與傳統(tǒng)動力汽車相比，氫燃料電池利用化學反應為汽車提供電能，動力顯得更持久，能效更高。

 氫燃料電池汽車產業(yè)化適合從商用車燃料電池技術起步，商用車燃料電池產業(yè)細分領域下xian邁出實質性步伐的是燃料電池客車。

 目前國內已經有多家整車廠商推出氫燃料電池客車，分別是北汽福田、宇通客車、佛山飛馳、申龍客車、青年客車等。

 但氫燃料電池客車從整個產業(yè)鏈來看，還是有很多技術難題需要攻克，但大的挑戰(zhàn)還是在于整車成本。

 那么目前氫燃料電池客車還面臨著那些挑戰(zhàn)呢？

挑戰(zhàn)一：高昂的燃料電池系統(tǒng)的成本

 燃料電池系統(tǒng)的生產成本過高。目前燃料電池系統(tǒng)占整車成本的65%左右，而電堆成本又超過電池系統(tǒng)的60%，其中質子交換膜、鉑催化劑等都造價不菲。

 此外氫氣容易滲漏，對密封性要求極為嚴格，維護困難、啟動需要預熱時間等都影響了燃料電池的商業(yè)化進程。

 氫燃料電池電堆成本下降空間主要來源以下幾方面：催化劑、質子交換膜、雙極板。

 催化劑：目前主流是用貴金屬鉑，由于鉑資源稀有導致成本高。解決辦法一方面提升鉑鍍層技術、減少鉑用量；另一方面是研發(fā)新型催化劑代替，如今所有的替代品都處于實驗階段，還沒有有效可靠的解決方案。

 質子交換膜：質子交換膜具有足夠高的機械強度和結構強度，以及膜表面適合與催化劑結合等性能。達到燃料電池汽車質子交換膜使用要求的目前只有美國杜邦公司的Nafion質子交換膜等少數(shù)幾家公司的產品。中國國內裝配燃料電池所用的質子交換膜主要依靠進口。

 雙極板：目前石墨雙極板是主流應用，加工成本高，約占雙極板成本80%，同時加工時間長，限制了大規(guī)模供應。

 但隨著關鍵材料國產化和電堆體積功率的提升，電堆成本可以大幅度下降，將從2020年的1000元/kW降低到2030年的150元/kW。

 另外燃料電池的輔助系統(tǒng)的批量制造，實現(xiàn)關鍵零部件包括空壓機、增濕器的批量化，燃料電池系統(tǒng)的成本可以大幅度下降。

 國家在節(jié)能與新能源汽車技術路線圖里面，規(guī)劃到2020年達到5000元/kW的成本，到2030年可以達到600元/kW。

挑戰(zhàn)二：較高的車載氫系統(tǒng)成本

 車載氫系統(tǒng)也是通過高度集成化和模塊化設計，還有關鍵部件的規(guī)模化和國產化生產，2020年車載氫系統(tǒng)的成本可以從3000元/kg降低到2030年的1800元/kg。如果儲存的氫氣是1kg的話，整個車載氫系統(tǒng)的成本是1800元。

 車載氫系統(tǒng)包括車載儲氫系統(tǒng)，目前高壓氫氣罐仍是主流，一般有35Mpa和70Mpa，一般是由碳纖維復合材料組成的新型輕質耐壓儲氫容器：鋁內膽外面纏繞碳纖維的材料。

 但這類高壓鋼瓶的主要缺點是需要較大的體積和如何構筑理想的圓柱形外形；另外, 還需要解決閥體與容器的接口及快速加氫等關鍵技術。

 因此高壓壓縮儲氫容器還需要進一步發(fā)展。同時受限于氫氣本身的密度，其儲氫量很難大幅度的提高。

挑戰(zhàn)三：制氫儲氫運氫成本必須降低

 國內氫氣主要用于工業(yè)生產，交通用氫可忽略不計。氫能產業(yè)鏈主要包括制氫、儲運和加氫等環(huán)節(jié)。

 根據統(tǒng)計，國內純度≥99%的氫氣年產量約為700億m3，其中90%從各類含氫氣體中提純獲得，另有2%-4%通過電解水獲取。

 在氫氣儲存環(huán)節(jié)，主要方式有高壓氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固態(tài)氫化物儲氫。液態(tài)氫儲罐和拖車已在國內制造并應用于航天領域，而管道氫氣輸送尚處于基礎研究階段。

 總體而言，小規(guī)模儲運有解決方案，但是規(guī)模化輸送還不成熟，需解決提高密度、減少蒸發(fā)、降低成本等問題。

 如果解決了制氫、儲氫、運氫等環(huán)節(jié)的問題，氫氣的成本自然會大幅度下降。目前低是40元/kg，隨著大批量規(guī)模化運氫，到2020年可以降低到20元/kg左右，終可以降低到2030年的9元/kg以下。

 挑戰(zhàn)四：加氫站成本必須降低

 截止到2017年12月，我國加氫站已有19座。國內外運行的加氫站，基本都采用的是現(xiàn)場制氫加氫模式，避免了輸運環(huán)節(jié)諸多問題，也適應現(xiàn)階段試點運行的少量需求。

 國內加氫站建設成本超過1000萬元（200kg/天，不含征地成本和補貼），現(xiàn)場制氫價格40-50元。

 加氫站的成本非常高，并且重要的就是關鍵零部件，比如氫氣壓縮機和加氫機，這些大部分是通過進口的，隨著批量化和國產化可以大幅度降低加氫站的成本。

 現(xiàn)在一般2t以上的加氫站成本可以在1000萬元以上，2030年可以降到350萬元。

挑戰(zhàn)五：氫燃料電池客車營運成本必須降低

 如果氫燃料客車在營運過程中，其營運成本比插電式混合動力客車和純電動客車都高，那誰還愿意購買氫燃料電池客車？

 即便氫燃料電池客車（如12m)的整車成本降低到60萬元，但營運成本很髙，那誰又用得起？因此，必須降低氫燃料客車的營運成本也是面臨的大挑戰(zhàn)之一。

 市場調研數(shù)據表明，就插電式混合動力、純電動和燃料電池車的運營成本來看，插電式混合動力的百公里油耗是15L，電耗是66度電/100km，氫耗是7.5kg/100km。

 隨著氫耗、油耗和電耗的降低，成本都會降低，但是降低幅度快的是燃料電池的運營成本，終燃料電池的運營成本是可以降低到0.5元/km。

 未來如果燃料電池車大批量推廣應用，它的運營成本到底能不能降到比現(xiàn)在純電動的運營成本還低？經過專家測算，這個成本是可以達到的，時間其實可以隨著技術的加快而提前。

 專家預估到2030年，其成本比國家節(jié)能與新能源汽車技術路線圖里面的規(guī)劃低，終隨著氫耗和氫氣成本的降低，氫氣燃料客車的運營成本可以降到比純電動還低，不過需要相當長的一個時間過程。