重庆氢燃料电池汽车的产业发展基础及策略

许云林 冯祥奕

（中国信息通信研究院西部分院，重庆 401336）

氢能源是全球能源技术革命的重要方向，加快发展氢能产业，是加快我国清洁能源转型和实现碳达峰、碳中和目标的有力抓手，是探索能源变革带动区域经济高质量发展的重要实践。氢燃料电池汽车是新能源汽车重要的技术路线之一，肩负着交通能源体系向低碳、绿色、高能效方向转型的重要使命。氢燃料电池汽车在续驶里程、加注时间、碳排放、能效等方面具有无可替代的优势，但在当前的技术条件下，氢燃料成本高、运营成本高、安全保障等是制约行业发展的关键问题。重庆拥有完整绵长的汽车产业链和新能源汽车产业发展经验，能源资源禀赋不足，制氢资源丰富，科技创新力量提前布局，具有发展氢燃料电池汽车的需求和基础。

一、重庆发展能源汽车产业的必要性

重庆可再生资源种类和规模先天不足，控制煤炭消耗，寻找清洁、低碳和廉价的煤炭替代能源已成为重庆减污降碳工程的首要任务。利用天然气或“煤炭+”碳捕捉和储存（CCS）技术制得的蓝氢和利用可再生能源制得的绿氢具有低碳排放、可再生、能量密度高等优点，被誉为未来的“终极能源”。重庆拥有丰富的页岩气资源，产生相同热量下天然气的碳排放仅有煤排放的70%左右，未来将作为替代煤炭的首选一次能源。从经济效益和能源供给考虑，单独依靠天然气替代煤炭实现“双碳”目标显然是不合理，应当通过氢气+CCS技术制得蓝氢和可再生能源制得绿氢，提高能源体系中“零碳排放”能源的占比。

汽车产业基础雄厚，急需转型升级。重庆汽车产业以长安体系为龙头，全市规模以上零部件企业近千家，汽车零部件本地配套化率超过70%，产业发展基础牢固，汽车产业链完整而绵长。汽车是重庆的支柱产业之一，多年来产量位居全国主要城市前列，是全国最大汽车制造基地。近年来，龙头企业长安福特的年销量由2016年近百万辆跌至2019年最低的18万量，一方面整个重庆汽车保有量已经达到较高水平，消费势头出现降温，具有必然性；另一方面，重庆汽车企业以中低端品牌为主的产业结构与新的产品消费需求、产业发展趋势和能源环境危机之间的矛盾不可调和，产业转型迫在眉睫。

2019年，《关于加快汽车产业转型升级的指导意见》等若干政策陆续出台，提出了新能源汽车和智能网联车为主线的汽车产业转型升级路线，要打造具有全国影响力的氢燃料电池汽车产业基地。氢燃料电池汽车具有节能、低碳和高续航等优点，随着氢能产业的布局和发展，用车成本和安全问题等都将得到有效解决；氢燃料电池市场是一个万亿规模的市场，而重庆氢产业仍处于导入阶段。在政府的主导下，建立监督平台打通制氢、储氢、运氢、加氢和用氢各环节，实现信息共享、协调分配和安全管理的难度将远小于电力系统。

二、重庆市氢能及燃料电池汽车产业发展基础

1.政策环境良好

自2019年以来，重庆市陆续发布关于加氢站补贴、推广氢燃料电池汽车示范应用、氢能及汽车关键技术研发、 公共服务平台建设、优化氢燃料电池汽车产业布局等政策布局。重庆在制氢、存储、检测、应用等氢能全产业链条上均有涉及，长安、小康、庆铃等知名整车生产企业在氢燃料电池整车产品方面开展了研发，雪人股份、 德燃动力等氢燃料电池行业领军企业先后在渝落户，中国汽车研究院、氢能动力质量监督检验中心等国家级研究监测机构均已具备检测氢燃料电池的能力。2021年11月30日，成都、九龙坡区、内江三地同时举行了“成渝氢走廊”启动暨氢燃料电池物流车首发仪式。为贯彻落实《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》中关于制造业高质量发展、绿色转型、强化能源保障等方面的规划布局，重庆和四川两地总体规划了两条城际线路和一条直达干线，辐射成德眉资、川南及渝西、川东北及渝东北城市群，并计划于2025年前投入约1000辆氢燃料物流车，并建设加氢能力相匹配的加氢或加油加氢站。目前，四川、重庆已累计投入运营的氢燃料电池汽车达到440辆，建成加氢站15座，“成渝氢走廊”已初见雏形。未来2年，重庆市将分批在氢走廊持续投入超过400辆氢燃料物流车和配套建设加氢站，凉山、攀枝花、雅安、潼南、长寿等走廊节点地区的氢气供应基地建设计划已经提上日程。

表1 重庆市氢能及燃料电池汽车相关政策总结

2.氢气资源丰富

氢气的大规模、低成本和高效率制备是发展氢能产业需要解决的首要关键性难题。

从经济性、技术成熟度和资源禀赋上考虑，化工副产氢和天然气重整制氢是当前最适合重庆的过渡方案。重庆拥有丰富的氢气资源，位于长寿、涪陵、潼南等地化工企业。如卡贝乐、扬子乙酰、映天辉等拥有非常丰富的低成本工业副产氢，年产量超过10万吨；万盛东方希望等氯碱化工企业也在推进副产氢的收集应用，预计2年内将提供超过1万吨/年的副产氢产能。长寿区金宏气体和潼南区万利来等企业已建成副产氢提纯产线，现有年产能达到7100吨以上。按氢燃料电池出租车百公里消耗氢气1千克，日平均行驶距离300公里；公交车百公里消耗氢气约5千克，日行驶约200公里；重卡百公里氢耗约10千克，日行驶700公里算，当前重庆高纯氢气供应可满足6400辆出租车/1900辆公交车/270辆重卡消耗，重庆工业副产氢供应初具规模。

天然气与水蒸气重整制氢具有技术成熟、工艺流程短的优点，是化石燃料制氢中最环保的制氢方法，也是全球氢气的主要来源。天然气制氢成本中，气体价格占5成以上；重庆天然气资源储量充足，全年页岩气产能超过70亿立方米，常规天然气产能超过50亿立方米。我国大部分地区天然气储能不足，天然气进口占比40%以上；与之相比，重庆天然气供应优势明显，具备制备氢气的禀赋优势。目前，长寿金宏气体等企业在天然气制氢和氢气纯化技术优化方面成效显著，2019年氢气产能达到4460万标方。

3.产业配置完整

重庆首批三座加氢站于2021年4月集中开工建设，分别是中石油两江新区双溪综合能源站、鱼嘴综合能源站和中石化九龙坡区半山环道综合能源站。双溪站和鱼嘴站均为油氢合建站，半山环道站是气氢合建站。3座加氢站的设计加氢能力均为1000千克/天，每天可满足大约300辆氢能公交车的加氢需求。预计在“十四五”期间，重庆建成加氢站数量将至少达到10座以上。

在产业引进方面，九龙坡区与广东国鸿、鸿基创能等6家氢燃料电池企业签订协议，合作建设氢能科技产业园，打造中国西部（重庆）氢谷；明天氢能、德燃动力、雪人股份等核心配套企业先后落地两江，构建研发创新、知识产权、标准体系、生产制造、设施建设、商业运营协同发展的氢能产业高地。两江新区和九龙坡引进企业拟投资总额将达到100亿元，所有项目达产后，预计年产值超过300亿元；建成氢燃料电池关键核心零部件（质子交换膜、催化剂、膜电极、双极板、碳纸、电堆、空压机、氢气循环系统）及燃料电池系统集成科技产业园，大力增强重庆市氢能产业发展。

在科技创新方面，中国汽研投资5亿元在两江新区鱼复工业园区建设首个国家氢能动力质检中心项目，提供集氢能及燃料电池产品认证、检测、校准、标准化工作、技术咨询等服务；国家氢能中心结合重庆市氢能产业发展现状，为重庆打造氢燃料电池汽车综合监控平台；平台通过四个监控子系统打通制氢、储氢、加氢、重卡运输、氢能汽车等环节数据，可及时进行风险处置及资源调度，形成氢能全产业链数字化管理与服务能力。2019年4月，重庆研究院、南岸区政府、国家镁合金材料工程技术研究中心和重庆地大工研院四方共建中国氢能汽车工程研究院，为氢能源汽车领域提供氢能、氢气储存、信息咨询、材料开发等方面技术支撑。

重庆围绕氢能汽车全产业链进行布局，覆盖加氢、整车、配套零件设备、研究机构、检验、运营调度等环节，已在九龙坡和两江形成两大氢能产业集群，整体框架已基本成型。重庆现有整车企业21家，整车产品谱系齐全，其中上汽红岩、庆铃汽车、长安汽车3家整车企业已有7款氢能汽车上市销售，后续氢燃料电池整车还将陆续研发推出。上汽红岩联合捷氢科技、宁德时代等国内氢能领域领先企业构建国内领先的研发和供应体系，公司氢燃料重卡产品已被多个氢能示范城市列为推荐车型，未来4年将逐步落地超10000台。聚焦氢能重卡领域，打造上汽红岩鄂尔多斯新能源重卡基地，基地一期实现12000辆/年新能源重卡整车组装制造产能和3000台/年燃料电池及氢系统产能，二期预期实现产能翻倍，预计2024年投产，同时建成后每年可减少近50万吨的二氧化碳排放；庆铃汽车携手德国博世斥资8亿元建立合资公司，进军中重型氢燃料电池商用车市场，2021年8月庆铃五十铃M系列氢动力商用车首批用户签约及交车仪式在公司顺利举行；长安汽车自2009年开展氢燃料电池汽车研发已超过10年，近年来先后承担参与多个国家级氢能汽车项目研究，2021年3月长安CS75燃料电池乘用车入选工信部氢能汽车目录。

三、重庆氢能源汽车面高质量发展建议

重庆虽已完成氢燃料电池汽车产业布局框架，仍然存在诸多问题有待解决：一是氢燃料电池汽车示范运营尚未开展，引进企业计划项目开展缓慢；二是关键材料国产化困难，储氢难度大，制造成本高居不下；三是氢能汽车运营成本高，盈利模式尚需探索；四是氢能生产、氢能储存、氢运输以及氢燃料电池部件及系统的评价、检测等标准体系尚不健全；五是关于氢能产业中上游尚无专门性法规作为项目管理的依据，制约着加氢站的审批、建设和运营等。

1.推动示范运营，建立长效企业扶持

重庆首批3座加氢站于2021年4月开建，目前本地氢燃料电池汽车示范运营尚未展开，氢能源汽车企业业务和计划项目开展缓慢。近年来，各省氢能产业发展都离不开企业大力推动。重庆应加强行业发展战略，建立关键指标考核评价体系，加大对自主技术主体的政策支持力度。通过加快氢站建设和运营标准化和加强技术突破等手段提高氢能的可靠性，规范和简化加氢站的审批流程，分批次优先开放氢能源公交、重卡等大车上路运营，吸引产业链上的其他企业加快氢能项目的投入和建设。

2.健全标准体系，制定地方氢能规范

目前，我国氢能及氢燃料电池汽车尚未建立系统全面的标准、检测和认证体系，支撑产业高质量发展的基础薄弱。氢气在我国被列位《危险化学品目录》中，相关法规将氢气定性为“危险品”，并没有明确赋予其能源属性。氢作为危险化学品，加氢站的建设选址必须在化工园区内，或远离居民区，其审批流程比加油站、加气站复杂得多。有关部门应统筹协调氢能产业的标准化和规范化工作，借鉴武汉、上海、广州等城市，针对加氢站审核、管理、运营和氢能发展等政策和条例，研究本地氢能发展现状，指定加氢站投资建设主管机构，明确管理责任；建立健全氢安全基础研究体系，制定本地氢能燃料汽车规范条例，规制加氢站的建设和运营。

3.加强自主创新，强化产学研协同合作

目前，燃料电池系统的电催化剂、质子交换膜、气体扩散层等电池关键材料供应市场被国外控制，高压力下储氢设备材料成本高居不下，燃料电池系统国产化和低成本储氢是我国氢燃料电池汽车发展痛点。重庆汽车产业基础牢固，高校和研究所创新研发实力雄厚，应强化产学研合作，结合各方优势，极力打造自主化产业生态。继续鼓励能源、电力及车辆相关领域的高校、研究所和企业开展制氢、储氢和燃料电池核心材料、关键设备和零部件等短板的研究和应用；统筹加强自主技术、产品和商业模式等领域知识产权的管理和保护，提高技术成果转化效率。加大国内氢能学科建设和人才培养，聚焦“卡脖子”关键技术引进行业高端人才。

4.推进企业合作，打造氢能源互联网

重庆的氢能及燃料电池产业尚处于导入期，应该以政府为主导，以市场化为导向，积极引导企业间合作，整合各自优势和资源，降低运营和产品成本，提高氢能产品价值，探索新的商业模式；推动碳排放权、用能权等碳交易市场健康、规范发展，促进氢能技术红利。打通氢能源产业产业链，推进氢气的制、储、运、用一体化的建设。通过打造氢燃料电池汽车综合监控平台和大数据中心等，实时掌握全市的氢能运行状况，通过合理的资源调度降低氢气的储运成本，提高氢能的利用效率；通过风险预估和实时监控，及时进行风险处置，提高氢能的安全性。