作者：中国汽车工程学会
出版社：机械工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
世界氢能与燃料电池汽车产业发展报告 2019试读：
前言
过去几年，全球主要国家陆续把发展氢能提升到关系国家经济、低碳能源战略的重要位置，加快氢能相关技术研究，制定促进氢能产业发展政策，一个充满活力的氢能时代已开启，新产品、新技术、新应用不断涌现。随着燃料电池汽车产业的技术发展更新迭代、基础设施建设不断完善，燃料电池汽车的可靠性、耐久性及稳定性进一步提升，应用场景不断拓宽，市场规模进一步扩大，全球氢能与燃料电池汽车产业发展正迎来崭新局面。
在日新月异的外部环境下，我国的氢经济发展迎来新的突破，产业链已基本完备，核心零部件已陆续启动国产化进程，加氢基础设施日益完善，燃料电池汽车示范运营在全国多地开展。为实时了解行业新技术、新动态，把握发展趋势，预判发展方向，为中国氢能与燃料电池汽车产业发展提供经验借鉴，由中国汽车工程学会牵头，联合美国能源部、同济大学、中国科学院大连化学物理研究所、南京大学等机构，整合行业资源，聚焦氢能与燃料电池汽车产业与技术发展，展开技术跟踪和调研，系统梳理了全球氢能与燃料电池汽车产业的最新进展与未来发展趋势，编撰《世界氢能与燃料电池汽车产业发展报告2019》，以期为社会大众全面认识该产业提供指导，为政府部门出台政策法规、相关企业及研究机构制定战略规划提供参考和借鉴。《世界氢能与燃料电池汽车产业发展报告》是关于全球氢能与燃料电池汽车产业发展的年度性研究报告，2019年为第二次出版。本年度的发展报告重点聚焦氢能与燃料电池汽车产业、技术与经济性的评估，分为五个部分。第一部分总结全球氢经济发展新阶段、新业态，为我国氢经济发展提出新愿景；第二部分聚焦全球燃料电池汽车产业技术发展动态，总结未来技术发展趋势及成本下降路径；第三部分深度剖析全球氢气“制、储、运、加”环节的技术现状，结合应用场景对各技术路线进行经济性评估，总结现阶段小批量到未来规模化发展最适宜的技术发展方向；第四部分从政策、规划的角度综述中国、美国、日本、韩国、欧洲等主要国家和地区氢经济现状，结合国际经验提出推进我国氢经济健康发展的建议；第五部分选取当下热点话题，从经济性角度对高压气氢与液氢在“制、储、运、加”环节进行全面评估，分析高压气氢和液氢不同应用场景的发展路径。《世界氢能与燃料电池汽车产业发展报告2019》得以顺利出版，凝聚了诸方心血和汗水，在编撰过程中得到了众多领导和专家的支持，他们为本书提供了宝贵的建议和指导，在此表示衷心的感谢！还要感谢联合国开发计划署、中国国际经济技术交流中心、江苏如皋市人民政府的大力支持，感谢美国能源部提供美国氢能与燃料电池汽车产业宝贵的资料，感谢各位参编人员倾力付出，感谢机械工业出版社为本书出版提供的帮助。
鉴于氢能与燃料电池汽车在全世界范围作为新兴技术发展迅速，书中汇总的相关统计数据和资料如有纰漏或者不当之处，恳请各位读者不吝批评指正。编委会将持续深入跟踪研究全球氢能与燃料电池汽车产业的发展，力求客观、科学、合理地阐述产业与技术发展趋势，为政策制定、产业发展提供参考和借鉴，推动我国氢能与燃料电池汽车产业高质量发展。本书编委会
《世界氢能与燃料电池汽车产业发展报告2019》编委会
编委会主任：张进华 中国汽车工程学会
编委会副主任：马金华 江苏省如皋市委、如皋经济技术开发区
编委会委员：John Wallace 联合国开发计划署燃料电池汽车
专家Andreas Truckenbrodt 前加拿大氢能燃料电池协会主席吴志新 中国汽车技术研究中心有限公司缪 平 北京低碳清洁能源研究院张卫东 联合国开发计划署
主 编：张进华 中国汽车工程学会
副 主 编：侯福深 中国汽车工程学会王 菊 中国汽车工程学会宋紫峰 国务院发展研究中心
主要执笔人：侯 明 中国科学院大连化学物理研究所吕 洪 同济大学刘建国 南京大学刘玉涛 中国航天科技集团有限公司六院101所李晓黎 中国汽车工程学会刘晓双 中国汽车工程学会郑亚莉 中国汽车工程学会马金秋 中国汽车工程学会葛莹莹 中国汽车工程学会刘新洋 中国汽车工程学会第一部分PART ONE全球氢经济发展：新阶段、新业态、新愿景
过去几年，全球主要国家陆续把发展氢能提升到国家经济和能源发展战略的重要位置，全球氢经济发展趋势逐渐明朗。从技术发展程度、市场体量规模和基础设施建设等综合维度来看，燃料电池汽车被公认为是实现氢能发展愿景的关键突破口，抓住燃料电池汽车产业发展契机是引领全球氢能产业发展的重中之重。自2014年以来，以丰田、本田和现代等汽车公司陆续推出商业化燃料电池汽车产品为标志，燃料电池汽车产业化进程加快。近年来，随着示范推广力度的持续加大，燃料电池汽车可靠性、耐久性和稳定性有了进一步提升，成本进入下降通道，全球燃料电池汽车产业市场发展正迎来新局面。一、全球氢能与燃料电池汽车产业已开启规模化发展势头（一）大规模发展氢经济已成为全球主要国家的基本共识和合作焦点
世界主要国家已就氢经济发展路线图进行规划，强调构建便利可靠的氢能供应体系及完善的应用市场，为大规模发展氢经济提供战略支撑。2019年，韩国、欧盟和日本相继发布氢经济路线图，从以燃料电池为动力的移动出行领域、发电领域、氢气供应体系及安全监管领域做出了面向未来的发展规划，着重解读大规模发展氢经济将带来的巨大经济、社会和环境效益。其中日本的《氢能和燃料电池发展战略路线图》完成第三次修订，该路线图还从氢能与燃料电池可获得性角度着重强调成本下降路线，为大规模发展氢经济提供战略性的指导。韩国国土、基础设施、交通和旅游部于2019年10月宣布了“氢试点城市推广战略”，氢将作为主要能源满足试点城市如制冷、供暖、电力和交通等城市功能。2019年11月，德国联邦运输和数字基础设施部与H2 Mobility公司签署合作协议，就进一步扩大氢能产业布局达成共识：到2021年底具备高效的加氢能力，能满足6万辆燃料电池乘用车和500辆燃料电池商用车的运营。此外，德国政府还于2019年底颁布了《国家氢能发展战略》。
国家间达成共识且相互合作日益强化，氢能将在世界向可持续能源发展的过渡期发挥关键作用。在2019年6月召开的第二届G20环境能源部长级会议上，氢能成为各国关注的焦点，会议在联合声明中强调日本、欧洲、美国将加强凝聚力，以加速氢能与燃料电池技术的发展，降低成本，扩大使用范围，并在氢能技术领域展开广泛合作。会上，国际能源署（International Energy Agency，IEA）发布首份氢能发展报告，从政策、市场等角度指出当前氢能已达到规模化应用、大幅降低成本的关键时期。随后，9月举行的第二届氢能源部长级会议发布了一个雄心勃勃的目标：全球10年内建设1万座加氢站和投入包括货车、飞机和汽车在内的1000万辆燃料电池交通工具。氢能和燃料电池汽车产业迈入快速成长期。（二）燃料电池在交通方面运用的领域和规模持续扩大
全球燃料电池汽车保有量突破万辆大关，截至2018年底，全球燃料电池汽车销量达12952辆，主要以燃料电池乘用车为主。其中，得益于美国加利福尼亚州（以下简称加州）相对完善的加氢基础设施体系，美国是目前燃料电池汽车的主要市场，燃料电池汽车保有量占比达45.5%。截至2018年，全球燃料电池汽车累计销售量占比如图1 -1所示。
燃料电池乘用车新车型迭代涌现，销售量持续上涨。北美、欧洲以及亚洲的日本、韩国仍然是燃料电池乘用车的主要市场，截至2019年9月，作为燃料电池乘用车代表车型的丰田Mirai全球销售量已接近1万辆，丰田于2019年10月发布Mirai第二代车型，将于2020年实现量产；韩国现代2018年推出的第二代燃料电池汽车Nexo全球销售量已突破千辆，并于2022年计划将Nexo产能提高到每年4万辆。图1-1 全球燃料电池汽车累计销售量占比（截至2018年）注：数据来源于IEA。
燃料电池客车示范运营已在全球多地开展，成为多国构建“零排放城市”的突破口。截至2019年9月，在欧盟燃料电池及氢能合作组织（FCH JU）多个项目助推下，60多辆燃料电池客车在欧洲超过5个国家进行示范运营，未来欧洲还将增加约450辆燃料电池客车，示范运营的范围将扩展至超过20个国家；美国在联邦政府、国家计划等项目支持下，截至2019年9月，美国运营的燃料电池客车达35辆，未来还将有超过39辆的燃料电池客车投入运营。此外，日本、韩国政府及整车企业也在积极推动燃料电池客车的示范运营。韩国现代于2018年为平昌冬奥会提供6辆燃料电池客车，2019年提供30辆燃料电池客车在韩国6个城市进行示范运营。丰田将为日本2020年东京奥运会提供100辆燃料电池客车（Sora）进行示范运营。
燃料电池货车成为“零排放货运”的解决方案，正受到越来越多的重视。在轻型货车方面，以联邦快递（FedEx）、UPS和DHL等物流公司为主推动燃料电池厢式货车在物流领域的示范运营，其中，DHL到2020年将燃料电池厢式货车的数量增加到500辆；日本丰田将为7-Eleven便利连锁店开发燃料电池厢式货车，三菱扶桑推出了燃料电池厢式货车样车。在中、重型货车方面，燃料电池整车及相关企业持续发力，康明斯推出了燃料电池重型货车样车；丰田、尼古拉等整车企业已开发出新一代燃料电池货车，并陆续进入路试阶段；韩国现代的新一代海王星燃料电池重型货车概念车也已亮相；2019年9月，江铃重汽推出国内首辆燃料电池牵引车，目前正在申报工业和信息化部（简称工信部）机动车产品公告。随着车型的逐渐成熟，未来燃料电池汽车在中、重型货车领域将发挥越来越重要的作用。
燃料电池叉车的使用成为港口、货运中心及仓库等实现“低碳”“零排放”的重要举措。截至2019年9月，全球燃料电池叉车保有量超过2.5万台。得益于美国能源部与产业界的共同推进，美国成为燃料电池叉车的最大市场，燃料电池叉车全球销量占比达96.7%。
燃料电池列车开始以全新姿态进入大众视野。2019年6月，英国展出燃料电池列车，并宣布将于2020年开始在英国铁路线上进行测试；2019年9月，全球首列燃料电池列车于德国正式投入运营；2019年11月，阿尔斯通公司在荷兰测试其燃料电池列车；2019年11月，佛山高明燃料电池有轨电车正式试运行。截至2019年9月，燃料电池车辆全球示范运营量见表1-1。表1-1 燃料电池车辆全球示范运营量（2019年9月）（单位：辆）注：数据来源于IPHE&调研。（三）加氢基础设施网联化、供氢体系全球化进程加速
全球加氢基础设施快速发展，网联化加速。截至2019年9月，全球建成的加氢站达395座。其中，日本拥有全球最多的加氢站，达109座，主要围绕东京、大阪、名古屋、福冈等大城市圈，兼顾氢高速公路向周围辐射。美国建成的加氢站达46座，其中41座位于加州，美国加州加氢站规划注重站与站之间的连接，已基本形成以洛杉矶和旧金山为中心的两大加氢站集群及沿途连接站所组成的加氢站网络。韩国已建成加氢站28座，根据韩国2019年发布的《韩国氢经济路线图》，韩国计划到2019年建成86座加氢站，实现加氢站网络化发展，到2022年规划建设加氢站310座，扩大加氢网络覆盖范围。我国已经建成加氢站45座，2019年5月，中国汽车工程学会受上海、如皋等城市委托，在长三角合作办公室指导下编制并发布《长三角氢走廊建设发展规划》，将分阶段以长三角城市群城际间带状及网状加氢基础设施建设为重点，形成长三角加氢站网络化发展格局。
全球化的供氢体系逐渐建立，为氢经济发展提供廉价、稳定的氢源。日本致力于打造国际氢能供给体系，日本川崎重工与澳大利亚政府合作开展褐煤制氢试点项目，并建立海上氢运输体系，目前已经开展跨越9000km的世界首个液氢运输试验。日本还先后与新西兰、文莱、挪威等国合作开展氢能海外制氢项目。韩国也计划打造海外氢能生产基地，以稳定国内氢气的供给。（四）全球化的燃料电池汽车产业链体系已开始探索成本下降路径
日本、韩国、美国以及欧洲等传统汽车大国经过几十年的研发与产业化投入，已掌握从基础材料到系统集成、终端应用的核心技术，由燃料电池整车为带动的较为完善供应链体系已基本形成，车载燃料电池及关键零部件经过了系统的实车验证，技术臻于成熟，燃料电池汽车实现了真正意义上的产业化，并开始探寻建立成本最优的商业化体系，为大规模发展氢能与燃料电池技术提供基础。
各大整车企业通过控股、发展子公司等模式建立起以自供应为主的燃料电池汽车供应链体系，实现核心技术的自掌控及成本的精细化控制。如日本丰田通过控股多家全球领先的日本本土汽车零部件厂商，打造出燃料电池核心零部件本地化的内部供应网络。日本本田燃料电池系统也以自主研发与自主供应为主，韩国现代则通过现代摩比斯（零部件子公司）来自主研发燃料电池系统及核心零部件。此外，德国奔驰的燃料电池汽车零部件也主要由集团内部或旗下子公司供应。
燃料电池整车企业通过与产业链的核心环节，如质子交换膜、碳纸、催化剂等供应商合作开发核心基础材料，实现性能优化和成本分摊。如美国戈尔（GORE）公司与丰田共同开发超薄增强型质子交换膜，并应用于丰田燃料电池系统，实现了性能的优化和成本的大幅降低。韩国现代燃料电池新车型Nexo采用的是来自德国SGL的气体扩散层。
在产业发展初期阶段，燃料电池整车企业之间开放合作、共享专利、共摊成本的方式已逐渐形成。日本丰田为推动燃料电池汽车产业发展，已开放超过8000项氢能和燃料电池相关专利；奥迪与韩国现代就燃料电池汽车签署多年专利交叉许可协议，共享燃料电池汽车相关专利；通用汽车与本田联合在美国成立合资公司，共同合作开发燃料电池系统，以降低成本。（五）产品的迭代及头部企业的加入加速技术的进步
国际上，以燃料电池乘用车为代表的燃料电池技术已开始迭代，技术水平大幅提升。韩国现代继Tucson燃料电池汽车后，于2018年推出新一代产品Nexo，其燃料电池系统效率、续驶里程等得到大幅提升。丰田于2019年发布了第二代Mirai概念车，搭载丰田全新的燃料电池系统，功率密度等各项性能进一步提升，预计2020年实现量产。第二代Mirai的量产标志着燃料电池乘用车技术进入了一个新阶段。此外，燃料电池零部件企业也加速其产品的迭代。巴拉德于2019年6月公布了其用于重型动力第八代高性能燃料电池模块FCmove-HD，全生命周期成本将降低35%，可靠性显著提高。美国
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]