2025年6月12日，備受全球汽車行業(yè)矚目的第十七屆國際汽車動力系統(tǒng)技術(shù)年會（TMC 2025）在南通國際會展中心盛大開幕。在同期舉行的第四屆商用車動力系統(tǒng)低碳節(jié)能技術(shù)發(fā)展論壇上，來自行業(yè)、企業(yè)的專家共聚一堂，進行了精彩的發(fā)言。會上，清華大學教授、中國汽車工程學會會士李建秋發(fā)表了以《氫燃料電池重卡大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的機遇與挑戰(zhàn)》為主題的演講，以下為根據(jù)演講速記整理的主要內(nèi)容。

一、液氫產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀：從航天應用到商用車落地  

液氫技術(shù)在我國長期局限于航天發(fā)射領(lǐng)域，如文昌發(fā)射場的長征五號、七號運載火箭使用液氫液氧推進技術(shù)。與國際相比，我國液氫產(chǎn)業(yè)仍存在差距：美國液氫球罐容積達1700立方米，液化能力500噸/天，日本技術(shù)亦領(lǐng)先于我國；我國現(xiàn)有液化裝置規(guī)模多為1.5-5噸/天，近年航天101所、中科清能等企業(yè)已研發(fā)10噸/天裝置，BP、AP等企業(yè)也在嘉興布局30噸/天液化項目，液氫生產(chǎn)制備能力逐步提升。  

液氫產(chǎn)業(yè)鏈與天然氣液化（如LNG）技術(shù)路徑相似，儲運環(huán)節(jié)可借鑒艾倫機（Allan cycle）系統(tǒng)。其核心優(yōu)勢包括：  

- 低溫低壓存儲：壓力低于12個大氣壓，安全性優(yōu)于高壓氣態(tài)儲氫；  

- 高密度儲能：液氫密度70公斤/立方米，遠超30MPa氣態(tài)儲氫（約23公斤/立方米）；  

- 純度優(yōu)勢：零下253℃液化時雜質(zhì)凝固，純度天然達標；  

- 加氫成本低：無需壓縮機，液氫加壓通過柱塞泵實現(xiàn)，冬奧會1200輛氫車運營中，高壓壓縮機故障占比高，液氫方案可降低設(shè)備成本與維護壓力。  

二、液氫重卡技術(shù)優(yōu)勢：續(xù)航、成本與能源體系銜接  

（一）車輛端核心價值  

1. 長續(xù)航與輕量化平衡：液氫儲供系統(tǒng)重量與同容積艾倫機罐子相近（如80公斤液氫罐重700-800公斤），但續(xù)航里程可達1000公里以上，福田等企業(yè)已實現(xiàn)7-8公斤/百公里的氫耗水平。  

2. 加注效率突破：液氫零下253℃蒸發(fā)至零下40℃即可實現(xiàn)70MPa快速加注，無需預冷，相比氣態(tài)氫加注時間縮短50%以上。  

3. 運輸成本優(yōu)化：液氫罐車單車載氫3-4噸，是氣氫運輸（250-280公斤/車）的10倍以上，物流成本顯著降低。  

（二）能源體系協(xié)同價值  

若實現(xiàn)離網(wǎng)制氫（光伏/風電直供），液氫制取成本可降至10元/公斤：  

- 液化能耗成本：30噸/天裝置下，折舊2.2元/公斤+能源成本1元/公斤，合計約3.2元/公斤；  

- 終端成本測算：綠電制氫+液化+運輸+加氫站運營，東部城市末端氫價可控制在20元/公斤，與柴油重卡運營成本（3元/公里）形成競爭力。  

三、技術(shù)突破：從實驗室到示范運營的關(guān)鍵進展  

（一）燃料電池性能提升  

國內(nèi)膜電極技術(shù)已接近國際水平：  

- 最佳膜電極性能：0.78V電壓下實現(xiàn)1A/cm2電流密度，發(fā)電效率55%-60%；  

- 高溫膜電極突破：120℃高溫膜已完成500小時耐久測試，散熱需求與柴油機接近，適配重卡工況。  

（二）液氫儲供系統(tǒng)標準化  

1. 安全測試體系：參照LNG標準完成10米跌落、沖擊振動、火燒等測試，安全性優(yōu)于氣態(tài)儲氫；  

2. 消氫裝置創(chuàng)新：研發(fā)催化消氫裝置，氫濃度數(shù)百ppm時催化效率超90%，解決泄漏安全隱患；  

3. 智能管理系統(tǒng)：通過蒸發(fā)率控制與遠程監(jiān)控，實現(xiàn)液氫罐壓力自動調(diào)節(jié)，避免氫氣排放浪費。  

（三）整車示范進展  

- 北京冬奧會實踐：2022年驗證液氫重卡續(xù)航1000公里可行性，獲世界新能源大會前沿技術(shù)第一名；  

- 企業(yè)聯(lián)合開發(fā)：與福田合作推進液氫重卡公告申報，2026年將啟動干線物流示范線路；  

- 國際對標：長城、陜汽等企業(yè)跟進液氫技術(shù)，國家能源集團低碳院研發(fā)液氫加注泵，性能接近美國尼古拉公司水平。  

四、產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)與未來路徑  

（一）現(xiàn)存瓶頸  

1. 標準體系缺失：液氫重卡國標尚未出臺，僅存團標與地標，制約規(guī)?；a(chǎn)；  

2. 成本壓力：液氫儲供系統(tǒng)單罐成本約3萬元（批量狀態(tài)），燃料電池發(fā)動機1000元/KW，初期購車成本仍高于柴油車；  

3. 基礎(chǔ)設(shè)施薄弱：全國加氫站僅40余座（廣東、山東為主），液氫加注站不足10座，干線覆蓋空白。  

（二）發(fā)展建議  

1. 技術(shù)路線協(xié)同：氣氫與液氫并行，300公里以下場景用氣氫，500公里以上推廣液氫，形成互補；  

2. 政策引導方向：  

   - 將液氫重卡納入碳積分體系，鼓勵綠氫消費；  

   - 支持液氫標準制定，推動《液氫重卡技術(shù)規(guī)范》等國標的出臺；  

3. 產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟構(gòu)建：5月成立的液氫技術(shù)聯(lián)盟已聚集整車、零部件、能源企業(yè)，需進一步強化產(chǎn)學研協(xié)同，降低儲供系統(tǒng)、燃料電池成本。  

結(jié)語  

液氫燃料電池重卡作為干線物流零碳轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)，正從技術(shù)驗證期邁向示范推廣期。隨著膜電極、儲供系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的成本下降與標準完善，預計2028-2030年將迎來產(chǎn)業(yè)化拐點。正如李建秋教授所言：“盡管當前面臨瓶頸，但一系列創(chuàng)新方案正在積累，為氫能重卡的騰飛奠定基礎(chǔ)。”唯有堅持技術(shù)突破與生態(tài)構(gòu)建并舉，方能實現(xiàn)商用車從“油動”到“氫動”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。