在北京市延庆区，许多市民乘坐了一辆绿色车身和白色祥云图案的公交车。但也许很少有人知道这些公交车有很多来源——它们曾经是北京冬奥会的服务保障车。此外，这些汽车不燃烧汽油，也不是普通的纯电动汽车，而是氢燃料电池公交车，更低碳、更环保。
氢能被认为是一种重量轻、储量丰富、燃烧性能好的清洁能源，可应用于许多领域。交通是其最重要的应用场景之一。
近年来，国内氢能汽车产业稳步发展，创新成果不断涌现。国家发改委、国家能源局联合发布的《氢能产业发展中长期规划(-年)》指出，要“有序推进氢能在交通领域的示范应用”
我相信，在不久的将来，仍然非常小的氢能汽车将进入成千上万的家庭，为人们的交通增添一个绿色的选择。
独特的优势发展前景广阔
随着技术的发展和低碳概念的普及，新能源汽车已成为市场的宠儿。截至年底，中国新能源汽车数量已达到万辆。但绝大多数是纯电动汽车，氢能汽车数量刚刚超过1万辆。
如果说新能源汽车正成为人们日益熟悉的合作伙伴，氢能源汽车可以算是“生面孔”之一。然而，近年来，这种“生面孔”的发展前景广为乐观。
年，在北京冬奥会期间，氢燃料电池汽车开展了服务活动的示范运营，成为国内氢能汽车发展的亮点。如今，氢能汽车正在加快北京、上海、广州等地的推广和实施。
根据工业和信息化部发布的《节能新能源汽车技术路线图2.0》，预计到年，燃料电池汽车数量将达到万辆左右，商用车将实现氢动力转型。
氢能汽车为何如此受欢迎？氢能汽车与其它新能源汽车相比有哪些独特的优势？
“氢能汽车的核心技术之一是氢燃料电池。”根据国家能源集团北京低碳清洁能源研究所氢（氨）技术研究中心副主任，氢能汽车的工作原理是将氢进入汽车燃料电池，然后氢和氧在燃料电池中反应，同时发电，然后用电驱动汽车前进。
“在我们常见的纯电动汽车中，电直接储存在车载电池中，电池是一种储能机构。氢燃料电池是一种能量转换机构。从这个角度来看，它可以与燃料汽车的工作模式进行类比：在燃料汽车中，我们将汽油添加到油箱中，供发动机燃烧；在氢能汽车中，我们需要添加氢气供燃料电池使用。”何广利说。
因此，与纯电动汽车相比，氢燃料电池汽车增加了车载储氢系统和具有发电能力的燃料电池系统。这给了它自己独特的优势。
首先，与纯电动汽车相比，氢燃料电池汽车的续航里程显著增加。何广利指出，纯电动汽车通常会通过更新技术增加锂电池或不断提高电池的高能密度，以提高续航里程。但是对于车辆生产来说，两者都需要更高的成本。但是氢燃料电池汽车只需要增加储氢罐就可以增加续航里程。此外，纯电动汽车充电时间较长，通常需要几个小时才能充电。然而，氢燃料电池汽车的加氢时间很短，几乎与燃料汽车的加氢时间相同。
氢燃料电池在高海拔、高温、高寒等环境下的性能也更加稳定。以北京市延庆区已投入使用的氢燃料电池公交车为例。装载的氢燃料电池系统可在零下30的环境中快速启动，续航里程可达公里。北京公交集团第八客运分公司司长郭宏宇在谈到驾驶氢燃料电池公交车的感受时说：“氢能汽车不仅更安全、环保、无污染，而且噪音更小、寿命更长，运行平稳，驾驶特别舒适。
”
从低碳环保的角度来看，氢能汽车也有更好的性能，有些人甚至称氢能汽车为“移动空气净化器”。何广利解释说，这是因为燃料电池非常敏感。为了确保进入燃料电池的空气清洁，氢能汽车需要设置多个过滤装置，如物理吸附和化学吸附。因此，氢能汽车的前置空气处理装置不仅能吸收颗粒物，还能过滤掉空气中的有害气体。当过滤后的空气进入电池并与氢反应时，只排放水和更新鲜的空气。
加快基础设施建设步伐
由于氢能汽车有这么多优点，如何进一步促进其推广？在采访中，一些业内人士表示，加强氢储运能力，完善氢加油站等基础设施建设，是氢燃料电池汽车推广的关键。
中国在氢气制备方面有一定的优势。《氢能产业发展中长期规划(-年)》指出，中国是世界上最大的氢气制造商，年产量约3万吨，其中达到工业氢气质量标准的约万吨。可再生能源装机量居世界第一，清洁低碳氢能供应潜力巨大。
但目前太阳能、风能等可再生能源制备的绿氢主要来自西部地区；但东部地区对氢能需求旺盛。为了解决供需不匹配的问题，必须加强氢气的运输能力。
在氢储运方面，目前我国主要采用高压气态长管拖车运输，管道运输仍然是一个薄弱环节。这导致长途氢运输成本高、效率低，也是终端氢成本高的主要原因之一，制约了产业链的发展。
幸运的是，这个问题将逐步得到解决。不久前，“西氢东送”输氢管道示范工程被纳入《石油天然气“全国一网”建设实施方案》，中国首个纯氢长输管道工程启动。
该管道始于内蒙古自治区乌兰察布市，终点位于北京燕山石化，全长多公里。它是中国第一条跨省、大规模、长途纯氢输送管道。管道建成后，将用于取代京津冀地区现有的化石能源氢和交通氢。
据中国石化董事长马永生介绍，“西氢东送”管道一期运输能力为10万吨/年，预留50万吨/年的长期增长潜力。同时，沿线许多地方将预留端口，以便于接入潜在的氢源。未来，中国石化将依托“西氢东送”管道建设支线和加氢母站，帮助京津冀氢能走廊高效建设。
目前，“西氢东送”输氢管道示范工程在路由选址、技术研究、工程建设方案等方面取得了积极进展，可行性研究报告的编制已基本完成，项目工作正在加快。
加氢站布局的完善也是氢能汽车产业发展不可或缺的前提。
去年9月，在国家发改委关于基础设施建设的新闻发布会上，国家能源局相关负责人表示，中国已建成多个加氢站，约占世界总数的40%，居世界第一。
例如，位于北京大兴国际氢能示范区的海珀尔加氢站，建于年，占地面积多平方米，是世界上最大的加氢站。这里共有16把加氢枪，日加氢量可达4.8吨。据海珀尔加氢站相关负责人介绍，该加氢站高峰时段每天可服务多辆车辆。
同样位于北京大兴区的青云店加油站于年增加了加氢设备和设施，并将其改造为油氢一体化站。据报道，今年大兴区计划建设两个油氢一体化站，同时加快两个纯氢站的建设。计划到年底建设不少于10个加氢站，以充分保证燃料电池汽车的加氢需求。
国家发改委有关负责人指出，目前国内加氢站主要是35MPa气态加氢站，70MPa高压气态加氢站比例小，液氢加氢站和制氢加氢站建设运营经验不足。此外，我国现有加氢站的日加注能力主要分布在-0公斤的范围内，大型加氢站的布局仍有待进一步建设。未来，加氢网络将以需求为导向，在保证安全的前提下，节约土地资源密集利用，支持现有加油站现场设施的改造和扩建，探索加氢站制氢、储氢、加氢站一体化的新模式。
根据《北京氢燃料电池汽车加氢站发展规划(-年)》，年前，北京将努力推广0辆氢燃料电池汽车；年前，氢燃料电池汽车累计推广量将超过1万辆。同时，力争在年前建成投产37个加氢站，总加氢能力达到74吨/日，满足47吨/日车用氢能需求。年前，努力建成并投入运营74个加氢站，总加氢能力达到吨/日，满足吨/日车用氢能需求。
近年来，上海已建成10多个加氢站。根据《上海氢能产业发展中长期规划(-年)》，到年，将建设约70个加氢站，燃料电池汽车数量将超过1万辆，氢能产业链产业规模将超过0亿元，二氧化碳将在交通领域减排5万-10万吨/年。
企业创新瞄准市场
随着基础设施建设的不断完善，越来越多的创新型企业瞄准氢燃料电池汽车相关市场。
北京稳力科技有限公司落户大兴国际氢能示范区，致力于燃料电池系统及其零部件的研发和生产。
北京稳力科技有限公司副总经理左林林告诉记者：“在燃料电池系统许多相关部件产品的研发中，许多国产产品已达到国际领先水平。”，通过气浮轴承技术的研发，公司开发的新型燃料电池空气压缩机每分钟达到12万转的超高速。这大大降低了燃料电池系统的体积，更适合车辆使用。
“燃料电池系统零部件产品的研发涉及电磁学、流体力学、材料学等多学科知识。产品研发过程复杂，技术创新含量高。所以我们花了很多时间不断地测试和验证。”据左林林介绍，燃料电池空气压缩机从设计到成功制作工程原型需要4年时间。经过一年多的抛光，它正式成为大规模生产的产品。
目前，北京稳力科技有限公司开发的各种燃料电池系统的功率覆盖范围为5kW~kW，可用于长寿命、高功率重型卡车、低功率叉车、卫生车辆等现场车辆。左林林说：“我相信在不久的将来，氢能汽车将在乘用车和商用车领域有更好的性能，占据一定比例的市场份额。”
电堆是氢燃料电池系统的关键部件，占燃料电池系统成本的一半以上，膜电极是电堆的核心部件，工业重要性与锂电池的电池相当。
近年来，上海捷氢科技有限公司在膜电极的自主研发和制造方面取得了诸多突破，实现了膜电极的本土化和产业化。公司新一代膜电极产品峰值功率密度同比增加30%，铂用量下降23%，寿命增加50%，达到国际先进水平。同时，膜电极成本大幅下降。
“为了促进氢燃料电池的推广和普及，降低成本是一个至关重要的环节。”杰氢科技总经理卢冰冰认为，要降低成本，打破关键部件的技术垄断，实现整个产业链的独立和可控性，是必不可少的。
“纵观氢能和燃料电池行业，国内企业在大多数技术和产品上都具有竞争力，但同时，我们也需要认识到，与国外产品相比，一些核心材料，包括质子交换膜、碳纸和催化剂，仍存在技术差距，这也要求我们提前计划，更加注重基础研发。陆兵兵表示，希望在未来氢燃料电池领域，能够实现从核心材料、零部件到生产工艺、设备的全面定位，避免“脖子”，推动我国氢燃料电池产业走在国际前列。
中国氢能汽车产业和市场的长期发展潜力也吸引了许多外资企业。
在广东省广州，韩国现代汽车集团“HTWO广州”项目正在建设中，将于今年竣工投产。这是现代汽车集团首个海外氢燃料电池系统的研发、生产和销售基地。
在北京经济技术开发区，丰田燃料电池研发生产项目也正式实施，将于年底完工，年投产。这是北京氢能领域引进的最大的外资项目。未来将引进丰田技术，共同开发国产燃料电池，实现燃料电池系统的大规模生产。项目实施后，将进一步加快氢燃料电池技术的商业化，加快上下游产业链的集聚。北京经济技术开发区相关负责人表示：“随着丰田燃料电池项目的实施，下一步将吸引一批燃料电池关键部件的先进企业，加强上下游协调，不断完善氢能产业链。
”
国内氢能汽车产业在政策支持、技术创新、市场期待等方面，必将进入加快发展的新阶段。
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