日本早在1970年代就開始研發(fā)氫能技術(shù)，政府將其定位為未來能源的終極方式，通過國家戰(zhàn)略和政策進(jìn)行引導(dǎo)。對于日本的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，北京市人民政府參事室與云河都市研究院合作研究推出了《日本東京氫能綠電技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新研究》報(bào)告。在梳理日本氫能產(chǎn)業(yè)政策的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析造成日本燃料電池車普及滯后的路徑選擇原因，并對北京市推廣燃料電池車提出了首先在公交、市政環(huán)衛(wèi)、郵政、城市物流等公共領(lǐng)域發(fā)力的建議。

日本制定全球首個氫能國家戰(zhàn)略

長期以來，日本90%以上的化石能源依賴進(jìn)口。面對降低能源對外依存度和減排溫室氣體的雙重壓力，日本非常重視研發(fā)替代化石燃料的新技術(shù)。氫能來源廣泛，在燃燒過程中不產(chǎn)生二氧化碳，是一種清潔、高效、可再生的能源。早在1970年代日本就開始研發(fā)氫能，2011年福島核事故之后，更是加快氫能替代的步伐。

2014年4月，日本出臺《第四次能源基本計(jì)劃》，將氫能定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，同年6月日本修訂《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》，提出了建設(shè)“氫社會”的愿景。

2017年12月，日本發(fā)布全球第一個氫能國家戰(zhàn)略—《氫能基本戰(zhàn)略》。著眼2050年的該戰(zhàn)略涵蓋了從氫能生產(chǎn)到應(yīng)用的綜合性政策和到2030年氫能發(fā)展的行動計(jì)劃。六年后的2023年4月，日本修訂《氫能基本戰(zhàn)略》，提出“氫能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略”，制定了氫能供給量2030年300萬噸，2040年1200萬噸，2050年2000萬噸的具體目標(biāo)。并計(jì)劃在今后15年內(nèi)由政府和民間共同投資15萬億日元，引導(dǎo)和鼓勵民間企業(yè)積極投入建設(shè)“氫社會”。

日本推出全球首款量產(chǎn)燃料電池車

在日本政府的倡導(dǎo)下，豐田等日本頭部車企都將燃料電池車視為未來汽車發(fā)展的終極方向，長期投資重點(diǎn)發(fā)展。2012年至2021年日本政府累計(jì)投入4,600億日元扶持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其中七成資金用于燃料電池乘用車和加氫站。2014年豐田推出全球首款量產(chǎn)燃料電池乘用車Mirai。

然而由于成本高居不下帶來售價(jià)高昂，以及加氫站配套不足，燃料電池車銷量增長緩慢。截至2023年7月，日本國內(nèi)燃料電池乘用車的累計(jì)銷售量僅為8,283輛，與《氫能基本戰(zhàn)略》中2025年日本國內(nèi)燃料電池乘用車要達(dá)到20萬輛目標(biāo)的差距甚大。

中國燃料電池車保有量超越日本

根據(jù)國際能源署《全球電動汽車展望》報(bào)告，截至2022年末，中國燃料電池車保有量達(dá)到1.37萬輛，燃料電池車保有量占到全球19%，超越日本成為僅次于韓國和美國的全球第三位。

作為后起之秀的中國，燃料電池車保有量之所以能夠超過日本，得益于我國優(yōu)先發(fā)展燃料電池商用車的策略奏效。

2022年國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》指出，“有序推進(jìn)氫能在交通領(lǐng)域的示范應(yīng)用”，并提出 “到2025年燃料電池車輛保有量約5萬輛，部署建設(shè)一批加氫站”的發(fā)展目標(biāo)。但是與日本燃料電池車發(fā)展戰(zhàn)略不同，中國從一開始就鎖定優(yōu)先發(fā)展燃料電池商用車。規(guī)劃指出，“重點(diǎn)推進(jìn)氫燃料電池中重型車輛應(yīng)用，有序拓展氫燃料電池等新能源客、貨汽車市場應(yīng)用空間，逐步建立燃料電池汽車與鋰電池純電動汽車的互補(bǔ)發(fā)展模式。”

根據(jù)國際能源署《全球電動汽車展望》報(bào)告，2022年中國燃料電池車保有量中，卡車為7000輛，占比52%；公交車為5400輛，占比40%；輕型商用車為800輛，占比6%；乘用車為300輛，占比僅為2%。

日本燃料電池車發(fā)展戰(zhàn)略路徑上的失誤

為什么我國優(yōu)先發(fā)展燃料電池商用車的策略，在效果上優(yōu)于日本優(yōu)先發(fā)展乘用車的策略？這是因?yàn)椋託湔窘ㄔO(shè)費(fèi)用昂貴，大面積地鋪開加氫站建設(shè)在投資上壓力巨大。商用車行駛路線相對固定，通過精準(zhǔn)布局可以減低對加氫站數(shù)量的要求。因此即便是數(shù)量有限的加氫站布局也可以形成有效的商用車應(yīng)用場景。

相反，對自由度要求極高的乘用車需要加氫站覆蓋的面積和數(shù)量要大得多，如果加氫站達(dá)不到一定程度的體量，追求便利性的乘用車很難從燃油車切換到燃料電池車。

從這種意義上來講，日本在燃料電池車發(fā)展上側(cè)重生產(chǎn)乘用車的戰(zhàn)略，輕視了作為基礎(chǔ)設(shè)施的加氫站普及的難度。

日本《氫能基本戰(zhàn)略》的目標(biāo)是2030年在其國內(nèi)建設(shè)900個加氫站，2050年取代加油站。目前日本國內(nèi)加油站的數(shù)量為2.9萬個，也就是說屆時(shí)日本需要建設(shè)同等數(shù)量的加氫站。然而截至2023年1月，日本全國已建成加氫站還只有164個，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其戰(zhàn)略所設(shè)定的目標(biāo)。

對此，2018年日本的加氫站運(yùn)營企業(yè)、汽車制造商和金融投資機(jī)構(gòu)等11家企業(yè)（2022年增加到30家）聯(lián)合成立了“日本加氫站網(wǎng)絡(luò)合同會社”，通過優(yōu)化加氫站建設(shè)方案、推動技術(shù)研發(fā)、提供補(bǔ)貼等措施，進(jìn)一步推動加氫站的建設(shè)和普及。

東京經(jīng)濟(jì)大學(xué)周牧之教授指出，“雖然日本正在發(fā)力推進(jìn)加氫站的建設(shè)，但是鑒于加氫站建設(shè)費(fèi)用居高不下，其數(shù)量在很長一段時(shí)間內(nèi)都將無法滿足燃料電池乘用車普及的需求，而燃料電池乘用車普及的滯后又將從經(jīng)濟(jì)效益上制約加氫站的建設(shè)。同時(shí)由于充電樁的普及成本遠(yuǎn)低于加氫站，因此即使在日本，電動乘用車也有著比燃料電池乘用車更好的普及前景。這一現(xiàn)實(shí)也將阻礙加氫站和燃料電池車在日本的普及”。

重點(diǎn)支持商用車燃料電池車的普及

根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2022年中國已經(jīng)建成270座加氫站，約占全球加氫站總量的40%，數(shù)量位居世界第一。除西藏、青海、甘肅外，全國其他省份都已建設(shè)加氫站。

截至2022年6月，北京市運(yùn)營加氫站10座，其中大興國際氫能示范區(qū)加氫站是目前全球最大的加氫站。《北京市氫燃料電池汽車車用加氫站發(fā)展規(guī)劃（2021—2025年）》提出了北京市將在2025年前建成加氫站74座的目標(biāo)。

2022年中國商用車保有量占汽車總量的12%，但是商用車的碳排放量卻占到汽車碳排放總量的55%。目前商用車的新能源車滲透率較低，需要加速新能源車對汽油和柴油車的替代，燃料電池車是一個有利的選項(xiàng)。

近年來在雙碳背景和相關(guān)政策的推動下，公交、出租、環(huán)衛(wèi)、郵政快遞、物流配送等城市公共領(lǐng)域車輛的電動化率在不斷提升。與純電動車相比較，燃料電池商用車具有載重量大、續(xù)航里程長、低溫適應(yīng)性強(qiáng)、補(bǔ)能時(shí)間短等優(yōu)勢，更適合城市支干線和城際之間的大載重量貨物運(yùn)輸。

鑒于以上分析，北京市人民政府參事室與云河都市研究院合作研究推出的《日本東京氫能綠電技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新研究》報(bào)告建議，北京市重點(diǎn)在公交、市政環(huán)衛(wèi)、郵政、物流等領(lǐng)域推廣燃料電池車，相比乘用車這些領(lǐng)域可以通過布局較少的加氫站支撐行車路線需求。在此基礎(chǔ)上，探索增加燃料電池車的應(yīng)用場景，通過實(shí)裝推動燃料電池車普及和成本下降。同時(shí)完善加氫站配套網(wǎng)絡(luò)，助力燃料電池車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

目前由于燃料電池成本較高等原因，主要車型為客車和中輕型物流車，應(yīng)用于城市公交和中短途貨運(yùn)。特別是燃料電池公交車由于補(bǔ)貼力度較大，在許多城市發(fā)展迅速。今后隨著燃料電池技術(shù)水平提升，搭載大功率燃料電池的重型卡車有望滿足載重量大、續(xù)航里程長的需求。

周牧之教授認(rèn)為，“京津冀地區(qū)重載貨物運(yùn)輸需求量大，重型柴油車保有量高，由此造成的污染物排放問題嚴(yán)重，亟待推出鼓勵燃料電池重型卡車研發(fā)和普及的跨區(qū)域一攬子政策，通過社會實(shí)裝，在解決環(huán)境問題的同時(shí)帶動燃料電池重卡領(lǐng)域的發(fā)展”。