“技术先进、安全可靠、续航领先”三大核心亮点吸引了广泛关注。现代汽车还宣布，2025年上半年将基于INITIUM推出量产版氢燃料电池乘用车：“氢燃料电池车的商业化将以商用车为起点，未来逐步拓展至乘用车。氢能技术可以有效降低长距离高负荷交通对化石燃料的依赖。”

早在2018年，全国政协副主席、中国科协主席万钢就在第三届国际氢能与燃料电池汽车大会上指出：“全球燃料电池汽车的发展正在加速，脱碳加氢与清洁高效已成为能源科技进步的趋势。”当时，氢能汽车被视为新能源汽车的“后起之秀”。

然而，6年过去，氢能汽车究竟走到了哪里？面对电动汽车的迅猛发展，氢能汽车是否迎来了新的机遇，还是依然步履维艰？

01 氢能汽车如何一“气”呵成？

氢能汽车，作为清洁能源交通工具中的翘楚，正在多个领域展现出强大的竞争势头。总的来说，它不仅在长途运输中具备显著优势，还能够发挥高能量密度、零排放的环保特性。未来可持续交通追求的绿色环保，直接就撞在了氢能的“枪口上”。

加氢时间，是氢能汽车的一张“王牌”。与电动汽车通常需要几十分钟乃至几个小时的充电时间不同，氢燃料电池车的加氢过程和燃油车加油一样，非常高效，一般仅需3至5分钟即可完成。这一效率优势，在商用领域显得尤为关键，特别是长途货运和城市公共交通等需要频繁、高效运营的场景。

2024年10月，青岛市迎来了首座商业加氢站——海河路加氢站的正式运营。自开站以来，该站在加氢操作中展现了出色的高效性，初步解决了氢能汽车普遍存在的“加氢焦虑”。据了解，从车辆进场到完成加氢，整个过程平均仅需9分钟。16公斤氢气即可支撑一辆公交车行驶约300公里，确保了氢能公交车在日常运营中的高效性。此外，该加氢站每40分钟即可完成3辆公交车的加氢任务，大大提高了站点的运营效率。

除了加氢便捷性，氢气的高能量密度也是氢能汽车的一大优势。氢气的能量密度达到140MJ/kg，是石油的3倍，煤炭的4.5倍，其化学储能水平远远超越锂离子电池。这意味着，在相同的重量下，氢气能够释放出更多的能量，这对于能源存储与转换系统来说，无疑是个“续航神器”。这种特性，使得氢燃料电池车在长途驾驶和重载运输中的表现，几乎是电动汽车无法匹敌的。

与电动汽车相比，氢能车不仅拥有更长的续航，还能在更大的负载下保持稳定运行，展现出更强的适应性。以氢能重卡为例，专业人士指出，在一般情况下，氢能重卡的经济性与传统燃油车相当，但在特定应用场景下，如码头或环岛等短途区域，它甚至能比燃油车节省15%-20%的运营成本。

此外，氢能车的优势在于其对高速公路上重型卡车和长途巴士的高度适配。氢能车提供的更长续航、更高稳定性，使其能够轻松应对各种复杂的运输任务，在需要持续、高强度运营的场景中，表现尤为出色。

从环保角度来看，氢燃料电池车的优势更为突出。其核心工作原理是通过氢气与氧气的电化学反应生成电能，唯一的排放物为水蒸气，几乎不产生任何污染。这一“零排放”的特性，使得氢能车在减少空气污染和温室气体排放方面，发挥着至关重要的作用。

氢能作为一种来源丰富、绿色低碳的二次能源，被誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源之一。国际氢能委员会（IHEC）预测，到2050年，氢能有望减少全球约20%的碳排放，为全球能源转型提供关键支持。2024年，氢能首次作为前沿新兴产业写入政府工作报告。国家发展改革委等部门此前印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》明确提出，重点推进氢燃料电池在重型车辆中的应用，并有序拓展氢燃料电池等新能源客车和货车的市场空间。更值得期待的是，随着“绿氢”技术的不断推进，氢能车的环保潜力将得到进一步释放，氢能车有望成为真正的零碳交通工具。

02 氢能汽车推广应用难在哪？

氢能汽车有千好万好，也得先解决“加氢难题”。氢能汽车的普及与氢气的生产密切相关，而制氢方式直接决定了成本和效率。尽管“绿氢”在环保领域处于领先地位，但“抛开成本谈环保”对车企来说显然不切实际。

目前，全球95%的氢气依赖化石燃料制取，这就是所谓的“灰氢”。这种方式虽然成本低廉，每千克氢气仅需1-2美元，但它背后的碳排放却成了阻碍氢能汽车大规模普及的一大难题。这种高污染的制氢方式显然与全球日益重视“碳中和”的目标背道而驰，蓝氢则作为一种过渡性解决方案，试图通过碳捕集与封存（CCUS）技术来降低碳排放。相较于灰氢，蓝氢的生产成本在1.8-3美元之间，虽能减少一定的碳足迹，但其碳捕集技术的高耗能和实施成本，以及如何保障这些技术的长期稳定性，也仍是未知数。

而上面提到理想中的“终极目标”——绿氢，则通过利用风能、太阳能等可再生能源电解水制氢，几乎实现“零碳排放”。尽管它在环保方面的优势毋庸置疑，但高昂的生产成本仍然是阻碍其商业化的主要障碍。

氢辉能源董事长李辉在接受媒体采访时表示，“假设煤价为800元/吨，煤制氢成本约为11元/千克、焦炉气制氢成本约为10-15元/千克；假设电价为0.6元/千瓦时，电解水制氢，也就是所谓的绿氢，目前成本仍大于35元/千克。目前，电解水制氢电价成本占比约为60%-70%。”

因此，尽管中国在风能和太阳能领域拥有巨大潜力，但要实现绿氢的大规模商业化，仍面临技术与成本双重挑战。

然而，除了受到制氢和用氢成本的制约，氢能汽车面临的更大掣肘，在于其迈向规模化应用的过程中。

氢燃料电池汽车的高制造成本是制约其市场推广的核心因素之一。根据2024年国际氢能委员会（IHEC）发布的最新报告，氢燃料电池汽车的综合使用成本目前仍是传统内燃机汽车的2至3倍，尽管近年来燃料电池技术不断取得进展，成本逐步下降，但仍难以与传统汽车价格竞争。具体来说，氢燃料电池的核心部件——燃料电池电堆及氢气存储系统仍属于高成本项目，且这些技术仍处于优化和规模化阶段。

如果说储氢环节是氢能产业链中的“卡脖子”问题，那么配套设施的不完善无疑是氢燃料电池汽车发展的“拦路虎”了。

这一问题不仅存在于中国，全球范围内，氢气加注站的建设仍然远远滞后于电动汽车充电站，严重制约了氢燃料电池汽车的普及和市场化进程。当前，氢燃料电池汽车的潜力虽然巨大，但由于没有足够的加氢站作为支撑，消费者的购买意愿和市场需求很难得到有效释放。

根据中国汽车战略与政策研究中心发布的《“万辆百站”燃料电池汽车示范大数据报告》，中国氢燃料电池示范车辆已突破万辆大关，加氢站数量也已超过140座。虽然势头不错，可这一进展要与当前电动汽车充电设施的快速建设相比，就不免“小巫见大巫”了。数据显示，截至2024年同一时期，我国电动汽车充电设施已经达到1188.4万台。由此可见，尽管氢燃料电池汽车的市场增长迅速，但加氢站的建设进度严重滞后，二者之间的差距依旧十分悬殊。

更为关键的是，加氢站的建设成本异常高昂。每座加氢站的建设费用通常在800万元至1000万元之间，这使得运营商在投资回报上面临巨大压力。在缺乏充分政策支持和激励的情况下，这一高门槛导致了加氢站建设的速度远远跟不上氢燃料电池汽车市场的需求。即使在政策支持力度不断加强的背景下，资本密集型的加氢站建设依然处于资金短缺和建设瓶颈之中。这不仅拖慢了氢能产业的整体发展步伐，也使得消费者在选购氢燃料电池汽车时面临“充能难”的现实困境。

03 氢能“接棒”的前提条件该如何实现？

值得思考的是，在现阶段的乘用车市场，随着新能源汽车尤其是电动车的价格不断下调，燃油车的市场份额正遭遇蚕食。在这种形势下，氢能车想要在乘用车市场分一杯羹可以说是举步维艰。

要让氢能汽车真正走向普及，就必须构建更加完善的氢能产业链，并为燃料电池汽车的发展提供充分的政策保障。

国家发展改革委和能源局联合发布的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》明确提出，到2025年，我国将重点推动氢燃料电池汽车的推广，预计届时氢燃料电池汽车保有量可达到5万辆，同时建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。

《2024年中国氢能发展年度报告》中也明确表示，国家还将重点支持氢能重卡、氢能公交等商业化应用领域，同时大力推动加氢站的建设和氢气基础设施的完善。

地方上来看，各地的具体举措也在不断落实。例如，杭州市对运营的氢能物流车、冷藏车提供20万至40万元的补贴。此外，许多地方政府已出台了氢能车免收高速通行费等优惠政策，为氢能汽车的推广创造了更加有利的市场环境。例如，陕西省自2024年9月1日起到2027年9月1日，针对安装ETC设备的氢能车辆实施免高速通行费政策。据不完全统计，2024年以来，除陕西以外，还有吉林、山东等多地宣布氢能车免收高速费的政策。与此同时，广东、内蒙古等多地还发布了加快推动氢能产业发展的通知。

对此，国际智能运载科技协会秘书长张翔表示，高速免费通行政策对氢能汽车的推广具有重要推动作用。他指出：“目前在中国，氢能主要用于物流运输的商用车。据统计，高速公路通行费占氢能商用重卡总成本的约1/3。免除该费用能够显著降低氢能车辆的运营成本，提高销量和保有量，并有助于燃料电池汽车的规模化生产。”

地方政府对氢能产业的支持不仅体现在免费通行政策方面，还包括了财政补贴和税收优惠。比如，企业可获得加氢站建设和运营补贴，同时还可享受燃料电池汽车研发奖励等。这些政策的出台，使得氢能产业在资金支持和市场推动方面得到了保障。

可以预见的是，随着政府政策的持续加力，以及技术不断成熟，氢能汽车将在未来几年内迎来更为广阔的发展空间。据中国电子信息产业发展研究院的《绿色氢能产业发展白皮书》显示，地方对氢能产业期待极高，根据各地的规划目标，预计到2025年，全国氢燃料电池汽车保有量将超过10万辆，加氢站保有量超1千座，绿氢产能将接近100万吨，氢能产业规模将达到万亿元。

04 多元化新能源路径？氢能要想未来“接棒”还得走新路

虽然氢能汽车的潜力备受关注，但我们不难发现，与电动汽车相比，它目前在市场中的表现显然还没那么抢眼。想要真正“接棒”，还得过消费者这一关。

江苏省常熟地区的一项调查数据显示，目前消费者对氢能汽车的认知度并不高。在所有被调查者中，约43%的人表示“不了解”氢能汽车，另有42%的人只是略知一二，只有不到3%的人对氢能汽车非常了解。

其中，有超过半数的消费者对氢能汽车最终的普及时间持保守态度。消费者的担忧主要集中在几个方面：配套设施不完善、续航不足，甚至安全性和动力性能的疑虑也不少。其中，近一半的受访者表示对氢能汽车的“安全性”心存疑虑，40%以上的人认为其动力性能还不够强劲，20%的人则担心价格过高、车型选择少。

相较之下，电动汽车的普及程度显然更高。根据普华永道发布的2024年汽车电动化报告，超过70%的中国受访者表示，未来五年内有意购买电动车，且他们对电动汽车的满意度较高。中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高预测，2024年中国新能源汽车销量预计将达到1250万辆，电动汽车的市场占有率有望达到36%-41%。而2025年，电动车的市占率有望接近50%。

因此，对于氢能来说，开辟独特的“新路径”或许比复刻纯电动车的路来得更可行一些。能将氢燃料电池与锂电池形成优势互补的氢电复合电源技术，或许为新能源汽车行业带来“1+1＞2”的效果。

近日，同济大学教授余卓平在上海国际氢能高峰论坛中提到，氢燃料电池和锂电池的结合将大大提升商用车的性能。他特别看好“氢电混合”动力系统，认为燃料电池增程器将在商用车中成为主流。

与内燃机增程器不同，氢燃料电池增程器不仅能够提供强劲的动力，还能实现零碳排放，对于减缓全球气候变化具有积极意义。更重要的是，氢燃料电池的关键技术已逐渐实现国产化，质子交换膜和催化剂的国产替代有望降低氢能车的生产成本。

余卓平表示，燃料电池汽车实现规模化发展的下一个关键突破，应该是在运营中的乘用车领域，尤其是网约车。他认为，网约车可以率先采用氢燃料电池增程器这一创新技术，将传统动力电池与小型燃料电池结合，从而显著加速氢燃料电池汽车的普及，同时持续降低零碳燃料电池的生产成本。

总体而言，尽管氢能汽车在“接棒”之路上面临市场接受度和技术成熟度等一系列挑战，但其独特的优势和广阔潜力依然令人充满期待。更为关键的是，这一过程能否顺利推进，依赖于技术进步、政策支持与市场需求的三重共振。若这三者能够形成合力，氢能汽车一定能在未来迎来更加广阔的前景。