2025年6月12日，備受全球汽車(chē)行業(yè)矚目的第十七屆國(guó)際汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)年會(huì)（TMC 2025）在南通國(guó)際會(huì)展中心盛大開(kāi)幕。在同期舉行的第四屆商用車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)低碳節(jié)能技術(shù)發(fā)展論壇上，來(lái)自行業(yè)、企業(yè)的專(zhuān)家共聚一堂，進(jìn)行了精彩的發(fā)言。會(huì)上，清華大學(xué)教授、中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)會(huì)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(jī)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(yīng)用到商用車(chē)落地  

液氫技術(shù)在我國(guó)長(zhǎng)期局限于航天發(fā)射領(lǐng)域，如文昌發(fā)射場(chǎng)的長(zhǎng)征五號(hào)、七號(hào)運(yùn)載火箭使用液氫液氧推進(jìn)技術(shù)。與國(guó)際相比，我國(guó)液氫產(chǎn)業(yè)仍存在差距：美國(guó)液氫球罐容積達(dá)1700立方米，液化能力500噸/天，日本技術(shù)亦領(lǐng)先于我國(guó)；我國(guó)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(xiàng)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(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)可借鑒艾倫機(jī)（Allan cycle）系統(tǒng)。其核心優(yōu)勢(shì)包括：  

- 低溫低壓存儲(chǔ)：壓力低于12個(gè)大氣壓，安全性?xún)?yōu)于高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫；  

- 高密度儲(chǔ)能：液氫密度70公斤/立方米，遠(yuǎn)超30MPa氣態(tài)儲(chǔ)氫（約23公斤/立方米）；  

- 純度優(yōu)勢(shì)：零下253℃液化時(shí)雜質(zhì)凝固，純度天然達(dá)標(biāo)；  

- 加氫成本低：無(wú)需壓縮機(jī)，液氫加壓通過(guò)柱塞泵實(shí)現(xiàn)，冬奧會(huì)1200輛氫車(chē)運(yùn)營(yíng)中，高壓壓縮機(jī)故障占比高，液氫方案可降低設(shè)備成本與維護(hù)壓力。  

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

（一）車(chē)輛端核心價(jià)值  

1. 長(zhǎng)續(xù)航與輕量化平衡：液氫儲(chǔ)供系統(tǒng)重量與同容積艾倫機(jī)罐子相近（如80公斤液氫罐重700-800公斤），但續(xù)航里程可達(dá)1000公里以上，福田等企業(yè)已實(shí)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(shí)現(xiàn)70MPa快速加注，無(wú)需預(yù)冷，相比氣態(tài)氫加注時(shí)間縮短50%以上。  

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

（二）能源體系協(xié)同價(jià)值  

若實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)制氫（光伏/風(fēng)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(jì)約3.2元/公斤；  

- 終端成本測(cè)算：綠電制氫+液化+運(yùn)輸+加氫站運(yùn)營(yíng)，東部城市末端氫價(jià)可控制在20元/公斤，與柴油重卡運(yùn)營(yíng)成本（3元/公里）形成競(jìng)爭(zhēng)力。  

三、技術(shù)突破：從實(shí)驗(yàn)室到示范運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵進(jìn)展  

（一）燃料電池性能提升  

國(guó)內(nèi)膜電極技術(shù)已接近國(guó)際水平：  

- 最佳膜電極性能：0.78V電壓下實(shí)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(shí)耐久測(cè)試，散熱需求與柴油機(jī)接近，適配重卡工況。  

（二）液氫儲(chǔ)供系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化  

1. 安全測(cè)試體系：參照LNG標(biāo)準(zhǔn)完成10米跌落、沖擊振動(dòng)、火燒等測(cè)試，安全性?xún)?yōu)于氣態(tài)儲(chǔ)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(shí)催化效率超90%，解決泄漏安全隱患；  

3. 智能管理系統(tǒng)：通過(guò)蒸發(fā)率控制與遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)液氫罐壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免氫氣排放浪費(fèi)。  

（三）整車(chē)示范進(jìn)展  

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

- 企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)：與福田合作推進(jìn)液氫重卡公告申報(bào)，2026年將啟動(dòng)干線(xiàn)物流示范線(xiàn)路；  

- 國(guó)際對(duì)標(biāo)：長(zhǎng)城、陜汽等企業(yè)跟進(jìn)液氫技術(shù)，國(guó)家能源集團(tuán)低碳院研發(fā)液氫加注泵，性能接近美國(guó)尼古拉公司水平。  

四、產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)與未來(lái)路徑  

（一）現(xiàn)存瓶頸  

1. 標(biāo)準(zhǔn)體系缺失：液氫重卡國(guó)標(biāo)尚未出臺(tái)，僅存團(tuán)標(biāo)與地標(biāo)，制約規(guī)?；a(chǎn)；  

2. 成本壓力：液氫儲(chǔ)供系統(tǒng)單罐成本約3萬(wàn)元（批量狀態(tài)），燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)1000元/KW，初期購(gòu)車(chē)成本仍高于柴油車(chē)；  

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

（二）發(fā)展建議  

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

2. 政策引導(dǎo)方向：  

   - 將液氫重卡納入碳積分體系，鼓勵(lì)綠氫消費(fèi)；  

   - 支持液氫標(biāo)準(zhǔn)制定，推動(dòng)《液氫重卡技術(shù)規(guī)范》等國(guó)標(biāo)的出臺(tái)；  

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(chē)、零部件、能源企業(yè)，需進(jìn)一步強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同，降低儲(chǔ)供系統(tǒng)、燃料電池成本。  

結(jié)語(yǔ)  

液氫燃料電池重卡作為干線(xiàn)物流零碳轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)，正從技術(shù)驗(yàn)證期邁向示范推廣期。隨著膜電極、儲(chǔ)供系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的成本下降與標(biāo)準(zhǔn)完善，預(yù)計(jì)2028-2030年將迎來(lái)產(chǎn)業(yè)化拐點(diǎn)。正如李建秋教授所言：“盡管當(dāng)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(jiān)持技術(shù)突破與生態(tài)構(gòu)建并舉，方能實(shí)現(xiàn)商用車(chē)從“油動(dòng)”到“氫動(dòng)”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。