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2020年，财政部、工信部、科技部、国家发改委、国家能源局联合发布了《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，并于2021年先后批复了京津冀、上海、广东、郑州、河北5个城市群，启动了燃料电池汽车示范工作。
在示范政策支持下，我国燃料电池汽车产业实现了快速发展。
工业和信息化部最新数据显示，今年1-11月，我国累计生产氢燃料电池汽车5261辆，同比增长35%；燃料电池系统成本下降到每千瓦3000块钱，比2020年降低了80%，电堆体积功率密度达到每升4000瓦，比2020年提升了35%。
截至2023年10月，我国氢燃料电池汽车累计销售18197辆,仅次于韩国的3.4万辆,成为全球第二大燃料电池汽车市场;累计建成加氢站417座,位居全球首位,相比2022年底增加63座。
同时，各示范城市群已基本构建了涵盖制备、储运、加注扽较为完善的氢能供给体系，基本实现了燃料电池系统、电堆、膜电极、质子交换膜、催化剂等核心技术的突破。
业内预计，到2025年，现有的5个示范城市群会推广3.5万辆燃料电池汽车进行商业化示范应用，这也会带动燃料电池汽车市场化的发展。
燃料电池汽车示范应用带动全产业链发展
“对新能源汽车推动作用最大的是示范城市群，预计到2025年，现有的5个示范城市群会推广3.5万辆燃料电池汽车进行商业化示范应用，这也会带动燃料电池汽车市场化的发展。”中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示。
事实上，自2021年我国启动了氢燃料电池汽车示范应用工作以来，各城市群加快突破关键核心技术，加速形成多元化应用场景，逐步探索商业化应用模式。
其中，京津冀城市群由北京市大兴区牵头，京内联合6区，京外会同3省5城，正在打造“一核、两链、四区”的产业发展格局。
“示范应用两年时间里，京津冀示范城市群探索9大应用场景、涉及近20种燃料电池车型，推广了2508辆燃料电池汽车，氢气年产能超过了6万吨，共建成加氢站24座，推动氢气成本下降36%。”北京交通发展研究院氢能研究中心执行主任杨军表示，京津冀示范城市群将聚焦商用车的特色和优势，聚焦渣土，冷链，区域运输等成熟场景，探索特大城市多元化的氢能供应网络和体系。
值得一提的是，依托北京自有碳市场，京津冀示范城市群开发首个基于燃料电池汽车的新能源碳减排交易项目，通过碳交易，把交易所得返还给车辆运营企业，形成轻碳双向赋能的产业发展模式。
与京津冀示范城市群重点探索商用车的场景不同，上海城市群着力打造中长途 中重载的燃料电池汽车示范城市群的新模式。
“在整车示范应用上探索多元化应用场景，一方面，上海城市群积极发挥上海在长三角一体化进程当中的带动作用，以上海为中心联合苏州，嘉兴，南通等周边城市，推进商城并举、双轮驱动的整车推广路径。”上海国际汽车城（集团）有限公司总经理助理陈杰介绍，目前已经基本实现了货车，客车，乘用车等全车型的覆盖。
数据显示，截至2023年8月12日，上海示范城市群累计推广燃料电池汽车2320辆。其中，在上海自贸区的31吨的燃料电池汽车完成了单车1.5万公里商业化运营，在嘉兴港区的49吨燃料电池牵引车日均行驶里程达到150公里，在鄂尔多斯运营的29吨燃料电池牵引车每车可减少约72吨的二氧化碳排放量。
值得一提的是，以虹桥枢纽为中心，氢燃料MPV开展了全国首批网约车的运营，目前已经完成超过10万个订单，单车最高里程达到了4万公里。
而在郑州示范城市群，重点解决的是燃料电池汽车价格贵、用氢贵、加氢难的问题，坚持“易氢则氢 易电则电”的策略，利用当地便宜的工业副产氢和可再生能源制氢，通过多场景的示范实现氢能供给站建设、车辆推广以及后市场服务全链条的协同发展。
“通过5大城市群、41个城市的国家燃料电池汽车示范,我国已经形成了若干围绕燃料电池汽车产业集群。”万钢表示,希望未来成长出一批整车、总成、部件、材料的龙头骨干企业和专精特新企业。
技术和商业模式创新推动商业化进程
需要指出的是，虽然产业前景明朗，但我国氢能和燃料电池汽车的发展也面临着一系列挑战。
“可再生能源电解制氢的路径是打通了，但成本较高。其中碱性电解成本在12元-32元，质子交换膜电解水制氢的成本大概在19元-40元；关键技术还需加速突破，质子交换膜、碳纸、催化剂、膜电极等基础产业还存在痛点；整车的经济性、耐久性、环境适应性方面面临考验。”万钢表示。运氢是氢能和燃料电池汽车发展过程中最薄弱的环节。
“从河北示范城市群来看，氢气成本对于燃料电池车的可持续运行非常重要。河北的工业副产氢比较多，但是现在遇到比较大的问题是氢气运输效率太低。”张家口市氢能与可再生能源研究院副院长张成斌表示，“与此同时，很多加氢站建成之后处于停滞状态，这对于加氢站的运营是很大的伤害。”
而打通氢气运输通道、提高加氢效率，推动加氢站商业化运营也是发展燃料电池汽车的重要一环。
“怎样能够畅通氢能供给、怎样推动规模化、长距离的输运工程是各个示范城市、各个企业都已经注意到的问题。当前一些短距离的输氢管道开始建设，但这是‘毛细血管’，未来怎么集中起来形成互通互联的输氢管道，才能最终解决输氢的问题。”万钢表示，如果能够联通“氢能高速”、构建“氢能走廊”，将形成具有综合性、规模化和影响力的标杆性氢能交通重大示范工程。
为了解决这一问题，包括国务院国资委等部门建议在高速公路网络上加快建设加氢站，启动建设中国氢能高速，进一步促进燃料电池汽车产业规模化发展。
据了解，《共建中国氢能高速行动倡议》提出建设氢能高速规划，也就是京津冀、上海、广东、郑州、河北5个城市示范群基础上，构建联通5大示范城市群的氢能高速网络。
这一倡议提出对高速运营车辆和高速加氢站给予倾斜政策支持，通过出台减免高速通行费政策来降低车辆使用成本并优化加氢站建设降低运营成本。
除此之外，技术和商业模式创新也是燃料电池汽车示范应用过程中需要解决的问题。
“如果没有电池寿命成倍提高、成本的大幅下降以及充电倍率的大幅升级，那就不可能有今天新能源汽车的市场化发展。氢燃料电池汽车也是同样的道理。”欧阳明高表示，“尤其是成本高的膜电极、催化剂等底层的核心零部件还存在‘卡脖子’情况，也是当前技术水平跟国外有差距大的领域。”
欧阳明高认为，当前中国的动力电池全球产业规模最大，技术水平最高，出口最多，氢燃料电池也要向锂离子电池看齐，需要继续提升效率并延长燃料电池的寿命。
“氢能和燃料电池汽车在技术创新方面已经取得进展，但要跟纯电动和油车竞争，还需要通过技术创新降低成本并寻找新的商业模式。”欧阳明高表示。
除了技术创新外，发展氢燃料电池汽车还需要寻找新的商业模式。
“目前公交、叉车、冷藏车在北方的示范运行没有问题，问题最大的是燃料电池重卡，不仅仅是车本身，还有基础设施和补能方式的问题。尤其是目前氢瓶的成本较高且未来降本速度慢，一方面要想办法降低氢瓶的成本，另外一方面要寻找新的商业模式。因此，燃料电池汽车的推广应用，不仅仅是技术创新，还需要商业模式创新。”欧阳明高指出。
在欧阳明高看来，目前对氢能价值的认识还停留在战略价值上，亟待开发的是氢能的商业价值。补贴示范是有限度的，规模不会很大，时间不会很长，必须抓住示范的窗口期，挖掘氢能的经济价值。
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