氢燃料重卡未来已来 燃料电池价格能降到20元/kg以下吗？

2024年，氢燃料重卡真的要站上风口了吗？

2023年，我国燃料电池汽车终端市场销量7653辆，同比增长54.9%。其中商用车7177辆，占比93.8%。行业预计2024年，在政策支持、企业产品发力和氢能产业链协同助推下，氢燃料电池汽车产业化规模或将大幅增长。

在3月27日湖北十堰召开的2024中国商用车论坛上，中国工程院院士、中国矿业大学教授彭苏萍作了《中国氢能源与燃料电池发展战略研究》报告。

为什么要大力发展氢能？商用车如何率先受益？

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世界最大制氢国

看好氢能未来前景

“氢具有三大特征。氢不仅是能源，是化工原料；也是储能的材料；更是一种转化方式，具有技术性特征。”在主论坛上，彭苏萍院士如此强调。

作为二十一世纪极具发展前景的二次能源，氢能具有天然可再生、零碳排等特点。目前，我国已经是世界上最大的制氢国——2022年年产氢约3353万吨。其中，煤制氢1985万吨，占比56.2%；电解水制氢和甲醇制氢占比分别为1.2%。

彭苏萍表示，我国丰富的煤炭资源属性以及以煤电为主的发电方式，决定了当前我国仍以化石能源制氢为主。但可再生能源制氢是未来发展的主要方向。因此低碳化发展，必须实现化石能源向低碳能源的转变。

换句话说，低碳化的过程，就是加氢减碳的过程。

彭苏萍强调，“发展氢能一定要结合供需实际，发展目标一定是稳定、可靠、低成本的氢。从这一角度而言，氢能产业向绿氨（绿氢+氨气）、绿色甲醇（绿氢+二氧化碳）等泛氢能源发展，有效解决了储存和运输的安全性和成本问题。”    

彭苏萍指出，在双碳目标与能源清洁化转型背景下，建立多元化的清洁能源供应体系是未来发展趋势。而氢（泛氢）能源作为各能源之间的桥梁，可以实现传统能源与新能源的联动发展。

比如通过煤掺氨发电，减少煤炭消耗；通过燃料电池和内燃机技术，减少油气在交通领域消耗，降低石油进口；通过氢能与电能的耦合，为电力系统提供更多的灵活性调节资源，提升新能源对能源系统的保障能力等。

“以氢能部分替代、压缩化石能源消耗量，从而提升清洁能源在能源结构中的占比。这不仅会进一步丰富我国的能源多元化供应体系，同时为能源安全保障机制的优化带来新契机。”彭苏萍如此直言。

推动燃料电池发展

降低成本是关键

我国燃料电池汽车主要为商用车，截止到2023年底，保有量达到18487辆。近年来，氢燃料电池汽车推广力度持续提升，重型交通应用加快试点应用。2023年，依托“燃料电池汽车示范城市群”等重大示范项目，实现氢燃料电池汽车保有量新增5805辆，累计18487辆，同比增长约45.8%。

彭苏萍指出，目前，燃料电池以质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）为主要发展方向，其中汽车电池和固定式发电应用是主要场景。

从这一角度来说，推动燃料电池技术的发展和成熟对于汽车产业尤其是商用车发展，意义重大。   

彭苏萍指出，PEMFC是高纯氢燃料，工作温度低、启动快，非常适合交通领域，正在向热电联供领域拓展。SOFC泛氢燃料是电解氢的重要发展方向，能量转化率高，在大型集中供电、分布式发电、热电联供乃至交通领域都有广泛应用。

彭苏萍进一步指出，当前，我国化石能源制氢工艺和技术已经实现完全自主化，部分技术达到国际先进水平。而电解水制氢装置在效率、稳定性以及制造工艺上与国外仍存在一定差距。

彭苏萍判断，从经济性角度看，2030年以前，我国以煤制氢技术路线为主，成本可实现约13.12-15.3元/kg；2030年以后，以可再生氢为主燃料供应核心，煤制氢成本随碳价不断提升。

据行业推算，当氢燃料价格低于20元/kg时，在商用车终端市场将具备强大吸引力。2030年我国氢气年需求量预计达到3715万吨，在终端能源消费中占比约5%，其中绿氢占比约为15%。

可以想象，随着氢能产业发展和技术进步，氢能在商用车领域有着巨大的发展前景。

六大应用场景

重卡应用是重点

面向氢能发展未来，彭苏萍院士分享了对行业的一些洞见和思考。

彭苏萍表示，2023-2025年，通过完善我国可再生能源制氢技术链，建立绿色制氢试点示范项目，实现煤制氢成本在10元/kg以下（受煤价影响），电解制氢成本20元/kg以下。2026-2035年，通过建立完善的氢能储运、供应基础设施网络、大规模氢能储运技术突破，实现低成本绿氢市场规模的持续扩大，电解制氢成本在10元/kg以下。

在燃料电池产业规划上，彭苏萍进一步指出，短期内（2023-2025年），实现国产大型PEM制氢电解槽，开展重卡等领域的示范应用；长期内（2026-2035年），提高高温PEMFC电堆性能及稳定性。

同时，彭苏萍院士分享了当前氢能发展的六大应用场景。   

比如首先通过氢电耦合，消纳可再生能源，提高可再生能源占比。

其次，通过整体煤气化燃料电池发电（IGFC）可以提高煤气化发电效率。由于IGFC技术发电过程中控制了二氧化碳排放，整个技术效率高、碳及污染物近零排放、成本可控，具有诸多优点。

其三，利用氢（泛氢）能源耦合煤化工、石油化工，探索可再生能源制氢尤其SOEC技术在合成氨、甲醇等行业的示范应用，实现碳中和。

其四，促进氢（泛氢）燃料重卡等领域的应用。

彭苏萍指出，商用车尤其是重卡，动力需求大、续航要求高，是氢能最符合的商业发展模式。氢燃料重卡加注更快、效率更高，在矿山、煤炭、港口等固定运输专线有很好应用场景。

此外，氢（泛氢）燃料电池在船舶、冶金等领域也有丰富的应用场景。

氢能似乎预定了2024年的年度热词之一。商用车作为氢能率先落地且主要应用场景，2024年无疑会提速发展，保有量快速上升。“未来，氢走廊、氢通道等示范区会逐渐推广，对于氢燃料重卡来说无疑是重大利好。”彭苏萍如是说。