0、10、20……160，列车驾驶室显示器上的数字顺利攀升到了160公里/小时。车厢里，中车长客股份公司国家轨道客车工程研究中心新技术研究部副部长王健难掩激动心情：“这是最后一次试验了。这次试验的成功标志着氢能在轨道交通领域应用取得新突破。”

由中车长客股份公司自主研制的我国首列氢能源市域列车3月21日在位于吉林省长春市的中车长客试验线进行了运行试验，列车成功以时速160公里满载运行，实现了全系统、全场景、多层级性能验证。

向氢能源的广泛应用又进一步。

随着技术的发展，氢能、氢燃料的发展现状如何？未来的趋势是什么样？氢能应用又面临哪些瓶颈？

突飞猛进的氢能交通工具

这次试验的氢能市域列车由中车长客股份公司自主研制，于2022年12月在成都下线，列车采用四辆编组，最高运行时速为160公里，列车内置氢能动力系统，为车辆运行提供动力源。

王健介绍说：“这次测试的项目包括整车的平稳性、动力系统的工作状态、车辆能耗、加速度性能等。”

试验过程中，列车每公里实际运行平均能耗仅为5千瓦时，达到国际领先水平，最高续航里程可达1000公里以上。“这种列车是介于地铁和高铁之间的交通工具，最佳运行区间距离为30公里—500公里。”王健说。

不同于传统列车依靠化石能源或从接触网获取电能驱动，这次成功达速运行的首列氢能源市域列车应用了多储能、多氢能系统分布式的混合动力供能方案，同时采用了中车长客自主开发的氢电混动能量管理策略和控制系统，实现了整车控制的深度集成，大幅提高能量利用效率。

王健介绍说：“此次试验首次验证了氢能列车在零下25摄氏度—35摄氏度环境温度下的实际性能，试验结果中各指标均达到车辆设计要求。”

业内人士表示，本次试验是我国轨道交通行业在氢能源技术研发应用中的重要里程碑，将进一步助推实现高端交通载运装备关键技术自主可控，为我国交通载运装备加快形成新质生产力提供科技支撑。

近年来，我国氢能产业，尤其是氢能交通工具的发展明显提速。而氢能为大众所知，离不开2022年北京冬奥会助力。北京冬奥会使用了约1000辆氢燃料电池汽车，是迄今为止全球最大规模的一次氢燃料电池汽车示范运营。

2023年，在北京市大兴区，10辆氢燃料电池公交车在40路车队正式“上岗”。

中汽协数据显示，2021年和2022年，中国氢燃料电池汽车的销量分别为1586辆和3367辆。

2023年，中国氢燃料电池汽车产销量分别约为5600辆和5800辆，分别同比增长55.3%和72%。其中，1—11月，氢燃料电池汽车累计产销量分别为4290辆和4291辆，同比增长42.6%和34.8%。12月，燃料电池汽车产销量分别达到1300辆和1500辆，同比增长98.8%和149.1%，产销增长再度提速。

山东青岛一家氢能源车生产厂负责人近日表示，今年，他们已经销售了270辆氢能源车，相比去年同期销售的45辆，大幅增加。数据显示，2023年我国氢能源车产销量分别约5600辆、5800辆，同比分别增长55%、72%左右，随着各种政策支持，氢能源车将进入放量提速期。

根据国家发改委、国家能源局此前的规划部署，到2025年，氢燃料电池车辆保有量将达到5万辆。

氢能——最环保的能源之一

在向“双碳”目标前进的路上，氢能凭借清洁低碳、灵活高效的优点，进入了快车道。

今年全国两会期间，加快氢能产业发展首次被写入政府工作报告，这意味着其已成为我国积极培育新兴产业和未来产业的方向之一。

据香橙会氢能数据库不完全统计，截至2023年10月底，全国发布氢能相关政策超过900个，其中国家层面150多个。在全国31个省份中已经有27个出台了省级氢能产业规划。

“氢的应用范围很广，可以作为工业原料，用于冶金、化工等领域，也可作为燃料用于交通运输及发电领域。”中国能源研究会储能专委会委员刘坚博士告诉记者，不同于水能、风能、太阳能等一次能源，氢能属于二次能源。“虽然使用绿电非常环保，但在一些行业，比如水运航空等，电动化存在较大技术障碍，相比之下氢能的应用场景更加丰富。”

不论氢燃烧还是通过氢燃料电池的电化学反应，最终产物只有水，没有污染物及碳排放，真正实现低碳甚至零碳排放。此外，根据中国氢能联盟数据，氢热值较高( 140.4MJ/kg )，是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的3—4倍，通过燃料电池可实现综合转化效率在90%以上。

业内很多专家认为，氢能是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择。特别是与可再生能源发电结合，利用电解水制取“绿氢”，不仅实现全生命周期绿色清洁，更拓展了可再生能源的利用方式。

根据国际氢能源委员会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》，预计到2050年，氢能源需求将是目前的10倍。预计到2030 年，全球燃料电池乘用车将达到1000万辆至1500万辆，到2050年氢能源需求量将是目前的10倍。

我国具有良好的制氢基础与大规模的应用市场，发展氢能优势显著。加快氢能产业发展是助力我国实现碳达峰碳中和目标的重要路径。在国家发展改革委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》中，氢能被确定为未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，氢能产业被确定为战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。

据中国氢能联盟预计，到2050年，氢气需求量将接近6000万吨，实现二氧化碳减排约7亿吨，氢能在我国终端能源体系中占比超过10%，产业链年产值达到12万亿元。

“我国是全球最大的氢能生产国和消费国，每年氢气产量高达3500万吨，基数巨大。”刘坚指出，“但目前氢能产品主要是依托化石能源生产的灰氢，随着各行业减碳的日益深入，未来氢能需求还将持续增长，尤其是清洁低碳的绿氢比例将会大大提高。”

据介绍，目前根据制取方式和碳排放量的不同将氢能按颜色主要分为灰氢、蓝氢和绿氢三种。通过化石燃料（天然气、煤等）转化反应制取氢气的方式被称为“灰氢”；在灰氢的基础上应用碳捕捉、碳封存等技术将碳保留下来，而非排入大气的方式制取的氢气被称为“蓝氢”；通过光电、风电等可再生能源电解水制氢，在制氢过程中将基本不会产生温室气体的方式制取的氢气被称为“绿氢”，也被称为“零碳氢气”。

据中国氢能联盟研究院预计，远期（2060年）超过75%的氢气供应将来自绿氢，非化石能源消费占比80%。

努力突破氢储能技术瓶颈

为响应国家号召，我国多个省份相继发布相关政策规划推动氢能产业积极发展。北京、上海、广东作为第一批燃料电池汽车示范应用城市群，持续推进氢能科技创新、产业链一体化协同发展、重点技术攻关等工作。河北、河南作为第二批示范应用城市群，也在加强建设加氢站等基础设施、积极推广燃料电池汽车的普及应用、完善政策体系。

此外，四川、江苏、山东、福建等多个省份公布了加氢站、燃料电池汽车等具体规划目标。以2025年为节点，共有北京、广东、广西、贵州、海南、河北、河南及内蒙古等8个省（自治区、直辖市）公布了定量的制氢产能目标，合计为226.7万吨/年；甘肃、海南、河北、吉林、江西、宁夏、青海及内蒙古等8个省市公布了定量的绿氢产能目标，合计为107.1万吨/年；此外，上述30个明确量化目标省市中，有27个省市披露了加氢站建设计划，拟建设数量合计约1264座。

“近年来，我国氢能利用领域发展很快。”刘坚介绍说，“中国在氢燃料商用车、氢燃料电池领域已取得明显进展。”

刘坚表示：“氢能列车要找到适用场景，现在以列车电气化为主，电气化技术成熟成本低，氢能列车可以重点选择电网薄弱地区发展。”

但是我国在绿氢方面并不突出，“一方面制氢技术有待进步，此外大规模长距离氢储运一个短板。”刘坚告诉记者，与其他发达国家相比，中国也有自己的优势。“国内风能、太阳能等可再生能源发电资源比较丰富的地区，绿氢的生产成本更低，但这些地方大多位处偏远，需要储存运输绿氢。氢储运在全球范围都属于难题，这在某种程度上也限制了中国绿氢的发展。此外，氢气供应基础设施也是短板，需要补齐。”

刘坚介绍说，目前欧洲尝试使用管道运输氢气，中国目前有几家央企也在尝试使用管道方式进行氢气的长距离运输。

在今年全国两会上，川渝全国政协委员联名提交了氢能提案，呼吁支持将成渝氢走廊区域纳入国家燃料电池汽车示范应用城市群，创建国家燃料电池汽车示范应用城市群，并将成渝氢走廊区域纳入示范应用城市群，支持两地沿城际干线加快建设氢能基础设施，实现氢燃料电池汽车规模化运营。

民建山西省委副主委、吕梁市政协副主席、民建吕梁市委主委李慧义建议，国家将山西省作为构建多元制氢体系的试点省，由吕梁市牵头，联合太原、大同、长治、临汾“1+4”个城市列入国家“燃料电池汽车示范应用城市群”予以支持。

2020年以来，财政部、工信部等五部委批复5个氢燃料电池汽车示范城市群，“以奖代补”给予支持。但在北京亿华通科技股份有限公司董事长张国强看来，行业规模尚有很大的发展空间：“目前的空间，难以支撑氢能产业可持续发展。已获批的五大城市群41座城市4年示范期内合计计划推广约3.5万辆燃料电池汽车，年均推广量不足万台。此外，氢能在储能、发电、冶金、化工等领域的应用，尚处于市场应用早期阶段，未形成规模化，难以支撑氢能产业可持续发展。”

张国强指出，氢气来源范围小，制氢规模不足，尤其是绿氢尚未形成规模化生产，造成氢气供应不足，氢气价格偏高。“此外，氢能储运以高压气态方式为主，氢气储运氢效率低，加氢基础设施等不健全，进一步阻碍氢能产业发展。”