氢能重卡推广应逐步从政策驱动转向市场驱动，依托副产氢降本并构建应用闭环，形成可持续商业化运营模式
文 |《瞭望》新闻周刊记者 张磊
汽车领域是能源消耗与碳排放的重要来源，重型卡车更是“排碳大户”。重型卡车保有量仅占汽车总保有量的4%左右，但受载重量大、行驶里程长、运行时间久的使用属性影响，碳排放量占汽车行业总排放的一半以上。
重卡作为物流运输与基础设施建设的支撑力量，高排放特征使其成为汽车领域碳减排的重中之重。
推广氢燃料电池重卡，是较优的降碳减排方案。近年来，我国氢能产业加速发展，已成为世界第一产氢大国，全球氢能重卡市场销售额逐年攀升。随着加氢基础设施逐步完善、技术成本降低，氢燃料电池重卡将重塑物流行业格局，成为支撑绿色物流、实现交通领域脱碳的优选方案。
山西省孝义市建成的加氢综合能源岛之一 受访者供图
展开剩余86%“两座大山”掣肘规模化发展
在“双碳”目标下，推动重卡减碳具有重要意义。“1辆49吨柴油重卡排放的二氧化碳，相当于40辆小轿车的排放量。”上海交通大学原校长、中国工程院院士林忠钦说，汽车领域是重要的能源消耗和碳排放来源，占我国碳排放总量的10%以上。
资料显示，氢气的热值约是石油的3倍，是常见燃料中最高的，且其终端排放产物只有水，比纯电动效率更高且具备重载长续航优势。林忠钦认为，氢燃料电池将成为理想动力源，对燃油的替代有望成为重卡减碳的重要方案。
前景可期的氢能源重卡，目前仍处于商业化初期，“用不起”和“无处加氢”掣肘其规模化发展。
氢能源重卡的“用不起”，首先体现在绿氢成本高。通过可再生能源制取的绿氢，其生产成本受可再生能源的类型、电价以及设备成本等影响，其中电费成本占总成本的40%以上，最高甚至能达到80%。
数据显示，我国制取绿氢的成本范围在21～46元/公斤。在转化过程中，能量损失近35%，意味着每消耗1度电制氢，只能得到0.65度电的能量。绿电存在不稳定性，且在电力供应紧张的情况下，以绿电制氢的模式经济性较差。
其次，“用不起”还体现在购置成本高。“燃料电池核心部件成本高，需要使用铂金作为催化剂，另外对氢气纯度要求高，进一步推高整车价格，影响运营经济性。”林忠钦说，2019年，49吨氢能重卡每辆售价约180万元，随着技术成熟，成本在持续下降，但目前价格仍是柴油重卡的3倍左右。
记者调查了解到，2025年氢能重卡价格差异较大，主流车型单价多集中在80万～135万元，部分特殊车型价格更高，而普通燃油重卡价格多在27万～35万元。综合来看，氢能重卡价格大概是普通燃油重卡的2.3～5倍，若取氢能重卡主流价中间值110万元、燃油重卡中间值31万元计算，倍数约3.5倍。
推广氢能重卡的另一个困难，就是加氢站布局不足。我国加氢站建设总数位列全球首位，但加氢站建设投资成本高、数量不够、覆盖不广。
加氢站数量少、覆盖少，根源在于氢气储运成本太高。氢气储运主要有3种技术方式，低温储氢不经济，高压气态储氢密度低，化学储氢技术不成熟。中国科学院院士李灿说，大概估算，使用高压储气罐运输氢，每运输100公里里程，氢的成本将翻一倍。
“氢气储运成本高、加氢站网络覆盖不足，车辆行驶约150公里便需返程补给，严重制约运营效率。”晋南钢铁集团有限公司董事长张天福说，加快加氢网络的布局完善，成为推动氢能重卡规模化应用的关键举措。
山西鹏飞集团年产量 2 万吨的焦炉煤气制氢工厂 受访者供图
“氢”装上阵行则将至
虽面临技术成熟度不足、加氢设施稀缺、全生命周期成本高等多重挑战，氢能重卡的发展，仍然具有优化能源结构的战略价值。
从减少对进口油气依赖来看，发展氢能重卡具有积极作用。中国工程院院士、中国矿业大学教授彭苏萍说，氢能的规模化发展既能降低对进口油气的依赖，还是对冲国际能源价格波动、保障能源自主可控的关键举措之一。
从氢能产业链发展来看，氢能重卡推广已具备一定基础。“我国氢能已形成完整产业生态链，涵盖‘制储运加用’及关键核心零部件研发制造各环节。”北京亿华通科技股份有限公司董事长张国强说，随着氢燃料电池核心零部件的自主化水平不断提升，氢燃料电池系统成本持续下降，已取得了阶段性成果。
近年来，我国通过鼓励科研创新、财政补贴、示范运行等方式支持氢能发展，推动氢能及燃料电池产业已形成完整产业链。其中，多地出台一系列针对燃料电池汽车的优惠政策，包括购车补贴、运营奖励、高速通行费减免等。
例如，山西支持多地开展燃料电池车辆示范应用，鼓励搭建运营平台集中采购；广州对符合要求的氢能车，按燃料电池系统额定功率给予补贴，同时设置行驶里程运营补贴；山东试行2年对行驶省内高速公路的氢能车辆暂免通行费，此类政策加速了燃料电池汽车技术创新与产业规模化发展。
更多数据印证，氢燃料电池汽车发展增速加快。国家氢能及燃料电池汽车示范评价平台的最新数据显示，截至今年9月底，自2021年我国启动燃料电池汽车示范应用以来，京津冀、上海、广东、郑州、河北五大示范城市群累计推广燃料电池汽车超过2万辆，已建成200座加氢站，累计加注氢气超过4万吨，纯氢行驶里程达7亿公里，减少碳排放3.8万吨。
“我国燃料电池产品平稳发展，燃料电池车型覆盖客车、货车全系商用车，中国已经成为全球燃料电池商用车保有量最多的国家。”清华大学教授、全国政协常委欧阳明高说。
“随着持续技术突破和全产业链降本推进，再加上各级政策补贴，氢能重卡成本将逐渐接近柴油车。”陕西华秦新能源科技有限责任公司副总经理杨耀军说，未来3～5年，一旦打通陕西和山西之间的氢能运输通道，相关企业将扭亏为盈。
山西氢能重卡有望突围
结合氢能重卡的瓶颈与前景，通过副产氢降本推动其规模化、商业化，已是业内共识。张国强表示，氢能重卡推广应逐步从政策驱动转向市场驱动，依托副产氢降本并构建应用闭环，形成可持续商业化运营模式。
从氢源价格来看，依托副产氢降本推动氢能重卡突围，山西具备天然优势与潜力。山西炼焦煤保有量占全国60%，通过焦炉煤气等工业副产品制氢资源丰富。共有1.4亿吨焦化年产能，可产出约280亿标方/年副产焦炉煤气，全部制氢可达150万吨/年，为氢能产业链提供稳定、低成本的氢源保障。
电解水制氢成本约40元/公斤，山西焦炉煤气制氢成本约10元/公斤，制氢成本相对较低。当前制氢与储运总成本超50元/公斤，若氢能燃料成本能降至25元/公斤左右，即可与燃油燃气基本持平。
“通过化石能源生产氢气是当前主流制氢方式，生产成本较低，技术较为简单。”李灿认为，国家层面初期可先上马煤制氢产业，形成商业模式，鼓励氢能发展、完善产业结构，进而慢慢扶持绿氢的发展壮大。
例如，晋南钢铁集团有限公司利用焦炉煤气制氢，氢气供高炉开展氢能炼铁，同时自建加氢站为企业300余辆氢能重卡提供补给。“氢能重卡搭配铁路运输，公司已实现物流体系100%清洁运输，这也是我们获评‘A级竞争力特强企业’的硬门槛。”张天福说。
从应用场景来看，作为货运大省的山西，货物运输需求大，用于运输的重卡数量多，物流以矿场或工业园区等中短途运输煤炭、钢铁、焦炭等大宗货物为主。
“山西的重卡应用场景具有定点、高频、线路固定的特点，加氢站布局相对容易。”林忠钦说，山西的煤焦铝冶电产业，为氢能重卡的大规模应用提供广阔的市场空间，可带动40万辆重卡的应用场景。
例如，山西美锦能源股份有限公司自2017年开始布局氢能产业。在整车制造方面，子公司青岛美锦新能源汽车制造有限公司和佛山市飞驰汽车科技有限公司合计年产能1万台，三十余种车型覆盖多个应用领域，在港口、矿山、工业园区等场景建立显著竞争优势。
从产业政策支撑来看，山西省在氢能产业的研发、生产、应用到基础设施建设等环节，出台系列配套政策，为氢能重卡发展提供有力支持。当前，山西氢能重卡产业集群已初步形成，集聚了一批具有核心竞争力的企业。
以山西鹏飞集团为例。作为氢能产业链“链主”企业，该集团于2022年初收购湖北十堰东风特种汽车有限公司，先后自主研发生产3批百辆氢能重卡。4年来，鹏飞集团研制的氢能大巴、氢能公交、氢能中巴、氢能装载机甚至氢能共享单车等，相继在孝义市投运，氢能车辆已形成覆盖多元场景的绿色交通矩阵，形成了“气站运车”全产业链示范场景。
总体来看，山西发展氢能重卡具备多重有利条件：氢源基础丰富、政策支持体系完善、应用场景广泛、产业集群初步成型等。未来，随着技术迭代与产业持续发展，山西有望成为我国氢能重卡产业重要基地，为全国能源转型与绿色发展贡献更大力量。■
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