报告分享 | 以工业场景为基础的氢燃料电池重卡可行性及实践案例 - 资讯

报告分享 | 以工业场景为基础的氢燃料电池重卡可行性及实践案例

RMI 2024-12-03

目前，我国机动车总保有量中，重型卡车的数量仅占不到5%，却贡献了道路交通领域近一半的碳排放，是未来交通行业实现全面零碳转型的重点领域。

第220篇报告分享来咯~往期分享的报告，可以在本公众号“行业报告”专栏中查看哦

点击订阅，不错过精彩内容

今天要给大家分享的是《以工业场景为基础的氢燃料电池重卡可行性及实践案例》。

注：领取方式在文末哦！

主要内容概览：

摘要：

在经济发展和人民生活水平不断提高等因素的影响下，交通行业的能源消耗和碳排放水平在一定时期内将持续呈现稳定增长的趋势。目前，我国机动车总保有量中，重型卡车的数量仅占不到5%，却贡献了道路交通领域近一半的碳排放，是未来交通行业实现全面零碳转型的重点领域。

纯电动和氢燃料电池是重型卡车领域脱碳的两类最主要技术路线，在双碳目标、1+N政策框架和各地方具体政策规划的支持下，纯电动重卡和氢燃料电池重卡在销量上已经呈现快速增长的趋势。由于技术特性和成本存在差异，两种技术路线可能将分别在不同的运营场景中占据主导地位，其中氢燃料电池重卡由于运载效率更高、续航潜力更大，且与工业制氢、用氢领域结合更为紧密，在工业企业原材料和产品运输车辆以及未来长途干线运输场景的零碳转型进程中将发挥更大的作用。

在当前技术发展阶段和市场环境下，氢燃料电池重卡仍然面临车辆购置成本较高、氢气价格相对昂贵、氢气供给能力较为有限、加氢基础设施布局不完善以及不同种类氢气碳减排效果有待明确等问题。为了更加精准地定位氢燃料电池重卡适用的场景以及加速其推广应用的解决方案，落基山研究所对晋南钢铁和佛山市两个氢燃料电池重卡应用的案例进行了系统性分析，深入解析了车辆成本经济性及其影响因素、不同氢能来源的减排效果以及车辆在两个案例中的应用表现，对氢燃料电池重卡未来推广应用的方向和重点行动方案进行了总结和提炼。

本研究主要得出了以下主要结论和建议：

· 当前氢燃料电池重卡在技术和性能上具备完成工业场景中短途运输的能力，但成本经济性和减排能力仍然存在较大提升空间；

· 工业场景是当前实现氢燃料电池重卡推广应用最适宜的场景，也是向全运输场景扩展和规模化的重要基础；

· 车价、氢价、氢气供给能力是决定氢燃料电池重卡未来推广进程的三大关键要素；

· 绿氢是氢燃料电池重卡具备零碳属性的必要条件；

· 研究制定以工业场景为基础，逐步向中长途货运场景拓展的氢燃料电池重卡推广应用路线图是加速其推广应用的核心；

· 在完善氢燃料电池重卡车辆相关配套激励政策的同时，从工业行业的角度提供更多减排目标和促进机制有助于提升企业使用氢燃料电池重卡的积极性；

· 持续强化绿氢及其产业链的发展并优化布局氢气“储、运、加”基础设施体系是增强氢燃料电池重卡综合竞争力的重要支撑。

研究背景与意义

1.3氢燃料电池重卡推广应用现状

从2017年中国重汽推出我国第一辆氢燃料电池码头牵引车HOVA，到2023年我国一跃成为全球最大氢燃料电池汽车的消费市场，我国整个氢燃料电池汽车产业的诞生和迅速发展脱离不开多层级、多维度的产业政策扶持。

宏观来看，国务院于2012年下发的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020）》和国务院办公厅于2020年印发的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》两份文件为包括氢燃料电池汽车在内的多种新能源汽车种类指明了发展方向，并在“蓝天保卫战”和整体经济结构向绿色低碳化转型的大背景下，将新能源汽车确定为了支撑我国汽车工业产业升级的重要抓手和实现与可再生能源产业协同发展的关键举措。

具体政策层面，氢燃料电池汽车的推广一方面需要相关制造产业不断推动技术的研发和突破，另一方面也需要成熟的氢能上下游产业来为其注入源源不断的动力。2020年9月，五部委联合下发了《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》（后称“通知”），要求建立五大燃料电池汽车示范城市群，并以此为基础构建燃料电池汽车产业链、探索有效商业模式、促进技术创新应用，明确我国氢燃料电池汽车市场将以中远途、中重型商用车为推广重点。2022年3月，国家发改委印发了《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确氢能在我国能源体系中的角色定位和在绿色低碳转型过程中的支撑作用，强调以可再生能源制氢和清洁氢为核心的发展方向，并提出到2025年燃料电池汽车保有量达到约5万辆的目标。氢能产业是氢燃料电池汽车的重要支撑，在国家政策的指导下，各地方也已相继出台氢能产业发展规划。据落基山研究所统计，截至2024年3月，已有25个省份（含自治区、直辖市）相继发布了50余项省级氢能专项规划，且有10个省份（含自治区、直辖市）发布了20余个氢燃料电池汽车产业发展行动方案。

在市场与政策的协同作用下，氢燃料电池汽车的产业政策将攻克关键核心技术作为发力点之一，近年来在技术、性能等方面实现了突破式发展。其中《通知》特别强调要求申报城市群必须在示范期间，完成燃料电池汽车搭载的基础材料、关键零部件技术的突破和产业化，并着重强调了电堆、膜电极等亟待攻破的关键技术难点。根据我国工信部近期的公开披露信息，2023年燃料电池系统成本已经下降到3000元/千瓦，相比2020年下降超过80%；同时电堆体积功率密度达到了每升4000瓦，比2020年提升了35%。

目前，我国已经成为全世界最大的氢燃料电池汽车消费市场，并孵化出了亿华通、重塑、国鸿氢能等多个掌握氢燃料电池核心技术的企业，也一定程度上促进了宇通、飞驰、一汽解放等多个氢燃料电池汽车国产整车品牌的发展。过去的几年中，氢燃料电池重卡市场份额实现了快速增长，初步形成了产业化应用的格局。2020年时，全国氢燃料电池重卡销售量不足20辆。2023年的重卡市场中，氢燃料电池重卡已经占到了新能源重卡市场份额的10.57%，2023年全年累计销量为3612辆。（图表1）

图表1 氢燃料电池重卡近三年国内销量(辆)

燃料电池汽车示范城市群进展与成效

已通过国家批复的五大燃料电池汽车示范城市群有：京津冀城市群、上海城市群、广东城市群、河北城市群、河南城市群，共包含41座城市，形成了“3+2”的示范格局。在示范期中，五部委将根据燃料电池汽车推广应用、关键零部件研发产业化和氢能供应三部分对示范应用进行积分考核，并以考核结果进行“奖惩扣罚”。其中，每1积分等于10万元国家奖励，单个城市群整车及关键零部件应用可获得最多15000积分，加氢站及基础设施可获得最多2000积分，合计17000积分，中央奖励资金池共计17亿元。对于超额完成任务的城市，奖励资金可最多上浮10%。在为期四年的示范期（即2021年至2025年）内，五大城市群需推广燃料电池汽车超过35000辆，建设加氢站超500座。

根据中汽中心所统计的燃料电池城市群实际推行状况，截至2023年8月，燃料电池汽车累计产量19968辆，上险量达17499辆，其中主要推广车型为重型货车，占比达到50%；加氢站累计建成407座，投入运营269座。从车辆应用场景来看，推广车辆主要以大宗物资运输、渣土运输、城市物流配送、物流运输、冷链物流、市政环卫、牵引接驳、港口运输、矿场运输、混凝土搅拌车、自卸车等为主。财政部等部委已于2024年年初对燃料电池汽车示范城市群第一年度（2021至2022年度）的工作情况完成考核评价，并拨付第一批中央财政奖励资金。

分区域来看，上海城市群凭借长三角地区的产业优势形成商用车为主，乘用车并行的发展路径，其推广量居于首位。京津冀城市群凭借第一批示范城市群的先发优势，且得益于冬奥会的契机，推广任务完成较好。河南和河北城市群凭借本地的钢铁产业基础及副产氢资源，形成了以大企业引领的商业模式，带动了氢燃料电池车的推广。广东城市群作为我国氢能产业发展的排头兵，尽管存在区域内氢气供需不平衡问题，但总体来看仍较好的完成了推广目标。在第一批城市群推广应用效果的影响下，山西、四川、重庆（成渝氢走廊）等省市和地区也在积极推进氢燃料电池汽车推广应用相关行动，并争取纳入第三批国家级燃料电池汽车示范城市群。（图表2）

图表2 五大燃料电池汽车示范城市群氢燃料电池汽车推广现状