汽車產(chǎn)業(yè)是上海六大重點產(chǎn)業(yè)之一，近幾年來，我國的新能源汽車生產(chǎn)呈爆發(fā)式增長，上海新能源汽車的增長尤為明顯。2022年數(shù)據(jù)顯示，上海全市汽車產(chǎn)量的近1/3 是新能源汽車，且產(chǎn)量同比增長56.9%，產(chǎn)值產(chǎn)量均創(chuàng)新高。在新能源汽車飛速發(fā)展的進(jìn)程中，化工產(chǎn)業(yè)的加持，為新能源汽車裝備了強勁的動力。

一、氫能燃料電”市場前景廣闊

化工產(chǎn)業(yè)與新能源汽車產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)，尤其是在新能源汽車動力方面，攻關(guān)新能源汽車的電池能源領(lǐng)域，既可助力汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)優(yōu)化完善，又能服務(wù)汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)轉(zhuǎn)型升級。新能源汽車包括電動汽車和燃料電池汽車，本文聚焦于上海積極發(fā)展氫能燃料電池汽車，作一粗淺闡述。

與通常的電動汽車相比較，燃料電池汽車（FCV）在動力方面的不同在于FCV 用的電力來自車載燃料電池裝置，電動汽車所用的電力來自由電網(wǎng)充電的蓄電池，一般燃料電池汽車的動力更為強勁。

截至2021年年底，全球75%國家涉氫，20 多個國家出臺氫能規(guī)劃。根據(jù)2022年3 月我國印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，未來國家將會重點推廣氫燃料電池汽車，并建設(shè)一批加氫站，到2030年要求達(dá)成1 000 座加氫站的建設(shè)目標(biāo)，預(yù)計到2025年，全國氫能源車輛保有量約為5 萬輛。在世界版圖中，中國的氫能源具有應(yīng)用領(lǐng)域廣（應(yīng)用于燃料電池重卡、氫能示范城市、商用車示范等領(lǐng)域），市場大的優(yōu)勢，是加氫站建設(shè)速度最快的國家。中國氫燃料電池汽車正處于市場競爭的風(fēng)口浪尖，是未來發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮念I(lǐng)域。

二、上海氫能燃料汽車發(fā)展情況

2019年，上海市提出建設(shè)世界級汽車產(chǎn)業(yè)中心計劃，加快上海汽車產(chǎn)業(yè)向高端化、電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展。2022年5 月，上海印發(fā)《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2022—2035年）》，勾勒出“南北兩基地、東西三高地”產(chǎn)業(yè)空間布局。兩基地指金山和寶山兩個氫氣制備和供應(yīng)保障基地，三高地為臨港、嘉定和青浦三個產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展高地。截至2022年10 月底，上海已累計推廣燃料電池汽車（目前通常是指氫能汽車）約2 200 輛，上海規(guī)劃建設(shè)加氫站接近100 座，形成產(chǎn)出規(guī)模近1 000 億元，在交通領(lǐng)域帶動二氧化碳減排5 萬～10萬t/a。目前，上海在制氫、儲氫和商用等方面已形成了初步產(chǎn)業(yè)集群，并在全國多地布局打造氫能應(yīng)用場景，搶占?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)新賽道。一批氫能汽車產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)正在上海崛起。

1 臨港新片區(qū)是氫能源汽車主場景

據(jù)了解，上海臨港新片區(qū)將成為上海南片區(qū)發(fā)展氫能源燃料汽車的主場景。臨港新片區(qū)致力于建設(shè)國際氫能谷，在制氫加氫一體化站建設(shè)、綠色數(shù)據(jù)中心氫能利用等方面先行先試，在交通、能源、工業(yè)等領(lǐng)域打造一批典型示范應(yīng)用。目前，已集聚上海申能臨港氫能科技有限公司等相關(guān)企業(yè)20 多家，是國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)核心零部件自主創(chuàng)新最好的集聚地，形成了涵蓋加氫站、電堆、雙極板、膜電極、氫能源科技系統(tǒng)、氫能空壓機(jī)、氫能儲氫瓶、質(zhì)子交換膜（PEM）電解槽、氫能汽車檢測與整車制造等產(chǎn)業(yè)鏈。計劃在2025年，產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破200 億元，占到全市的1/5；建設(shè)成為國際“氫能谷”，全球氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新策源地和高端制造地。

2 上?；^(qū)是氫能源的策源地

臨港氫燃料電池汽車的氫氣主要來源于上海化工區(qū)的工業(yè)副產(chǎn)氫。作為煉化生產(chǎn)的副產(chǎn)品，以往通常直接排放或者作為其他化工原料，現(xiàn)在經(jīng)提純后達(dá)到車用氫氣的標(biāo)準(zhǔn)，其附加值更高。隨著氫燃料電池汽車保有量的增加，工業(yè)副產(chǎn)氫將不能完全滿足今后的市場需求。2022年，申能集團(tuán)旗下的申能能創(chuàng)能源發(fā)展有限公司、液化空氣中國和上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)成立合資公司，建設(shè)上海最大規(guī)模的氫氣充裝中心，以滿足未來日益增長的氫能需求。

3 綠氫將成燃料電池的重要氫源

據(jù)了解，并非所有的氫能都是低碳清潔能源，根據(jù)制備方式不同，氫通常分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫?；覛涫腔剂先紵^程中產(chǎn)生的氫氣，在生產(chǎn)過程中會有二氧化碳等排放。藍(lán)氫是將天然氣通過蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整制成。若電解所應(yīng)用的電力來源于光伏、風(fēng)力等可再生能源，實現(xiàn)了氫能生產(chǎn)的全鏈條綠色閉環(huán)，則被稱為綠氫。綠氫將被廣泛應(yīng)用于集中式發(fā)電、分布式發(fā)電、儲能、交通等領(lǐng)域，還可解決可再生能源分布不均勻，儲存難、運送難的痛點，成為我國能源體系耦合發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

4 可再生能源能源制氫是方向

我國已是世界上最大的制氫國，年制氫產(chǎn)量約3 300 萬t，其中達(dá)到工業(yè)氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的約1 200萬t。從氫的來源看，我國工業(yè)副產(chǎn)氫工藝成熟、成本較低，近期仍將是主要氫源，但從長遠(yuǎn)發(fā)展看，可再生能源制氫規(guī)模潛力更大，更加清潔可持續(xù)，隨著成本下降，將成為重要氫源。

目前，上海已率先開始布局氫能產(chǎn)業(yè)，申能能創(chuàng)圍繞“車、站、氣、運”氫能產(chǎn)業(yè)鏈開展投資布局，先后投資了包括瑞必科、浙江藍(lán)能、氫晨科技、鯤華科技、氫藍(lán)時代等在內(nèi)的氫能行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)。

其中，上海瑞必科擁有先進(jìn)氫氣提純技術(shù)，可為燃料電池汽車提供高純氫氣；浙江藍(lán)能是先進(jìn)高壓氣體儲運裝備研發(fā)制造企業(yè)，在45 MPa 站用儲氫瓶組、車載供氫系統(tǒng)等方面有較高的市場份額。同時，申能集團(tuán)還在金山和奉賢區(qū)開展“上海市燃料電池汽車氫源保障基地”項目，旨在打造華東地區(qū)最大的車用氫源供應(yīng)基地。

電堆是氫燃料電池汽車的“發(fā)動機(jī)”，但我國長期依賴進(jìn)口，成本高昂，占?xì)淙剂想姵叵到y(tǒng)總成本的60%，嚴(yán)重制約了我國燃料電池汽車的研發(fā)和推廣應(yīng)用。為攻克燃料電池環(huán)節(jié)，上海氫晨已累計開發(fā)了基于H2 電堆技術(shù)的80，100，120和150 kW 4 款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車用燃料電池電堆，實現(xiàn)了批量交付，廣泛應(yīng)用于商用車、公交車、快速公交（BRT）和重卡等場景。上海氫晨還研制成功了H3 技術(shù)和單堆230 kW 的大功率電堆，是當(dāng)前全球最大功率的燃料電池電堆，標(biāo)志著我國燃料電池技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

三、部分關(guān)鍵技術(shù)有待突破

我國氫能產(chǎn)業(yè)仍然處于發(fā)展初期，面臨產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強、技術(shù)裝備水平不高、支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后等諸多挑戰(zhàn)，尤其是氫燃料電池系統(tǒng)及其關(guān)鍵零部件仍存在較強技術(shù)壁壘。

目前，全國各大省市均陸續(xù)出臺氫能規(guī)劃，上海的規(guī)劃相較之下更注重科技引領(lǐng)作用，尤其重視氫能技術(shù)的示范應(yīng)用。上海在氫能布局上更應(yīng)重視科技創(chuàng)新，發(fā)揮科技和金融的優(yōu)勢，解決技術(shù)難題。

其中，電解水制氫技術(shù)難題亟待突破。目前，我國的氫氣相當(dāng)大比例來自化石能源重整制氫（灰氫），碳排放量比較高，國家的“雙碳”目標(biāo)決定了可再生能源電解水制氫是必行之路。

氫能的另一個難題在儲運環(huán)節(jié)，目前業(yè)界普遍的觀點是氫能運輸超過200 km 不具備經(jīng)濟(jì)性。這個問題沒有解決之前，氫能基本只能就地消化，才有商業(yè)可行性。為此，上海應(yīng)加大可再生能源制氫技術(shù)的研發(fā)和分布式氫能利用商業(yè)模式的突破。分布式既解決新能源的消納問題，也解決能源傳輸問題，比如海上風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的綠電，可以通過電解水制氫的方式而非電力形態(tài)運回陸地，這樣可實現(xiàn)全流程零碳排放。