序一

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，并且氢能的质量能量密度高，与电能相比储存成本低，是大规模、长周期储能的理想选择，可以被广泛应用于交通、工业、建筑等领域，例如燃料电池汽车、氢能冶金等。经过多年的国家支持和投入，目前我国氢能产业已经逐渐由培育期开始进入快速发展期，燃料电池已经进入成本下降的快速通道，燃料电池汽车的推广应用步伐也开始提速，并在部分地区开展了小规模的示范应用。

2021年，财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源局开展的燃料电池汽车示范工程正式启动，标志着我国燃料电池汽车产业迎来了发展的关键窗口期，国内五大城市群、40多个城市，正加快构建以燃料电池商用车为主体的多元场景商业化示范，并持续完善车用氢能供给体系，推动我国燃料电池汽车产业健康有序发展。应当注意的是，和纯电动汽车只需要动力电池的单点突破不同，发展燃料电池汽车不仅需要突破燃料电池技术，还需要解决氢能的制、储、运、加及车载储氢等问题。因此，必须从氢能的战略角度看燃料电池汽车产业的发展问题。2022年，国家发展改革委、国家能源局发布了我国首个氢能产业的中长期规划，并明确“氢能是未来国家能源体系的重要组成部分”，也就是明确了氢的能源属性，这成为我国氢能产业的重要制度基础，并且将对氢能产业的高质量发展发挥重要指导作用，也将进一步促进我国燃料电池汽车产业的快速发展。国家政策的大力支持，为我国氢能及燃料电池汽车产业发展营造了良好的外部环境，也提供了难得的战略机遇期。总体来看，我国氢能及燃料电池汽车产业发展的关键期是未来5年，我们要努力利用这5年的窗口期，把氢能及燃料电池汽车做起来，尤其是要做好以下几个方面的工作。

一是要坚持清洁低碳、主攻可再生氢，牢记发展氢能的初心和使命。2020年9月，习近平总书记提出中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。该目标的实现必将推动可再生能源规模化发展。可再生能源的主要载体就是电和氢，在动力、储能方面两者具有互补性，作为无碳工业原料，氢具有不可替代性。那么，氢能的战略地位和经济合理性主要取决于可再生能源转型中的大规模长周期能量储存与多元化终端利用需求。基于化石能源制氢，存在能量利用效率低、二氧化碳排放高等问题，屡遭质疑。虽然可再生能源制氢在生产-储运-利用全链条上也存在能源转化效率问题，但随着可再生能源装机量不断扩大，效率问题便可转化为成本问题。如果“绿电”成本低于0.15元/kW·h，氢能就可体现出经济性。所以发展氢能产业，需要坚持绿色低碳路线，主攻可再生能源制氢，牢记发展氢能的初心使命。

从中长远发展看，可再生能源制氢规模潜力更大，更加清洁可持续，将成为重要氢源。在此基础上发展氢能产业，对构建清洁低碳安全高效的能源体系，实现碳达峰碳中和目标，具有重要意义。

二是要坚持创新引领、自立自强，实现氢能科技新突破。氢能与燃料电池不同于电能与动力电池，其链条长、难点多，而且我国氢能产业处于发展初期，与国际先进水平存在一定差距，现有技术经济性还不能完全满足实用需求，亟须从氢能制备、储运、加注、燃料电池、氢储能系统等主要环节创新突破，重点突破“卡脖子”技术。例如，严重影响燃料电池寿命和使用成本的质子交换膜；70MPa高压四型瓶必备的高强度碳纤维和安全阀；加氢站离子压缩机、加注枪的核心零部件等。同时，也要面向氢能科技前沿开展基础研究和应用基础研究。例如，电解水制氢催化剂和阴离子膜、光电催化制氢、基于超导强磁场高效磁制冷的氢液化循环以及中压深冷气态储氢、新一代固体氧化物燃料电池和能够可逆运行的SOFC/SOCE等新一代氢能科技。在全球氢能产业竞争中，我们要抓住机遇，努力实现氢能科技革命性突破，推进氢能与燃料电池技术的全面成熟，促进氢能在交通、工业等重点应用领域大规模市场渗透，抢占国际前沿阵地。

相比于电化学动力电池，我国氢燃料电池在技术储备、产业基础、人才队伍等方面较为薄弱，与国际先进水平也存在一定差距，建议尽快建立氢能创新平台，开展关键核心技术攻关和人才培养，打造自立自强的科技体系。同时，氢能利用是世界各国共有之义，必须坚持开放合作的态度，不断凝聚各方创新成果，推动形成国际氢能应用良好生态。

三是要坚持安全为本、示范先行，探索科学合理的产业生态。类似电池安全之于电动汽车和电化学储能行业，氢安全在氢能产业发展中的作用不言而喻，必须努力做到万无一失。要建立氢能全产业链数据监控平台，建立安全评价和检测体系，尤其是要注重一线工作人员的安全培训，严格按照安全规范进行日常操作。例如，张家口市专门成立张家口氢能研究院，建立氢能全产业链安全监控平台和数据库，并联合中国特检院建设氢能装备检测中心，着力维护张家口市氢能燃料电池公共交通系统安全运营；为保障2022年冬奥会北京和张家口赛区的1000余辆燃料电池汽车、20多座加氢站运营安全，专门设立了冬奥示范氢安全国际专家咨询委员会，汇聚全球氢安全管理经验，确保冬奥会绿色出行安全。

值得注意的是，燃料电池车辆只是氢能应用的突破口，长远发展应逐步拓展到交通、电力、化工、冶金等领域多元应用，充分发挥氢能在能源绿色低碳转型和高排放、高污染行业绿色发展中的重要支撑作用。

四是要坚持市场主导、政府引导，遵循新兴产业发展规律。我国纯电动汽车应用区域主要集中在东部、中部和南部，而北部、东北部、西北部分布较少，原因是这些地区冬季温度低，影响动力电池性能。相比之下，燃料电池受温度影响较小，电池余热可灵活转化利用，并且这些地区可再生能源资源较为丰富，由可再生能源制取的清洁低碳氢能供应能力强，燃料电池汽车具有较大的市场应用潜能。对照我国纯电动汽车从孕育到高质量发展的历程，我国燃料电池汽车产业比纯电动汽车产业发展约滞后10年，目前仍处于产品导入期，正在进入应用成本快速下降的成长期。根据国内外主要燃料电池厂商产品测试数据，预计今后十年燃料电池成本将大幅下降、性能稳定提升。

我们注意到，氢能全产业链技术复杂度和中外竞争激烈性不容小觑，全行业必须众志成城、攻坚克难。这段时期，政府支持引导非常重要，尤其是在产业统筹布局、应用场景拓展创新等方面，要因地制宜、量力而行，避免急功近利、盲目投入。而且发展氢能是一项长期事业，并不能马上实现高产值、高收益，这是一个循序渐进的系统工程，各地不应盲目上马氢能项目。目前适宜发展氢能的地区需要具有可再生能源丰富、科技实力强、资金实力强、有龙头企业能整合产业链的特点，还应有丰富的应用场景和市场。

放眼未来，氢能产业发展与纯电动汽车产业类似，从孕育期到导入期、成长期再到爆发式增长期，都需要经历一个艰难的过程。目前，燃料电池汽车正处于产品导入期，即将进入成本快速下降的产业成长期，我们应该有信心。但相比电池产业，氢能全产业链具有更大的复杂性和更加激烈的中外技术竞争性，我们不能盲目乐观，必须努力攻坚克难。同时，在发展燃料电池汽车时要避免两个误区。第一，不能狭义地把燃料电池汽车等同于氢能，因为燃料电池汽车只是氢能应用的一个场景。未来，氢能不会仅仅应用在交通领域，还将与可再生能源结合，在交通、工业、建筑等主要耗能领域替代化石能源。当前对氢的价格承受力相对较强的是汽车，所以汽车是氢能应用重点发展的方向之一。但需要注意的是，氢能交通仅是氢能利用的先导领域，而非全部，其使命是带动氢能的全面应用和发展。第二，氢和电不是“二选一”的关系。燃料电池汽车现在和未来都不会取代纯电动汽车，纯电动汽车和燃料电池汽车，或者说电池和氢能是互补关系而非矛盾关系。在乘用车和轻型商用车领域，以动力电池驱动的电动汽车拥有明显的优势。氢能交通未来的主要发展方向是大型商用车领域，例如公交、长途重型货车等，二者将共同构成新能源交通的格局。

2023年是我国氢能及燃料电池汽车产业发展的关键年，站在新的历史起点上，如何把握产业发展大势、抓住产业变革机遇，加快提升我国氢能及燃料电池汽车产业综合竞争优势，尽快实现中国汽车强国梦，这是需要我国各级政府、行业专家、相关企业等共同思考的重大问题。《中国燃料电池汽车产业实践：政策、技术、建议及展望》一书，对我国氢能及燃料电池汽车产业进行了全面、系统、科学的梳理研究，尤其是对氢能及燃料电池汽车相关政策开展了较为深入的研究分析，具有重要意义。中国汽车技术研究中心有限公司深度参与了国家燃料电池汽车示范政策的研究制定，并作为第三方机构全面支撑了燃料电池汽车示范工作的顺利开展，在氢能及燃料电池汽车领域拥有丰富的研究经验。我相信，这本著作一定会成为广大氢能及燃料电池汽车从业者的良师益友，不仅将对推动我国氢能及燃料电池汽车产业持续健康、科学有序发展产生积极影响，也将为世界发展氢能及燃料电池汽车产业贡献中国智慧和中国方案。

中国科学院院士

国际氢能燃料电池协会理事长

欧阳明高