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1、车载高压供氢系统

燃料电池系统为燃料电池汽车产业的核心部件，车载高压供氢系统为燃料电池系统的关键子系统之一，是燃料电池汽车能量存储单元，用于储存以及向电堆提供氢气，其占据燃料电池汽车成本的14%。车载储氢技术的改进是燃料电池车发展的重中之重，其存储体积、轻量化程度、安全性能很大程度上影响了燃料电池汽车的续驶里程和安全运行。

燃料电池汽车车载储氢技术主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、高压低温液态储氢、金属氢化物储氢及有机液体储氢等，高压气态储氢是技术最为成熟的方式，且已率先实现大规模商业化应用。

在高压气态储氢中，根据储氢瓶材料不同，可将储氢瓶分为纯钢制金属瓶（I型）、钢制内胆纤维缠绕瓶（II型）、铝内胆纤维缠绕瓶（III型）和塑料内胆纤维缠绕瓶（IV型）4种。如上表所示，从储运效率、轻量化、成本等角度出发，IV型瓶相较于III型瓶具备显著优势：（1）III型瓶重容比在0.98左右，IV型瓶重容比在0.74左右；（2）III型瓶储氢密度为3.9%，IV型瓶的储氢密度可以达到5.5%；（3）IV型瓶单瓶气体容积可达到375升，可降低整个系统复杂性。未来，IV型瓶将成为车载供氢系统的主流规格，目前已经具备IV型瓶技术储备且正在开展生产设备调试测试。

2、未来的发展趋势

1、用氢方面：车载高压供氢系统储氢压力提升，车载储氢瓶由“III型”过渡至“IV型”

当前燃料电池汽车的车载供氢系统以气态储氢为主，且主要搭载III型铝内胆35MPa储氢瓶。2020年7月21日，涉及车载高压供氢系统的两项国标修改后正式实施，均将原范围中的工作压力不超过35MPa修改为70MPa。2021年3月9日，《燃料电池电动汽车加氢口》（GB/T26779-2021）最新国家标准正式发布，新国标增加了70MPa加氢口尺寸及耐臭氧老化、耐盐雾腐蚀、耐温度循环和兼容性测试等多项技术条目，因此制约70MPa储氢瓶发展的政策条件已经消除。伴随着燃料电池汽车的大规模推广，为满足进一步长续驶里程的需求，未来车载储氢瓶规格有望由III型35MPa向III型70MPa或IV型70MPa过渡，逐步与国际技术水平接轨。的搭载70MPaIII型储氢瓶的车载高压供氢系统已经实现销售，同时具备70MPaIV型瓶技术储备。

3、用氢方面：加氢站数量将快速增长，由“纯氢站”向“油汽氢电综合能源站”转变

当前制约燃料电池汽车使用的关键限制因素之一在于加氢站的覆盖程度和供氢有效范围不足。加氢站是中国新基建的重要组成部分，预计随着燃料电池汽车辆保有量的上升，以及加氢站建设成本的下降，加氢站的投建将进入加速期。

当前，由于燃料电池汽车辆数量相对有限，建立纯加注氢气的加氢站短期内难以实现良好的经济回报。从提升土地资源利用率、加氢站的经济效益角度来看，未来“油氢共建站”、“气氢共建站”、“油汽氢电综合能源站”将成为加氢站建设的主流模式。目前的加氢站成套设备可以适用于综合能源站的建站需求，且已经参与多个综合能源站的建设。

4、储、输氢方面：由“气态储氢”升级到“液态储氢”

氢气具有体积能量密度低、扩散系数大、燃点低、爆炸极限宽等物理特性，因此气氢储运技术路线天然存在一定的瓶颈，而液氢储运技术可有效提高氢能储运效率、降低氢能储运成本，是未来氢能储运技术的发展重点。在储、输氢环节，目前市场上主要的氢气运输工具是搭载20MPa工业储氢瓶的长管拖车、槽车，尚无规模化的液氢储运方案。与液氢储运技术路线相配套的是液氢工厂的氢液化技术，国内尚处于起步阶段。由参与制定的《氢能汽车用燃料液氢》、《液氢生产系统技术规范》、《液氢贮存和运输安全技术要求》三项国家标准已经于2021年11月1日正式实施。随着全国氢能示范城市的政策落地和产业规模化发展，预计液氢储运的市场需求有望提升、商业化应用进程将加快，通过液氢储运、多式联运将有效提升氢的运输效率，降低氢运输成本。已成功研发了氢液化装备，将气态氢转化为液态氢，提升氢体积密度；且成功研制了液氢罐箱，用于未来液氢的多式联运与储存，在液氢技术领域具备技术层面的先发优势。

5、制氢方面：“绿氢”将成为未来主流氢气来源

根据氢能生产来源和生产过程中的排放情况，不同制氢技术制得的氢气分别被命名为灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢指通过蒸汽甲烷重整或煤气化技术制取氢气，蓝氢指蒸汽甲烷重整或煤气化加上碳捕捉和贮存（CCUS）制氢，绿氢指使用可再生能源进行电解水制氢，全程无二氧化碳排放。预计到2030、2040、2050、2060年，我国电解水制氢占比将逐渐提升到10%、25%、45%、70%。根据“双碳”目标要求，利用可再生能源电解水制取的“绿氢”由于零碳排放符合国家政策要求，有望成为未来主流的制氢技术路线。目前拥有电解水制氢技术储备，并研发了水电解制氢关键装备，可应用于绿氢的制取。

6、氢能产业：由以“用”为主向上游“制、储、输”全方位发展

燃料电池汽车的推广促使氢能在交通领域的应用先行起步，但是为满足工业、交通领域对清洁能源尤其是氢能的大量需求，氢能产业发展亟需解决“氢源”成本较高的问题。在“2030年碳达峰”愿景下，预计我国氢气年需求量达到3,715万吨，在终端能源消费中占比约为5%；在“2060年碳中和”愿景下，我国氢气年需求量将增至1.3亿吨左右，在终端能源消费中占比约为20%。经济、高效、安全的制氢和储运氢技术也已成为当前制约氢能规模应用的主要瓶颈之一。因此，在“用氢”日益成熟下，“制氢”、“储氢”、“运（输）氢”也亟待进行产业化发展。

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