林忠钦院士：氢能将在终端能源消费中占比20%

2025年，燃料电池重型卡车将率先在全国具有经济性

“氢能与电力协同互补，是能源战略的重要组成部分，燃料电池重型卡车是个突破口”，9月3日，2022年太原能源低碳发展论坛分论坛“氢能经济发展论坛”在山西太原召开，中国工程院院士、上海交通大学校长林忠钦作了《双碳战略下氢能与燃料电池汽车发展》主旨发言，他认为推动“氢化山西”，燃料电池重型卡车将率先在全国具有经济性。

林忠钦作主旨发言。主办方供图

他表示，目前，我国CO₂总排放量为125亿吨/年，到2030年预计将达到130亿吨/年，到2060年，在碳中和场景下要实现不超过15亿吨/年。在130亿吨到15亿吨的变化过程里，经济社会发展面临严峻挑战。碳税将严重制约我国经济社会可持续发展。实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的能源系统变革，需统筹化石能源与可再生能源发展，逐步实现能源低碳化转型，这其中有五大趋势：新能源从补充能源逐步走向主体能源、化石能源从主体能源走向保障性能源，再电气化有望成为碳中和的重要路径、可再生燃料与零碳电力形成重要组合、从资源禀赋走向技术创新的能源开发。

他认为双碳战略的实施离不开氢能与电力协同互补，是能源战略的重要组成部分。到2030年碳达峰时，我国氢气需求量将达到3715万吨，在终端能源消费中占比约5%。在2060碳中和情景下，我国氢气需求量将达1.3亿吨，在终端能源消费中占比约20%。扩大氢能利用要在制氢、储存运输、加氢站、汽车这四个环节逐步推进。他预测，到2030年，制氢方式将从当前的非绿、浅绿制氢发展到深绿制氢阶段，储存运输成本逐步降低、安全性稳步提高，掺氢天然气管道输送技术、长距离高压氢气管道技术成熟，加氢站方面建成全国性的氢能供给和利用基础设施网格，燃料电池汽车从示范运作到市场化运行，规模将达到200万辆。

林忠钦呼吁加快燃料电池汽车商业化。数据显示，2021年，我国卡车保有量3242万辆，其中重卡850万辆，只占汽车总量2.6%的重卡排放了47%的CO₂，一辆49吨载重柴油重卡的CO₂排放量约等于40辆小轿车。当前北京、上海、广东等示范区和山西、内蒙、山西等非示范区都在积极推广燃料电池汽车。目前累计推广燃料电池汽车约1万辆，商用车约占44%。制约我国燃料电池汽车的因素既有技术因素也有市场因素。2019年的49吨载重燃料电池重卡价格约180万/台，2022年大约为150万/台，购置成本仍然偏高，国内氢气加注的成本也很高，价格普遍在55元/公斤，是同类型柴油重卡的2-3倍，运营成本偏高。搭载250kWh锂电池的重卡续航仅为130公里，采用240kW燃料电池系统+氢系统的重卡续航可以达到700公里，在运营里程长的港口、矿场、渣土运输等干线中长途物流等相对固定的场景，加氢站布局相对容易，发展燃料电池重卡更有优势。他建议加速燃料电池重卡商业化进程，要采用国家示范城市群补贴的模式，对车辆购置和氢气价格进行财政补贴，采用风电光伏资源补贴模式，实现以电补氢，采用低成本氢的纯商业化模式，以运营低成本来弥补购置费用。

山西是世界最大的炼焦煤生产基地，炼焦煤保有储量占到了全国的60%，工业副产氢潜力约260万吨/年，可再生能源制氢产能110万吨，占全国9.25%。而且山西煤、焦、铝、冶、电五大产业可以共同带动约40万辆重卡的应用场景。他建议山西氢能产业要打好“全国最具优势氢气价格”和“全国最大的重卡应用基地”两张牌，集聚全国智慧，引进优质企业，构建高水平的“技术链”和“产业链”；给予燃料电池重卡购置补贴，将氢气加注控制在20元/公斤，到2024年，燃料电池重卡成本可与柴油车持平，2025年将可与LNG车持平，燃料电池重卡将率先在全国具有经济性；给予氢能鼓励+惩罚措施，引导企业自觉使用氢能重卡，推动“氢化山西”，打造全国最大的氢能重卡应用基地。

他介绍道，上海交通大学在氢能源燃料电池研究方面布局较早，在国内高校中最早成立专业燃料电池研究机构，多年来在基础理论研究、关键技术攻关、规模生产、全产业链形成方面进展较快，代表性技术有超薄金属双极板设计与制造、高性能催化剂与低铂膜电极技术、高功率密度燃料电池电堆制造技术，开发了针对乘用车、大巴车、重型卡车的100kW、120kW、150kW、230kW、300kW系列化燃料电池电堆，具有更高可靠性和更低成本，累计交付并装车电堆近1000套，应用在雄安新区、临港新片区等地。