2022年被业内视为首个燃料电池汽车示范应用年，氢能示范城市群建设开启竞逐新浪潮。继北京、上海、广东之后，河北、河南城市群于去年底获批开展燃料电池汽车示范应用。由此，燃料电池汽车示范应用城市群形成跨地域合纵连横，随着政策的不断加码和重点项目的接连落地，氢能产业发展趋向活跃的信号不断释放。
从中观产业来看，虽然我国氢能产业发展初具条件，但仍存在关键材料和核心技术尚未自主、基础设施建设不足、商业化推广模式尚未建立等诸多瓶颈。如何破题诸多掣肘，依然是摆在多地面前的重要课题。
迎着2022年北京冬奥会在国内首次大规模使用氢燃料电池车的东风，证券时报记者日前来到张家口调研，结果发现，作为中国唯一可再生能源国家示范区，交通成为张家口氢能利用的首个落地场景，并且围绕氢燃料电池汽车这个圆心不断延展半径，全产业链布局雏形初显。
张家口“氢”舞飞扬，可以视为全国氢能产业链探路样本。但在这个过程中，也依然面临经济性、技术进步和商业模式等不同维度的牵制，这些掣肘因素能否后续进一步解决，进而形成合力效应，将成为当地氢能产业迈上更高台阶的关键因素。
全产业链布局下的集聚效应
2022年北京冬奥会，是国内首次大规模使用氢燃料电池车，也是全球最大规模的燃料电池汽车示范运营。超过1000辆氢燃料电池车辆也成为赛事服务用车主力，向世界展示了中国在新能源利用领域的先进成果。而作为氢燃料电池车辆主要运营区域的，正是张家口赛区。
张家口为河北省辖地级市，是连接京津、沟通晋蒙的交通枢纽。与丝绸之路相媲美的张库大道从这里起始，中国人自行设计建造的第一条铁路京张铁路也在这里诞生。以崇礼、赤城为代表的坝上与坝下过渡地带，存雪期长达150多天，“冷资源”成为这里的别致特色。
张家口发改委高技术处处长尹旭光对证券时报记者介绍，张家口赛区共计投入使用氢燃料电池车辆710辆，其中崇礼区623辆，包含357辆在张家口运营的氢燃料电池公交车、140辆丰田第二代MIRAI氢燃料电池车和107辆丰田柯斯达氢擎中巴等车型，这些车辆主要承担便捷接驳、运动员服务等交通保障任务。除此之外，还包含满足主城区公共出行的87辆氢燃料公交车。
“从2018年开始，张家口市陆续上牌氢能公交车已经累计达444台。截至2021年底，全市氢能公交车累计完成载客量6200多万人次，累计运行超2100万公里，是全国燃料电池汽车运行数量最多最稳定的城市之一。”尹旭光对记者介绍。
这个数据是怎样一个水平呢？中国汽车工业协会数据显示，2021年全国氢燃料电池汽车产销数据分别为1777辆和1586辆，同比增加48.2%和34.7%。从燃料电池汽车在北京、郑州等地都所开通的氢能公交路线来看，全国氢燃料电池汽车累计保有量超7000辆。
从记者调研情况来看，氢燃料电池与锂动力电池两大技术路线都在助力“双碳”目标下快速发展，但却能实现不同的效果。
服役于冬奥会张家口赛区的氢能大巴车，目前所使用的氢燃料电池发动机系统全部来自科创板公司亿华通。公司常务副总经理于民对证券时报记者介绍，在张家口投放的氢能大巴有一个特殊之处，通过发动机热能综合管理技术，把发动机运行时多余的热能转化成乘客舱的取暖能量，从而减少寒冷情况下开电空调的必要性，进而可以实现在搭载同样氢气量的情况下，冬天续航里程反而可能比夏天更长。
这为公交车成为氢能在交通领域应用落地的首个场景奠定了技术基础。而在张家口，除了公交车之外，包括物流车等在内，都已经成为这里氢能应用的重要载体。
去年中，张家口市下花园区委区政府相关负责人专门出席了氢奥汽车科技（张家口）有限公司与张家口市下花园区邮政分公司对氢能源物流快递车的交接仪式。这是国内首款氢能源物流快递车，由氢奥汽车自主研发，拥有自主知识产权。目前，张家口市拥有运营中氢能物流车超过40辆。
氢燃料汽车的发展并非孤立而行，张家口所采用的发展模式是全产业链式布局。
亿华通在2019年登陆科创板之际，燃料电池生产基地二期选择落户张家口，目前该年产1万台燃料电池发动机项目已经建成。据于民介绍：全新一代氢燃料电池系统拥有核心自主知识产权，其中大部分零部件已经实现国产化，不仅有效降低使用成本，还能根据国内环境、路况等因素进行优化升级。以空气压缩机为例，该零件此前进口价格高高达20万元，经过河北金士顿科技公司国产后售价则控制在了2万元左右，在装配车辆中保持稳定运行。
此外，在核心零部件方面，张家口氢能科技有限公司年产4000台套风冷型氢燃料电池堆生产线等项目也在稳步推进，聚通科技150MW燃料电池电堆项目及测试车间等项目也已落地建设。包括北汽福田欧辉氢能大巴项目投产、张家口易龙智能氢能商用车产业基地项目和氢奥汽车等整车制造项目等在内，张家口在氢能产业正致力于打造一批具备国际知名度的企业。
产业链下游加速布局的同时，中游建设也在同步提速，表征之一是张家口加氢站建设已经初成规模。记者探营看到，目前这里已经至少建成创坝站、纬三路站、东望山站、太子城站及太子城撬装站、崇礼南站及崇礼南撬装站、崇礼北站、西山产业园等加氢站9座，其中8座已经正式投入使用，加氢能力7.9吨/12小时。
创坝加氢站副站长王利兵对证券时报记者介绍，目前该站加注能力为1000kg/12小时，每日可加注150车次氢燃料大巴。“平均每辆车加氢15分钟充满，续航在400公里左右。冬奥会期间每天为87辆氢燃料大巴车加氢，冬奥会结束后会为150辆大巴车加氢，而且还会逐步增多。”
记者在调研中还看到，加氢-加油、加氢-加气、加氢-充电等合建站示范在张家口也已经展开，这表明张家口已经开始探索新型高效加氢站运营模式。国家能源万全油氢电综合能源站项目就是一座油氢电三位一体的综合智慧能源站，拥有柴油和汽油、35MPa/70MPa加氢，以及5个快速充电桩，以满足普通燃油车、纯电动车和氢燃料电池车的补能需求。尹旭光对记者介绍，目前，张家口政府提倡油、氢站同时投建，以油补气，增强营收能力，未来将开放民营企业进入到加氢领域。
最上游的制氢一直是困扰多地氢能产业发展的难题，但又是整个氢能产业链的源头。清华大学汽车工程专业博士研究生王英对记者介绍，现有制备主要囊括两大类，化石能源制氢要排放大量二氧化碳，被业内称为“灰氢”；电解水制氢可以实现 “绿氢”，但是经济性难题很难解决。
张家口在制氢领域方面的战略是推进绿色氢源生产基地建设。记者在当地看到，目前张家口已建成海珀尔、交投壳牌、河北建投沽源、河北建投崇礼等制氢厂4家，共计制氢产能达17吨/天。
海珀尔是此次冬奥会和冬残奥会的氢气供应方之一。依托张家口丰富的绿电资源，通过电解脱盐水的方式制氢，最终实现了“绿电”制取“绿氢”。虽然电解水制氢需要消耗大量的电力资源，但由于张家口充足的绿电资源和利好政策，有效降低了制氢成本。
适配场景有待扩围
可再生能源利用正是张家口的独有优势。
王英对记者分析说，“在五大城市群中，上海的上汽集团、河南的宇通客车，都是当地的重要加分项。因为着可以为燃料电池带来落地场景，而且代表了头部的技术实力，有利于形成特色发展路径。而张家口的重要加分项就是充足的绿电资源，通过降本有利于氢能商业化提速。”
王英所言的“五大城市群”，正在中国氢能版图中快速崛起。2020年，国家五部委联合下发《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，吸引了近20个城市群进行申报。经多轮专家评审之后，北京、上海、广东三个城市群于2021年9月获批，河南、河北两个城市群也在2021年底获批。自此，全国燃料电池汽车示范应用城市群初步形成“3+2”格局。
按照河北群实施方案，4年示范期内，河北城市群制氢量达20万吨，其中绿氢占60％以上，累积推广应用各类型燃料电池汽车7710辆，包括1680辆燃料电池客车、以及物流车/重卡/专用车在内的5980辆燃料电池物货车、以及50辆燃料电池乘用车，建成加氢站86座等任务目标。其中，落实到张家口，制氢量达5万吨以上，可再生能源制氢成本力争由30元/kg降至14元/kg；建成加氢站14座；推广燃料电池公交车、通勤客车、物流车、重卡、环卫车共1130辆。
同时，根据此前发布的《氢能张家口建设规划（2019～2035年）》，继2021年打造成为国内一流的氢能城市之后，到2035年这里还要建成国际知名的氢能之都。
从目前来看，拥有制氢、加氢、储氢、氢能产业装备制造、氢能整车制造等全产业链布局，同时借助2022冬奥会的契机，展示出对于氢燃料电池车辆维护、运营、管理方面的丰富经验。这使氢能产业俨然成为张家口的一张新名片。
王英也对记者分析说，张家口模式可以视为示范区发展路径的折射。“每个城市群完整进行全产业链示范，同时在各自突出的领域形成自身产业发展特色，这种各环节特色示范联合的模式，将形成全国范围内全产业链的最优示范。”
于民也表示，“发展氢能产业，如果只抓到某个点，做起来就会非常困难，张家口将产业闭环做得很好，加上本身的资源禀赋，这位其他地区发展氢能及燃料电池汽车产业提供了借鉴。”
2022年北京冬奥会后，氢能将“回归”张家口人民的日常生活。
尹旭光对记者介绍，经过3年多的运营，氢燃料电池公交车已成为张家口人民司空见惯的交通工具，为冬奥会抽调的氢燃料电池公交车将回归日常线路的运营。
此外，军用氢能也有望提升日程。张家口氢能科技有限公司总经理龚兴军对记者介绍，目前公司的风冷技术和氢能技术已经能够在无人机等场景中应用，下一步也会考虑在军品中更广阔的运用。
王英介绍，“就全国范围而言，除着眼燃料电池汽车产业之外，各示范应用城市群或许都会更进一步谋求借此带动氢能全产业链布局发展，同时推动氢能在工业、民用等方面广泛应用，以及发挥氢能在能源转型过程中的更大作用。”
如何破题商业化掣肘？
“张家口模式”可以看作氢能发展的探路样本之一。
根据中国氢能联盟的测算，到2030年，中国氢气需求将从目前的2000万吨达到3500万吨，在终端能源体系中占比由不到3%提升至5%；到2050年，氢能将在中国终端能源体系中占比至少达到10%，氢气需求接近6000万吨，产业链年产值达到12万亿元。
虽然市场前景广阔，但是在记者调研中也发现，要真正实现氢能产业发展，不仅取决于示范应用，还取决于顶层政策、经济效益、技术进步和商业模式等不同因素的牵制。
对于企业来说，技术的破题难度首当其冲。王英对记者介绍，从此前五部委发布的《燃料电池汽车示范城市群考核评价规则》来看，目标包括在电堆、膜电极、质子交换膜、碳纸、催化剂、双极板、氢气循环系统、空气压缩机等燃料电池八大关键核心技术研发上的突破。目前中国的氢能产业，整体依然处于经历技术研发向产业培育和商业化过渡发展的起步期。
龚兴军也对记者坦陈，“通过未来四年的应用示范，燃料电池技术必然将更为成熟，产品技术迭代将加速，也为未来产品价格大幅降低和商业化运作打下基础。但是这个过程的实现并不容易。”
龚兴军所在的张家口氢能科技有限公司，采用的是在国际上都比较少见的风冷技术，并且是国内唯一氢燃料风冷企业。这一技术的优势在于，结构简单，并且可以快速降低成本。按照公司预计，两年内风冷汽车能够做到价格10万元以内，从而使氢燃料发电系统更快普及。
但龚兴军指出，“目前公司运营资金全部由股东自行出资，初始阶段还没有进行外部融资。由于条件简陋，公司模拟风沙潮湿等，就全部是在公司办公区所搭建的简易帐篷里做测试。公司虽然已经建立了相关产线，但是由于下游应用未起，距离产能上满也仍有很长的路要走。”
王英认为，从政策，渗透率、技术和场景等不同的层面比较的话，我国氢燃料电池汽车目前所处阶段，仅与2010年阶段的纯电汽车相似。“以技术和场景为例，目前中国氢燃料电池汽车以商用车为主，乘用车暂时没有实现市场化和量产化，政策的推广优先发力于公交车，重卡和物流车等商用车应用领域，这一发展模式与纯电汽车在2010年前后的时间点比较相似。”
技术破题的难点之一就在于零部件。无论任何技术路线的汽车，在产业内通常都流传着这样一句话：“汽车不赚钱，赚钱的是零部件。这也是包括富士康和立讯精密等A股公司相继从手机产业链向汽车产业链迁移的重要原因之一，从而演绎着历史上难得一见的工业能力迁移。王英认为，“这种现象一方面说明，中国汽车产业可能是真正弯道超车的机会所在，另一方面也折射出自主研发和创新的挑战。”
技术难题有待持续破解，必然会给产业商业化带来牵绊。华南地区有采购商向证券时报记者介绍，由于整体仍处于“吃螃蟹’阶段，自己采购不仅要求整车厂的质保承诺，标书内还要附上相关配套厂家的质保承诺函，比如燃料电池的质保承诺等，以最大限度减低自身采购风险。
中游如何降低成本也是难题之一。王英介绍，从全国范围来看，目前加氢站供氢量小，氢气储运没有得到很好解决，导致加氢、运氢、加注等整个环节的成本较高，导致氢气终端价格偏高。“按照业内预估，氢气的终端价格大概在30元每公斤时，燃料电池车的使用成本将与目前的柴油车、汽油车相当，届时氢能产业能够进入到良好的市场化运作状态。从目前来看，类似张家口这样借助资源优势实现成本降低的案例不算多。”
尹旭光也对记者分析说，氢能利用是一个大的产业链，并非一个领域、一个企业能够完全解决的，需要多方合作；只有把上下游打通，成本、设施等困扰行业发展的问题才能得到系统解决。”
记者调研结束之际，张家口早春之风依然侵肌。氢能发展，会成为长周期的风口，还是阶段性的阵风，仍有待所有参与者给出答案。不过，逐渐消融的冰雪表明，春天确实已经到了。
